摘 要

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 土壤重金属镉污染综述 1

1.1.1 土壤镉污染现状及危害 1

1.1.2 土壤镉污染水平的检测与表征 2

1.2 脲酶、过氧化氢酶简介及其与土壤镉污染水平的关系 4

1.2.1 脲酶简介 4

1.2.2 过氧化氢酶简介 4

1.2.3 两种酶活性与土壤镉污染水平的关系 5

1.3 土壤酶特性研究的理论基础 6

1.3.1 酶活性测定 6

1.3.2 土壤酶催化反应的动力学基础 7

1.3.3 抑制作用机理 9

1.4 研究目标与内容 9

第二章 Cd胁迫下土壤中脲酶特性的研究 10

2.1 引言 10

2.2 实验材料和方法 10

2.2.1 土壤来源及取土方法 10

2.2.2 实验仪器及药品 10

2.2.3 镉污染土壤模拟方法 11

2.2.4 脲酶活性测定实验方法 12

2.2.5 脲酶动力学特性测定方法 13

2.3 Cd对土壤脲酶活性的影响 14

2.3.1 不同浓度Cd对脲酶活性的影响 14

2.3.2 Cd对土壤脲酶影响率的动态分析 16

2.4 Cd胁迫下土壤脲酶的动力学分析 20

2.5 小结 22

第三章 Cd胁迫下土壤中过氧化氢酶特性的研究 23

3.1 引言 23

3.2实验材料和方法 23

3.2.1 土壤来源及取土方法 23

3.2.2 实验仪器及药品 23

3.2.3 镉污染土壤模拟方法 24

3.2.4 过氧化氢酶活性测定实验方法 24

3.2.5 过氧化氢酶动力学特性测定方法 25

3.3 Cd对土壤过氧化氢酶活性的影响 26

3.3.1 不同浓度Cd对过氧化氢酶活性的影响 26

3.3.2 Cd对土壤过氧化氢酶影响率的动态分析 27

3.4 Cd胁迫下土壤过氧化氢酶的动力学分析 33

3.5 小结 35

第四章 总结与展望 36

4.1 结论 36

4.2 后续研究展望 36

参考文献 37

致 谢 39

摘 要

土壤重金属污染会在土壤中累积，并通过食物链在生物体内富集，最终作用于人体，产生各种严重问题。镉作为一种非必须的重金属元素，对生态环境和人类健康都会造成严重损害。为治理土壤镉污染，首先需要寻找合理的表征土壤镉污染水平的方法。土壤酶是土壤微生物多样性和外界环境间的纽带，通过研究土壤酶的特性可以进一步探明重金属污染土壤中微观生态情况，从而探知土壤各项属性指标变化情况，在污染治理、生态工程等领域具有重要意义。

本文利用分光光度法对镉胁迫下土壤脲酶、过氧化氢酶的活性和动力学特性进行了研究，对利用两种酶活性表征镉污染水平和治理土壤重金属污染的研究具有重要的指导意义。论文主要研究了不同浓度镉污染的土壤中脲酶和过氧化氢酶的活性以及动力学特性，并进行了统计学分析。

研究结果表明：土壤脲酶活性受镉抑制，随土壤镉含量增大而减小，过氧化氢酶活性在土壤镉含量较低时被激活，而土壤镉含量较高时受抑制；两种酶的酶促反应米氏常数Km均与镉浓度无关，Vmax受镉影响明显。两种酶活性和脲酶最大反应速率Vmax可以作为土壤镉污染程度的表征，镉对二者的抑制作用均为非竞争性抑制。

关键词：镉污染；脲酶；过氧化氢酶；酶活性；动力学

Abstract

Pollution of heavy metal will contaminate the soil，and accumulate through the food chain，ultimately act on human bodies，result in serious problems. Cadmium as an unnecessary heavy metal element，will harm both the human body and environment.In order to recover from the pollution,it’s necessary to find a suitable method to test the level of pollution.Making an analyse on the enzyme in soil,as a connection between variety of microbial and environment,can help us recognize more about the heavy metal contaminated soil microscopic ecology.from which we can ascertain the properties of soil index changes，pollution control，ecological engineering and other fields important.

This article researched enzymatic activity and dynamic property of urease and catalase in cadmium-stressed soil by utilizing Spectrophotometric，that reached an important guiding significance of using the enzymes to characterizing cadmium pollution levels of the heavy metals pollution.The main research activity and kinetics of cadmium contaminated soil urease and catalase and analyzed statistically.

The results show that: soil urease avtivity is inhibited by cadmium. catalase activity is active at low cadmium content, but inhibited while soil cadmium content getting higher. The Michaelis-Menten Contant Km of both enzyme irrelevant to cadmium concentration, but the maximum reaction rate Vmax is affected significantly. Cadmium acts on either urease or catalase by noncompetitive inhibition. Both of the enzyme activity and dynamic property can characterization pollution level of cadmium in soil.

Key Words：Cadmium pollution; Urease; Catalase; Enzyme activity; Dynamic

第一章 绪论

1.1 土壤重金属镉污染综述