全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 ! 期
∀# ∃% & ∋ & () ∗ + % , − ) . , //− ∃& 0 & ∀ ) − ) 1 2 , % 3 4 5 , 6 ! 7 8 9 :一 9
脉酶抑制剂氢醒的环境效应评价
赵晓燕 周礼恺 李荣华 谢重阁 李书鼎
6中国科学院沈阳应用生态研究所 , 沈阳 ; ; <7
【摘要】 本文根据用标记和非标记氢醒进行的模拟 、 盆栽和田间定位试验 , 结合国内外文献有关 氢 酿
的环境常数 , 论述了氢醒在土壤一植物系统的去向和代谢途径 、 对土壤酶活性的影响及其环境效应 5 得
出的结论是 8 作为服酶抑制剂使用的微量氢酿 6。5 9一。5 ! = , 与尿素重量比 7 , 不会从土壤中淋失和挥
发 , 在土壤和植物中没有累积 , 对与碳 、 氮和磷转化有关的土壤酶活性很少影响 5 在土壤中 , 它 将 通
过氧化 、 臭氧化和生物学降解 , 经由环断裂生成二元酸或参与腐殖物质的合成 。 在植物休内 , 主 要 通
过糖普化得到同化和利用 5 因此 , 氢酿作为脉酶抑制剂在农业生产中应用是安全的 5
关键词 脉酶抑制剂 氢醒 环境效应
今
& 4> ?≅ > ΑΒΧ Δ Χ Δ Ε Δ 4 ΒΦ Χ Δ Γ Ε Δ Α> ? Ε ΗΗΕ Ε Α Χ Η ΑΙΕ ≅ Φ Ε > ϑ Ε ΒΔ ΙΒΚΒΑ Χ Φ ΙΛΜ ΦΧ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε 5 Ο Ι > Χ Π Β> ‘Λ > Δ ,
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Τ > ϑΕ Μ Χ Δ ΑΙ Ε ϑ ΒΓ ≅ 了> ΑΒΧ Δ ϑ Α≅ Μ Λ , /) Α Ε Υ /Ε ΦΒΓ Ε Δ Α > Δ Μ ΗΒΕ ?Μ Ε Υ / Ε ΦΒΓ Ε Δ Α ς ΒΑΙ Ω > Κ Ε ??3 Μ > Δ Μ
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Χ Η ΑΒΓ Ε 5 ∃Α < ΕΧΔ Ε ?≅ Μ Ε Μ ΑΙ > Α Γ ΒΔ Χ Φ > Γ Χ ≅ Δ Α Χ Η ΙΛ ΜΦΧ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε Ε Δ ΑΕ Φ Ε Μ ΒΔ ΑΧ ￡; ς ΒΑΙ Ι ΛΜ Ξ
ΦΧ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε Ε Χ Δ Α> ΒΔ ΒΔ Ρ ≅ Φ Ε > Η吃ΦΑ Β?Β ΨΕ Φ ς Β?? Δ Χ Α > Ε Ε ≅ Γ ≅ ?> Α Ε ΒΔ 吕; > Δ Μ /?> Δ Α , > Δ Μ Δ Χ Α Ε Δ Α Ε Φ
ΒΔ ΑΧ ≅ Δ Μ Ε Φ Ρ Γ ≅ Δ Μ ς > ΑΕ Φ > Δ Μ > ΑΓ Χ ϑ/Ι Ε Φ Ε 5 ∃Δ ￡; , Ι ΛΜ ΦΧ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε ς Β?? Κ Ε ΒΔ 、 ; 、, Ε Μ ΒΔ ΑΙ Ε
Η Χ ΦΓ > ΑΒΧ Δ Χ Η Ι ≅ Γ 主Ε ϑ≅ Κ ϑ Α> Δ Ε Ε ϑ Χ Φ /Κ Χ ΑΧ Χ Υ ΒΜ > Α Ε Μ , Χ Ψ Χ Δ > ΑΕ Μ Δ Δ Μ Κ ΒΧ 己Ε Ρ Φ> ΑΕ Μ , ΗΧ ΦΓ ΒΔ Ρ Μ Β七> ϑ ΒΕ
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Α ΒΧ Δ Χ Η Ρ ?≅ Ε Χ ϑ ΒΜ Ε 5 ∃Α Ι > ϑ > ΣΦΧ Γ Χ ΑΒΔ Ρ Χ Φ ΒΔ Ι ΒΚ ΒΑΧ Φ Λ Ε ΗΗΕ 3Α Χ Δ ΑΙ Ε > 3 Α Β4 Β丈Λ Χ Η 乏Χ Β( Ε Δ Ψ ΛΓ Ε ϑ
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Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε ≅ ϑ Ε Μ > ϑ > Δ ≅ Φ Ε > ϑ Ε ΒΔ Ι ΒΚ ΒΑΧ Φ ς Β?Ω Δ Χ Α ΒΔ Μ ≅ Ε Ε ΑΙ Ε 即∃?≅ ΑΒΧ Δ Χ Η Ε Δ 4 ΒΦΧ Δ 比 Ε Δ Α > Δ Μ ΑΙ Ε
/) Βϑ ΒΔ Ρ Χ Η ΗΧ Χ Μ 3Ι > ΒΔ 5
∴ ΕΛ ς Χ ΦΜ ϑ ∗ ΦΕ > 8 Ε ΒΔ Ι ΒΚ ΒΑΧ Φ , # Λ Μ ?Χ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε , & Δ 4 ΒΦΧ Δ Γ 3 Δ Α> ? Ε ΗΗΕ Ε Α 5
5
5
引 言
我们在选用氢醒作为腺酶抑制剂 以提高尿
素肥效时 , 一个基本的出发点 是 8 从 理 论 上
讲 , 随尿素进入土壤的微量氢醒 6占尿素重量
的; 5 9一; 5 != 7 不应对栽培作物和土壤产生毒
害和累积 , 对地下水和空气不造成污染 ] 尽管
氢醒是土壤和植物的一种内源物质 ‘’ 减” ”’ ‘⊥ ’ ,
苦 参加本工作的还有安桂茹、 王 平、 杨剑秋和吴仲布 5
本文于 年 9 月 < 日收到 5
土壤对其有较强的降解能 力 汇’ 9 ’ , 植 物 吸 收
后 , 将通过糖普化得到同化和利用 〔’们 。 且在
某些植物体内, 其含量可高达 = 〔’ _ ’ 5 但因
其属于含有苯环的酚类物质 , 人们对其作为腺
酶抑制剂在农业中应用的安全性十分关心 , 因
为在我国和别的国家 , 均有过一些在短时期内
不曾危害人类健康和生态环境的物质 , 随着时
间的推移和逐年的应用 , 其对环境的危害逐渐
显露的事例 5 为此 , 我们用标记和非标记氢醒
进行了模拟 、 盆栽和田间定位试验 , 以追踪和
曲∀Ι ΒΔ , ( 5 ,//∃ 5 & Ε Χ ? 5 , 8 !6 7
! 期 赵晓燕等8 脉酶抑制剂氢酿的环境效应评价
了解氢醒在土壤 一植物一大气系统中的转化和迁
移情况及其对土壤生物活性的影响 5 本文将重
点论述这些试验的结果 , 并结合国内外有关文
献的氢酿环境常数值 , 以多介质环 境 目 标 值
6⎯& 1 7 Α 9 ’作为标准 , 对氢醒的环境效应进行
评价 5
表 葱吸在土滚中的迁移和淋失
[ > Κ 5 ⎯ Χ 4 Ε 5 Ε Δ α > Δ Μ ∃Ε> Ε Ι ΒΔ Ρ Χ Η Ι Φ Μ ΦΧ 5 ≅ 三Δ Χ Δ Ε
ΒΔ < ;
土城63 Γ 7<; ?> Λ ΕΦ ; 一 < <一 9 ; 9; 一: ; : ;一 ; ;
5 ; < < Χ 5 Χ Χ Ε ; 5 ; ; < 未洲出
氮酿的挥发损失
氢醒是难挥发性物质 〔’ _ ’ , 它的蒸气压芒
< ; 、 和 9 _℃时分别为< 5 9 Υ ; 9 /> 、 < 。 9 Π
; ‘/ > 和 5 ⊥ Π ; “/ > 5 我们将 5 ΧΓ Ρ氢酮溶于
< ; Γ ?蒸馏水中 , 在 电炉上用酚蒸馏 器蒸馏 ,
测定蒸馏至不同容积时收集的蒸馏液和蒸馏残
留液中的氢醒含量 5 结果表明 , 在蒸馏过程中
没有氢醒逸出6图 7 , 这表明氢醒在一般的常
温常压条件下 , 是不会挥发损失的 。 由于作为
豚酶抑制剂使用的氢醒要施到土壤中 , 因此不
会挥发而造成大气的污染 5
氢酿有随水往下层移动的趋势6表 7 , 这与国
外报道的氢酮与尿素在土中的移动率为。5 _ 8 呈
相似 5 但随土层的加深 , 其淋失量逐渐减少 ,
而在 :; 一? ΧΧ3 Γ 处则未检出有氢酿的淋失 。 因
此 , 在正常的田间水土比和施用条件下 , 氢醒
当然不会淋失造成地下水的污染 5
9 5 氢醒在土壤中的残留
取过; 5 咖Γ 筛的不同氢醒量处理的小麦
盆栽试验土样9 5 ; ; ; ; 于磨 口试管中 , 加 ; ΔΒ?
甲醇浸提液振荡。分钟 , 然后过滤 , 在荧光光度
计上于9 Δ Γ 处 6氢醒特征峰7测定滤液的荧光
强度 5 同时往土壤中加入不同量的氢酮制作标
准曲线 5 设 & 二 β : < Δ Γ , & 二 β ⊥ <Δ Γ 。 方 法
的灵敏度为)。 9 9/ Σ Γ 5 测定结果表明 , 经过作
物的一个生长周期 , 在设有淋溶损失的情况下
9 ! 干扰 基线
(Δ Α Ε Φ Η‘Φ > Χ Ε Ε ∃ ΒΔ Ε
三的不召孟5践口粗 甘甲已贾。叨‘卜 一肠
!二刀‘‘召 。∀力#口 月∃妇‘
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的。∀&口工岛
图 ∋ 氢醒的挥发损失
( ) ∗ ∋ +, −. &/ −0 )& 1 &2 3 45/ &6 7 81 & 1 9 ·: 蒸馏前 ;& 3) 0) & 1 加2& / 9 5) #0) 88− 08& 1 , : < =一
: 。。> 】时蒸馏收集液 ?& 8 9≅ 0) , 9 &2 #Α 9 召&。功】
5 ) # 0) 8 9 5 Β − 09 / , < : = =一 : : & > 8 时 然 抽 收集液
? & 889 9 0), 9 & 2 : = =一 : : & > 8 5) 毗 8 95 Β − 09 / ,
Χ 。 燕馏残馏液 Δ 9 # ) 5 7 −8 #& 87 0) & 1 −2 09 / 5 ) #0) 88− 0) & 1
, 一 一 一二 Ε 一 , Φ 一 Ε 一 Ε , Ε ‘ Ε 一 Γ
上上日Η 了 Ι ϑ
< 氮酿在土滚中的迁移及残留
< ∋ 氢醒在土壤中的迁移和淋溶损失
往填有过 Κ> > 筛供试棕壤的淋洗柱中添
加 Χ= Λ Λ > 的氢酮 , 注入蒸 馏 水 Μ水 Ν 土 Ο ∋Ν
= Π幻 , : Χ 小时后 , 用比色法分段测定滤出液
中的氢醒含量 结果表明 , 在水土比较大时 ,
图 : 级醒在上坡中的残留
(宜ϑ : Δ9 #)血−) & 2 3 45/ &6 7 )1& 1 9 Μ Θ Ρ Σ ) 1 Τ= ∋∋ 8 一 Χ Ν 小麦收获后 的供试土城 Τ= ∋∋Τ ≅7 80), −) 9 5 Β )0 3Β 3 9 − 0一 Τ 一 Η Ν 原始土城Υ 级醉 Μ标准曲线Σ ς/ ) 1 Φ
∗ ) 1 −8 Τ= ∋∋ Υ Θ Ρ Μ ; 0− 1 5 − /5 8) 1 9 Σ
∋ 对照 ?& 1 0/ &8 , : Κ. > 组限Θ Ρ , < ‘. > 氢
醒Θ Ρ , Χ # Λ Λ > 组醒 Θ Ρ , Τ 原始土坟ς/ ) ∗) 1 −)
Τ = ∋∋ , Η Κ& . > 组醒Θ Ρ , Π Χ Α. > 组限Θ Ρ ,Τ # &../1 组限Θ Ρ , ϑ ∋= =即功纽酿Θ Ρ
? 3 ) 1 Ω Ξ . Ψ + ≅& 8 , : Ν Χ Μ ∋ ϑ ϑ ∋ Σ
9 _ 应 用 生 态 学 报 卷
6盆栽试验滤出液均返回盆中7 , 随尿素施 用
的氢醒不 曾在土壤中有所残留 , ’ 且施用氢醒后
土壤的荧光强度低于对照 6图 7 5 这说明 , 施
入土壤的外源氢醒诱导了土壤生物的酚氧化酶
系的合成和泌出 , 不但使外源氢醒 遭 到 了 降
解 , 也使土壤中原有的氢醒遭到了降解 5
我们还用 “ ∀标记的氢酮进行了水稻盆栽
试验 6 9 次重复7 5 尿素施用量为 9; ΧΘΡ χ Ι >’
“∀ 一氢酮为尿素重 的 。5 ! = 6 比 活 为 :9 5 ⊥ 火
;Ξ ““∀ , χ Ρ 土7 5 在作物收获时 , 取 9 5 ); Ρ6 烘干
土计 7鲜土用 ; Γ ?甲醇在< 。索氏提取 ! 小时
后 , 测得的比活为 9 5 9士 Χ 5 : Υ ?Χ一 “卜∀ ] χ Ρ土 ,
换算为包括所有甲醇提取的 “∀ 一氢醒和 其 转
化中间产物在内的总重为 Χ 5 ΟΣΣ Γ , 其残留率
为 = 5 需要指出 , 上述测定值包 括 “ ∀ 一氢
酿的降解产物 , 实际上标记氢醒在土壤中残留
量要远低于。5 Σ ΣΓ ·
因盆栽试验只是 年的试验结果 , 我们还
用∀ # 8 ∀∃8 一 # /− ∀法 ‘’ ⊥ ’测定了连续 <年6 _ !
一 _ 7 施用含; 5 9 =氢醒尿素的草甸棕壤 、 棕
壤 、 褐色土 、 盐碱土和水稻土中氢醒含量 5 结
果表明, 在不同土层中 , 处理间的氢醒含量尽
管存在某些差异 , 但经 Α值检验 , 这些差异并
不显著 6表 7 , 说明连续施用氢醒并未导致它
在土壤中的累积 5
上述结果表明 , 作为脉酶抑制剂施入土壤
的氢醒 , 既不会从土壤中淋失 , 也不会挥发进
入大气 5 除去一部分氢配能被作物吸收外 , 其
余则可能参与土壤腐殖物质的合 成 〔” ’。’ , 被
土壤吸附 ￡‘“’ , 并为土壤微生物降解和光氧化
降解 【吕 ’‘ 9 ’ 5 据报道 , 氢酿在土壤无机矿物 的
催化作用下 , 可形成腐殖物质 Α ‘ 5 ’] 氢醒的氧
化产物对苯醒是构成土壤腐殖物质的基本结构
单元 〔‘’ ] 土壤对酚类物质有较 强 的 净 化 能
力 Φ ‘ 9 ’ ] 在酚的同系物中, 优先降解的是邻对
位取 代 基 的 化 合 物 , 在 黑 钙 土 中 , 氢 酿
6∃)ΧΣ Σ Γ 7 的降解速度与其同系物相比最快 5
其降解机制是 ‘’⊥ ’ 8 按尿黑酸和龙胆酸的方式
裹 氮醒在田间土峨中的残留
[ > Κ 5 + Ε 吕】Μ ≅ > ? Χ Η Κ Λ Μ Φ Χ Ν ≅ ?Δ Χ Δ Ε ΒΔ Η二Ε?Μ 吕; <
,土壤中的红酿含拿6即砰7Δ Λ Χ Φ Χ Ν ∗ Β Δ Χ Δ Ε ∀ Χ ? ΑΕ Δ ‘ < ;
⋯8一 ⋯89# 9#9#9#8 99#9# 9#/9#Ζ土壤编号Τ = ∋∋ 1 7 > [ 9 / =一 ∋ ς? > ∋ =一 < = ? 1 】对 照∴ / 9 − 氢酿尿素价Θ Ρ一∴ / 9 − 对 照∴ / 9 − 氢酿尿素Θ Ρ一∴ / 9 −
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= 。 = = ∋ Χ
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∋=∋:ΤΧΗ灯Ιϑ加幻月一]
∋ : < ⊥ 宁谷 < Ι Η ⊥ ;
氢醒尿素中氢酿含量为尿素重 的 。 <一。 Χ _ Θ ΡΦ
∴/ 9 − 9 & 1 0− )1 # = <一 = Χ _ 3 4 5 /& 67 ) 1 & 1 9 升⊥ ; 一差异不显著 ⊥ ; > 9 − 1 # 1 & 0 #堪1 ) 2) 9 − 1 0 −0
. & & , 89 , 9 8Φ
断裂苯环 , 再进一步降解为简单的二元酸 , 最
终生成二氧化碳 可见 , 在氢酿的降解 过 程
中 , 降解的中间产物基本不具毒性 此外 , 酚
类物质在土壤中的氧化速率也随起基在苯环上
的位置而异 ‘“’ Ν 对位 ⎯ 邻位 ⎯ 间位 氢 酮 的
氧化率 Μ生成? ς Ν 的理论百分数 Σ达:Τ 和Τ= _所
需要的时间分别为∋ = 、 :< 和Χ 小时 【‘ Ι ’ 氢醒
的氧化降解途径与生物降解的相似
Χ 氮酸在植物体内的残留
取< =ϑ 磨碎的盆栽小麦籽实和茎秆置于索
?3王1 Ω Ξ . Ψ + 9 & 了 , : Ν 凌Μ ∋ ϑ ϑ ∋ Σ
! 期 赵晓燕等8 脉酶抑制剂氢醒的环境效应评价
氏提取器中 , 加入 ; 闻 乙醚萃取 5 <小时 ,
蒸发浓缩后全部点样 , 用 ;5 ∃⎯ # ∀∃8甲醇 6 8
7 溶液展层 , 然后用氨水显色 5 点样时 , 加
入氢醒制作标准色阶 , 方 法 的 检 测 下 限 为
件 5 层析图谱显示 8 所有处理试样中均未 有
检出氢醒6图 9 7 5 也就是说 , 种植在施入 一
ϑΣ Σ Γ 氢醒的土壤中的小麦体内 , 未见有氢酿
的累积 5
, 堪∀ 标记氢酮的水稻盆栽试验结果表明 ,
水稻茎叶籽实的 ’‘∀ 比活分别为 ; 5 :士 Χ 5 ! Υ
;一 “和 5 ; 士 Χ 5 Ο Υ ?Χ一 9 协∀ 8 χ Ρ , 换算成 包 括
它酶类的长期动态监测甚为少见 。 为此 , 我们
设置了一组长期模拟培养试验 , 在不同时间内
按1 > ?> ϑ ΑΛ> Δ 6 < < 7 「‘。’、 ∀ > ϑΒΜ > 6 : ! 7 「5 ’、
# Χ 仃Γ > Δ Δ 6 : ⊥ 7 【’“’、 1 > ?> ϑΑ Λ > Δ和 , Φ ≅ Α到 Ξ
ΔΛ > Δ 6 : < 7 【“ ’和关松荫 6 _⊥ 7 仁 ’法分别测
定了土壤多酚氧化酶、 脱氢酶、 磷酸酶 、 蛋白
酶和转化酶的活性 5 供试土壤为草甸棕壤 , 有
机碳 ; 。⊥ = , 全氮 ; 5 ; _ = , 全磷 ; 。 ; ! = ,
Σ #为 : 5 < < 5 培养温度为9; ℃ , 土壤水分为 !; =
δ # ∀
裹 9
5 处理情况见表 9 5
连〕
对 只砚Ξ∀ Χ Δ ΑΦ Χ ?
〔刃对照平 <“ 杯 ∀之弓哭键 名/乡‘盆勺二?, ,
[ 扭Κ 。 9
培养试脸的处理设里5
< ; ΑΦΕ > ΑΓ Ε Δ Α ΒΔ ΒΔ Ε ≅ Κ> Α ΒΧ Δ Ε Υ /ΕΦ ΒΓ Ε Δ Α
∀ Χ Χ ΑΦ Χ ? ε <伙“三φΝ · , 。8 ?Ε ? 卜8 ] 8
6> (小麦鉴汗 瓢φφ蹂耀息副器舞纂7γ η 吸Γ Ρ χ Ρ “; ,
〔曰 ;又亡叹 对照ε ϑ“ Ρ 氢很
∀ Χ Δ ΑΦ Χ ? ∀ Χ Δ ΑΦ ; ε <“Ρ 正Ψι
口 )Ο/ Γ 氯吸处理 即Σ Γ 氢袒处理
ΟΣΣ Γ # Ν 即/口 #Ν
〔勿
印/Γ 谈业处(亏,
吕ΣΣ Γ # ι
油 7 小麦籽实 ‘ 一
图 9 小麦籽实和茎秆中的氢醒含量
. ΒΡ 9 + Εϑ ΒΜ≅ > ? Χ Η Ι ΛΜ Φ Χ Ν≅ ΒΔ Χ Δ Ε 6# ι 7 ΒΔ ς Ι Ε > Α
Ρ Φ> ΒΔ > Δ Μ ϑ ΑΕ Γ 5
; ;
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! 。 _ ; _
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! 。 _ ; _
! 。_ ; _
;
)。 ; ;
; 。 )! Τ
; 。 ; :
氢醒及其转化中间产物在内的放射性物质的总
量分别为; 5 ⊥ 和 ; 5 !Σ Σ Γ 5 而实际上 , 以氢醒
形式存在的 ‘咭∀要低于 ; 5 ⊥ 和 一 Χ 5 !Σ Σ Γ , 因为
植物吸收的“∀氢醒有 ; = 以上在体内被转化
为熊果普 Φ “’ , 少部分存在于低分子化合物中 。
在自然界中 , 百合科 、 茄科、 越桔科 、 杜鹃花
科和鼠李科的植物体内 , 氢酮含量可高达 ; 5 9
一 = 〔’ _ ’ , 且酚类物质在植物体内的含量仅
次于碳水化合物 ’‘”’ 5 因此 , 作物体内吸 收的
作为脉酶抑制剂使用的氢酿不会构成对人类健
康的危害 , 更不会污染食物链 5
< 氮酿对土壤酶活性的影晌
土壤酶活性与土壤中∀ 、 % 、 /和 ∋的转化
和循环密切相关 , 是土壤肥力和土壤卫生环境
监侧的重要指标 〔‘’ 5 目前 , 国内外学者 就 脉
酶抑制剂对土壤脉酶活性的影响有 较 多的 研
究 , 而对在 ∀ 、 % 、 / 转化中起重要作用的其
5 每个处理重复9次 &> 3Ι ΑΦ Ε > ΑΓ Ε Δ Α ς > , ΒΔ ΑΦ中?ΒΕ > ΑΕ 5
< 5 脱氢酶
脱氢酶活性是表征土壤生物活性总体水平
的有用指标 5 测定结某表明 , 在培养初期 , 土
壤脱氢酶活性因施用氢酿而有了一定程度的减
弱 6表 ! 7 , 这与氢酿的迅速氧化 , 消耗了土壤
中的部分氧气有关 5 至培养的第 < 天 , 施氢酿
处理的土壤脱氢酶活性有所增 强 , 且 高 于 对
照 5 就对照而言 , 脱氢酶的活性在整个培养期
间呈下降趋势] 而对施氢酿处理说来 , 所述酶
活性只在后期有所减弱, 但至培养终了时仍高
于对照 。 这说明施用氢酿有助于土壤生物活性
总体水平的提高 。
< 5 多酚氧化酶
多酚氧化酶的活性 , 与氢醒的降解直接有
关 。 由表 < 可看出 , 在培养的第 9 天 , 低量氢
醒使土壤多酚氧化酶的活性显著增强 ] 高量氢
醒则使增强的幅度较小 5 至培养的第 < 天 , 施
氢酿处理的多酚氧化酶活性一直较强 。 在培养
后期 , 各处理的差异则趋于不明显 5 比较不同
∀ ΙΖΔ , (, ,/Σ ?, & 3 Χ ?, , 8 ! 6 7
9 ; 应 用 生 态 学 报 卷
氢醒用量的各处理 , 可以清楚地看到低量氢醒
对土壤微生物泌出酚氧化酶系的诱导作用和高
量氢醒对此的滞后 。
表 ! 土坡脱氮醉的活性 6Γ Ρ [ / .χ? ; 土 7
[ > Κ 5 ! < ; Μ ΕΙ Λ Μ ΦΧ Ρ Ε Δ > ϑ Ε > ΕΑ Β4 ΒΑ Λ 6Γ Ρ [ Σ .χ ;∀Ρ
< ; 7
,
,
, ⋯ ∃Δ 3≅Α添飘孟季γΜ > Λϑ 7
’; “< < < γ
‘ ⋯。·‘Ρ ⋯。· 9 , φ 。一 9 。一 <
⋯。‘ 9 ‘ 。’ : ! ⋯” ‘ , φ 。 ’‘,
据+ > Μ≅ ?Ε ϑ3≅ 等报道 【’ : ’ , 氢醒 6 一 ;
Σ Σ Γ 7 对土壤转化酶的活性没有或很少影响 5
因此 , 右夕我们的试验里 , 仅测定了培养< 天时
的土壤转化酶活性 6表 ⊥ 7 5 结果表明 , 在不同
处理间 , 酶活性没有显著的差异 。
< 5 < 磷酸酶
+ > Μ ≅ ?Ε ϑ3≅ 等指出 〔‘“’ , 氢 醒 6 一 ;
Σ Σ Γ 7 对土壤磷酸酶活性几乎没有影响 5 我们
在培养的第 < 和< 天测得的结果同样表明了这
一点 6表 _ 7 。
表 ⊥ 土玻转化醉的活性6∃Δ Ρ 蔗箱χ? ; 土 7
[ > Κ 5 ⊥ < ; ΒΔ 4 Ε ΦΑ > ϑ Ε > Ε Α Β4 ΒΑΛ 6Γ Ρ Ρ ?≅ Ε Χ ϑ Ε χ ; ;
< ; 7
裹 < 土 城多酚叙化醉的活性6Γ Ρ红萦寸音精χ? ; 土 7
[ > Κ 5 < < ; Σ Χ ?Λ Σ Ι Ε Δ Χ ? Χ Υ ΒΜ > ϑ Ε > Ε ΑΒ4 ΒΑΛ 6Γ Ρ Σ ≅ Φ Ξ
Σ ≅ Φ Χ Ρ > ??ΒΔ χ ; ; < ; 7
处 理[ ΦΕ > ΑΓ Ε Δ Α
酶活性∃Δ4 Ε Φ Α>ϑ Ε > Ε ΑΒ4 ΒΑΛ
Α检验
[ Ξ ΑΕ ϑΑ
培养时间 6天 7∃Δ 3≅ Κ >Α ΒΧ Δ Α如Ε 6Μ > Λϑ 7
9 φ 8 。 γ 8 < < < ; _φ8φ⋯γ8⋯γ8φ⋯‘ φ8⋯φ78φ⋯
! 。 ! :
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! _ 。 : ;
! 。 ;
% ∋ 5
% ∋
% ∋
5 % ∋ 一差异不显著 % ∋ Γ Ε > Δ ϑ Δ Χ Α ϑ ΒΡ Δ ΒΗΒΕ > Δ Α >Α
/ ; 5 ; < 即Ε ? 5
表 _ 土坡确酸醉的活性6Γ Ρ酚 χ ; ; 土 7
[ > Κ 5 _ < ; ΣΙ Χ ϑ ΣΙ > Α> ϑ Ε > 3 ΑΒ4 ΒΑΛ 6Γ Ρ ΣΙ Ε Δ Χ ?χ ; ;
吕; 7
‘55‘胜几胜口5
口任α9一
−一:<Χ∋
“目9一
护
Τ < 蛋白酶
我们在研究酚类物质的土壤污染及其生物
学降解时发现 , 少量酚类物质能在一定程度上
增强土壤蛋白酶的活性 0 “’。 本试验也 表 明 ,
在培养初期 , 氢醒促进了土壤蛋白酶活性的增
强 , 但这一作用的持续时间较短 Μ表 Η Σ , 在随
后的时间里 , 各处理间的差异趋于不明显
表 Η 土幼蛋白曲的活性 Μ ϑ 甘氨酸 β ∋= =ϑ 土 Σ
χ − [ Η Τ = ∋∋ Λ / & 0 9 − # 9 − 9 0 ) , ) 04 Μ > ∗ Ξ 1 −一⊥ β ∋= = ϑ
Τ = ∋∋ Σ
培养时间 Μ天 ΣΨ1 ≅7 [−0 )& 1 0吮9 Μ 5 − 4 # Σχ / 9 −‘> 9 1 ‘ ⋯一Φ 几丁一一⋯一一= 。 Χ <= 。 Χ Χ= 。 Τ :
= 。 Τ :
= 。 Π =
= 一 Π Τ
= 。 Η Ι
ς。 Η ϑ
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, ε, 。· ‘, 】∋ ∋ · Η “ ⋯“ · :‘ φ ‘· , ΙΝ ⋯ΝΝΝγΝ ⋯ΝΝΝΝΝ⋯ΝγΝΝΝ ∋ ΝΝΝΝ盛 φ” “ Η ⋯’。·。< ∋ ’。· Τ , ε ‘· Η ,
总之 , 土壤中施入少量氢醒后 , 土壤酶活
性开始时受到一定的激活或抑制 γ 随时间的延
续 , 这些影响逐渐减弱或消失 由此可见 , 氢
醒对土壤中的重要酶类不会产生严重的不可恢
复的影响
Τ Χ 转化酶
Η 氮醒的环境效应评价
Η ∋ 氢醒的环境因数值
经对国内外有关文献的检素, 获知氢醒的
主要环境因数值如下 〔‘ Ι ’ Ν
?3 ) 1 Ω Ξ . Ψ + 9 ≅ 8 , : Ν Χ Μ ∋ ϑ ϑ ∋ Σ
! 期 赵晓燕等8 腺酶抑制剂醒的环境效应评价
水污染因数 8
—Τ ) 0 ∋ ; 5 : 6平 均值 7, <一9 ⊥ =[ Ι ) 0 。
—∀) 0 5 _ 9 ] ;= [ Ι ) 0 。— [ 5 ) 5 ∀ := [ Ι ) 0 。—[ Ι ) 0 5 _ 。—对生物降解过程的影响; 5 召Γ Ρ χ − 时 , 抑制假单胞荧光杆菌 6尸 8 。Ξ
。Μ 。二Χ 。。 8 Η?。。8 Ε ϑ 。。Δ ϑ 7 对萄萄糖 的 降解 ]
< ; Γ Ρ χ − 时, 抑=?( 大肠 杆 菌 6& ϑΕ Ι Ε Φ ΗΕ Ι‘>
。 ; ; 对葡萄糖的降解 5
生物学效应 8
一毒性闭限值 6细胞增殖抑制试验 7细菌 6/ 8 Ε Χ Μ二 Χ Δ > ϑ /。才‘Μ >7 < _Γ Ρχ − ,
绿藻 6∋ 3 Ε Δ Ε Μ Ε 8 。 ≅ 8 Ρ ≅ > Μ Φ了3 > Χ Μ > 7
; 5 9Γ Ρ χ − ]
原生动物 6& Δ ΑΧ ϑ印ΙΧ Δ ϑ Χ ?3 > Α“协 7
?Γ Ρ χ − ,
原生动物 6∗ Φ Δ Χ Ε Γ > /> Φ Μ 。8 Β ∀为5 > ΑΑΧ Δ Ξ
−ς Χ ΗΗ7 Γ Ρ χ − 。
—细菌& ϑ Ε Ι Ε Φ Η3 Ι‘> 3 Χ ?Β − 0 。 < ; Γ Ρ χ −—藻类∋ Ε Ε Δ Ε Μ Ε ϑ 二。< − ∀ 。 ! Γ Ρ χ −∋ Ε ?Ε Δ > 8 ΑΦ“Γ 3 > / Φ ΒΕ Χ Φ Δ “Α≅ Γ
。5 一Χ 5 !Γ Ρχ −无影响
ϕ 5 )Γ Ρχ −抑制 5
—纤毛虫6[ Ε ΑΦ > Ι夕二Ε Δ > /夕Φ ΒΗΧ Φ 二‘8 7 !Ι − ∀ 8 。。 < 5 ! Γ Γ Χ ?Ε χ − 5
—节肢动物0 > Σ ΙΔ Β> − 0 。 Χ 5 :Γ Ρ χ − ]0 >夕Ι Δ Η> 协 > Ρ Δ > − ∀ 。 Χ
; 5 ; < Γ Ρ χ − 。
—鱼类 金鱼 !_ Ι致死浓度 Χ 5 _⊥ Γ Ρ χ − ]/ Β胡Ε / Ι > ?Ε ϑ 夕Φ Χ Γ ‘?> ϑ
− ∀ 。 。 ; 5 一) 5 ϑΓ Ρχ − 5
—哺乳动物大白鼠− 0 ∋ 。 ; 5 9 χ ΘΡ ,
兔 一次口服致死量 ; 5 χ Θ Ρ ]
猫 一次 口服致死量; 5 ; _ χ Θ Ρ5
氢醒没有致皮肤癌的活性 5
由上述数据可知 , 氢醒是属于易被降解的
一般 中等毒性污染物 5
: 5 氢醒的环境质量标准及多介质环境目标值
经过对0 Β> ΗΧ Ρ系统 “标准和说明书文档”
6一 < ;一 _ 7 和“ ∃# ∋国际标准和说明书文档”
6最近7的联机检索 , 不曾见有氢醒的环境质量
标准 。
多介质环境目标值 ‘9 ’ 6⎯ ≅ ?ΑΒΓ Ε Μ Β> & Δ Ξ
4 ΒΦ Χ Δ Γ Ε Δ Α > ? 1 Χ > ?, ⎯ & 1 7 是美 国 环 保 局
6& /, 7工业环境实验室 6 ⊥ , _ ; 7 推算出
的 、 一些化学物质或其降解产物在 环 境 介 质
6空气 、 水和土壤7 中的含量与排放量的 限 定
值 ] 预计所述物质的量在不超过 ⎯& 1 时 , 不
会对周围人群和生态环境产生有害影响 5 ⎯ & 1
是在某些化学物质的环境质量标准尚未订出之
前 , 用作其环境评价的替代标准 5 它在美国的
环境评价工作中得到了广泛的应用, 我国也用
它为依据 , 作过某些评价的尝试 5
⎯& 1 包括周围环境目标值 6, Γ Κ ΒΕ ΔΑ
⎯& 1 , , ⎯& 1 7和排放环境目标值 60 Βϑ 3Ι >ΦΡ Ε
⎯& 1 , 0 ⎯& 1 7 。 前者表示化学物质在环境介
质中的容许最大浓度 ] 后者是指生物体与排放
流短期接触时 , 排放流中化学物质 的容 许 浓
度 5 它们各有两个标准 8 人体健康标准和生态
环境标准 5
氢醒作为脉酶抑制剂施用后 , 在环境介质
表 氮 砚在环境介质中的含皿与其多介质环境目标 值
的比较
[ > Κ 5 ∀Χ Γ /> ΦΒϑ ΒΧ Δ Χ Η Ι Λ Μ Φ Χ Ν ≅ ΒΔ Χ Δ Ε Ε Χ Δ ΑΕ Δ Α Β Δ
Ε Δ 4 ΒΦ Χ Δ Γ Ε Δ Α > ? Γ Ε Μ Β > δ ΒΑΙ ΒΑ ϑ Γ ≅ ?Α ΒΓ Ε Μ Β> Ε Δ 4 ΒΞ
Φ Χ Δ Γ Ε Δ Α> ? Ρ Χ > ? 6//Γ 7
,⎯ & 1 0 ⎯& 1
人体健康γ生态环境 人 φ体健康φ生态环境标准 γ 标准 〕标准 η 标准, ⎯& 1 # , ,⎯ & 1 & Γ 吐& 1 # 0 ⎯ & 1 &
实测值⎯Ε > ϑ ∗ Φ3 Μκ > Η≅ Ε
;λ%0)5<。空 气, ΒΦ
水δ >Α Ε Φ
土 壤
< ;
; 。 ; ; % 0 爷 γ ; 5 ! !
; 。 ; ; ; 。 ; ;<
5 % 0—无数据 % 0 Γ Ε > Δ ϑ Δ Χ Μ > Α> 。中的含量值与其多介质环境目标值的比较见于
∀ Ι ΒΔ 5 ( 5 , / ∃ 5 & Ε Χ ? 5 , 8 ! 6 7
赵晓燕等8 腺酶抑制剂氢酿的环境效应评价 卷
表 5 结果表明 , 氢酿在环境介质中的含量不
但远低于0 ⎯ & 1 生态环境标准 , 也低于 , ⎯& 1
健康标准 。 而且 , 当施用氢醒含量为 ; 5 9= 的
尿素时, 按尿素的通常用量 69; ; Θ Ρ χ Ι >7 计 ,
进入土壤的氢醒量仅 为 ; 5 !协Ρ χ Ρ 土 , 也低于
0 ⎯ & 1 健 康和生态标准 5 也就是说 , 施用含
氢醒尿素不会构成环境的污染 5
了 结 论
从 以上的模拟试验 、 盆栽试验和 田间定位
试验的结果和有关文献报道中可以得出 8
⊥ 5 氢酮属易降解的中等毒性的酶类 物 质 ]
作为脉酶抑制剂施用的氢醒用量 , 低于多介质
排放环境目标值 。
⊥ 5 进入土壤的氢醒不会淋失到地 下 水 , 也
不会进入大气 ] 土壤对其有较强的生物降解和
光氧化能力 ] 在土壤中, 氢醒也将参与土壤腐
殖物质的合成 5 因此 , 未见有氢醒在土壤中的
累积 。
⊥ 5 9 植物吸收的微量氢 醒 在植 物 体 内, 有
; =以上通过糖普化途径被植物同化利用, 而
残留极少 。
⊥ 5 ! 在施用初期 , 氢醒对土壤酶活性有一 定
的促进或轻微抑制作用 5 随时间的延续 , 这些
影响逐渐减弱或消失 , 土壤酶活性得以恢复 5
⊥ 5 < 氢醒作为脉酶抑制剂施用后 , 在环 境 介
质中的含量测定值均低于多介质环境目标健康
值和生态环境值 5
据此 , 我们认为 , 氢醒作为脉酶抑制剂在
农业生产中应用是安全的 , 不会导致环境的污
染和对食物链的毒害 5
参 考 文 狱
朱祖祥 5 _ ! 5 土坡学 6上 7 。 农业 出版 社 , 北 京 5
关松荫 。 _ ⊥ 。 土壤酶及其研究法 5 农业 出 版 社 ,
北京
汪
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中的生物降解与土壤酶活性 。 应用生态学报 , 6 78
! 一 < < 。: , Φ Ψ ?>Δ Β, Τ 。 , 5 Ε Α > ?。 ? Χ ϑ ϑ 5 ∀ Χ Δ Β≅Ρ >Α ΒΧ Δ Χ Η
ΕΠ ΧΡ Ε Δ Χ ≅ ϑ ΙΛ ΜΦ Χ Ν≅ ΒΔ Χ Δ Ε ς ΒΑΙ /Ε/ΑΒΜ Ε 9 ΒΔ
/?> Δ Αϑ 。 ∋ Χ Χ Κ ΑΙ 3Ι 。 , Θ > Μ 5 % > ≅ Θ 5 1 Φ≅Ψ 5 ∋ ∋+ 5 , _6 9 7 8 : ;一 : 5
⊥ Τ >Θ Ε Φ , ⎯ 5 0 5 > Δ Μ ⎯>Λ ΗΒΕ ?Μ , ∀ 5 ∃5 _ _ 5⎯ ΒΕΦΧ Κ Β> ? >Δ Μ Δ Χ Δ 一Κ ΒΧ ?Χ Ρ ΒΕ > ? Μ Ε Ε Χ Γ /Χ ϑ针ΒΧ Δ
Χ Η 3Ι ΗΧ Φ Χ/Ι Ε Δ Χ ?ϑ >Δ Μ /Ι Ε Δ Χ ?ϑ ΒΔ ϑΧ ??5 δ > ΑΕΦ ,, ΒΦ >Δ Μ <; /Χ ?皿ΒΧ Δ , 9 8 峨 !一! ! 5_ Τ Χ Κ Ε Φ , [ 。 δ 5 >Δ Μ 0 > Ρ Χ Δ , [ 5 (5 ⊥ < 5 ; Ψ Χ ΞΔ 时ΒΧ Δ Χ Η如Χ ΑΧΡ Φ>Σ Ι ΒΕ /ΦΧ Ε Ε ϑϑΒΔ Ρ ς > ϑΑΕ ϑ 5
(Χ ≅ Φ Δ > ? Χ Η δ / ∀. , ! ⊥ 8 <一 ; 5
∀>ϑ ΒΜ> , − 。 & 5 ΕΑ > ?。 。。! 5 ∋ Χ Β? Μ Ε Ι ΛΜΦ Χ Ρ Ε Ξ
Δ >ϑ Ε > 3Α Β4 ΒΑΛ 。 < ; ∋ Ε Β 5 , _ 8 9 ⊥ 一 9 了Ε 5
; 1 > ?>ϑ ΑΛ >Δ , , 5 ∋ 5 # 5 ; < < 5 0 Ε ΑΕΦΓ ΒΔ >Α 沁Δ Χ Η3 Χ Γ />Φ >Α 扮 Ε > Ε ΑΒ4 ΒΑΛ Χ Η /ΕΦ Χ Υ ΒΜ > ϑ Ε > Δ Μ /Χ ?Λ Ξ
ΣΙ Ε Δ Χ ? ΧΥ ΒΜ> ϑ Ε 。 ∴ Χ Θ ?5 , Θ > Μ 5 %>≅ Θ , Φ Γ 5
∋ ∋ + 。 , : 8 < :一 < _ 。
1 > ?>ϑ ΑΛ> Δ , , 5 ∋ 5 # 5 > Δ Μ , Φ ≅ ΑΛ ≅ Δ Λ > Δ , & 5 , ·
Ρ : ϑ 5 0 以ΕΦΓ ΒΔ > ΑΒΧ Δ Χ Η < ; /ΦΧ Α Ε> ϑ Ε > Ε ΑΒ4 ΒΑΛ 50 Χ Θ ?5 , Θ> Μ 5 % > ≅ Θ , ΦΓ 5 ∋ ∋ + , !⊥ 8 9一 : 5
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⊥ + Χ ∗比Δ Ε ?ΒΧ ΑΒϑ , / 。 δ 5 − 5 > Δ Μ κ Δ Ρ Ε Φ , ∴ 5 ∴ Ξ
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Γ > ΑΡ Φ >/Ι Λ 5 玩ΑΕ Φ 5 ( 。 &妇4 ΒΦ Χ Δ 5 , Δ > 5 ∀ΙΕΓ 5 , 8 ⊥一! 9 。
_ κ ΕΦ ϑ ΕΙ ≅ ΕΦ姐 , ∴ 5 < 9 。 #幼 ΜΚ Χ Θ Χ Η & Δ 4ΒΦΧΔ Ξ
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Ε Μ ΒΑ ?Χ Δ 7 , % Ες 2 Χ Φ Θ , ⊥ ‘:一 ⊥魂< 5
δ >Δ Ρ , [ 。 ∋ 。 ∀ 。 Ε Α > ?。 ;< < 5 ∀ > Α> ?Λ ΑΒΕ ϑΛΔ Ξ
ΑΙ Ε ϑ Βϑ Χ Η Ι≅Γ ΒΕ >Γ ΒΔ Χ > Ε ΒΜ ϑ >Δ Μ Μ Β/Ε/ΑΒΜ Ε ϑ Ξ< ; ∋ Ε ΒΕΔ Ε Ε , ! ;6 ? 7 8 ϑ 一 ; 5
∀Ι ΒΔ 5 ( 5 , // ∃5 & Ε Χ ? 5 , 8 ! 6 7