稀土釔的生物效應及其對浸礦劑硫酸銨的響應.pdf

1、稀土在開采、冶煉及提純的過程中不可避免產(chǎn)生廢水、廢渣等廢棄物,致使稀土元素在自然環(huán)境尤其在土壤環(huán)境中蓄積,因此稀土元素在土壤中的蓄積行為及其產(chǎn)生的生物效應愈來愈受到人們的重視。本課題以龍南離子型富釔稀土礦的礦山土壤為研究背景,分別研究了稀土釔和富釔稀土礦山土壤及其在浸礦劑硫酸銨影響下對水稻和蚯蚓的生物有效性,借用現(xiàn)代分析手段分析了稀土釔在土壤中的賦存形態(tài)、含量及生物對釔的富集量;利用酶活生物標記法研究了稀土釔在硫銨影響下的生物有效性,并

2、分析其機理及相關性。
　　1.稀土釔Y對水稻的生物有效性試驗,研究結果表明:在適宜濃度下,稀土釔Y對水稻的生長具有促進作用,能夠提高水稻的生物量、葉綠素、蛋白質含量和抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低丙二醛(MDA)含量;土壤中稀土釔Y的最佳適宜濃度為100mg/kg。稀土釔Y濃度過高時,則抑制水稻的生長,對水稻的生長具有毒害作用。水稻對釔的富集量與土壤中稀土釔Y的含量呈線性關系,相關系數(shù)為R2=0.9982。
　

3、　2.稀土釔 Y對蚯蚓的急性毒性效應試驗,研究結果表明:濾紙接觸法測得釔對蚯蚓的半數(shù)致死濃度LC50為0.18 g/L;土壤法測得釔對蚯蚓的半數(shù)致死濃度LC50值為1.08 g/kg。稀土釔Y對蚯蚓具有毒性作用,屬低毒級。通過ICP-AES測定兩種不同試驗方法中釔在蚯蚓體內(nèi)的富集量,發(fā)現(xiàn)硝酸釔濃度及染毒時間、蚯蚓的死亡率及速度和釔在蚯蚓體內(nèi)的富集三者存在顯著的相關性。
　　3.稀土釔Y在(NH4)2SO4影響下的生物有效性試驗,研

4、究結果表明:稀土釔Y的生物有效性與浸礦劑(NH4)2SO4有相關性。在(NH4)2SO4的脅迫下,低濃度(0~100mg/kg)的稀土釔 Y可以提高抗氧化酶(SOD、POD和CAT)活性,降低 MDA的含量,緩解水稻受(NH4)2SO4的脅迫;其中稀土釔Y的濃度為100mg/kg時,緩解效果最顯著;當稀土釔Y濃度高于500mg/kg時,水稻總重、株高重和根重均低于對照,其他指標的變化情況與低濃度組相反,可能高濃度的稀土釔對水稻產(chǎn)生毒性所

5、致。水稻對釔的富集量與土壤中稀土釔 Y的含量也呈線性關系,相關系數(shù)為R2=0.9884。
　　4.礦山土壤中浸礦劑(NH4)2SO4的生物有效性試驗,研究結果表明:在礦山土壤中,浸礦劑(NH4)2SO4對水稻的生物量、葉綠素含量、蛋白質,和水稻的抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT)具有抑制作用,提高丙二醛的含量。(NH4)2SO4含量增加到3.0g/kg時,土壤中稀土元素的四種賦存形態(tài)含量、水稻對稀土的富集總量及水稻根部對稀土的