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当前繁荣的稀土矿开采和冶炼,使得稀土生产活动中大量的废水和固废排向自然环境中,致使自然环境中稀土元素不断积累,特别是在矿区土壤环境。因此了解稀土元素和浸矿剂在土壤中的生物有效性成为一种必要;同时,寻找治理稀土污染的途径也越来越受到社会的重视。本课题以清洁土样实验室模拟方法研究了稀土钇和稀土钇在浸矿剂硫酸铵胁迫下对土壤中三大类微生物(细菌、真菌、放线菌)的有效性及其对土壤酶的影响,并且探究了从土壤中筛选菌体进行钇的生物吸附研究。借用现代分析技术手段,完成了稀土元素和土壤酶活性的测定。(1)稀土钇、浸矿剂硫酸铵和硫酸铵胁迫下稀土钇对土壤微生物的有效性实验,结果显示:在低浓度的钇作用下,钇对细菌、真菌、放线菌均表现为促进作用,最大刺激率,细菌为16.8%,真菌为31.1%,放线菌为41.8%,在高浓度下体现为毒害效应,钇对三大类微生物起毒害效应的临界浓度分别为1000mg/kg、500mg/kg、500mg/kg,相似地,适宜剂量的硫酸铵对三大类微生物均呈现为促进作用,别且对于细菌、真菌、放线菌的最佳剂量分别为100mg/kg、200mg/kg、100mg/kg,当高于最佳浓度后,则抑制微生物的繁殖。而在低剂量的硫酸铵胁迫下,低剂量的钇能促进三大类微生物受到的胁迫效应,高剂量的钇则会减弱这种胁迫效应;在高剂量硫酸铵胁迫下,低剂量的钇均能使得三大类微生物受到的胁迫有所减轻,而高浓度的钇则会加强这种胁迫效应。(2)稀土钇、浸矿剂硫酸铵和硫酸铵胁迫下稀土钇对土壤酶活性影响实验,结果显示:钇对过氧化氢酶的作用只呈现出毒害效应,并且在低剂量钇时下降的更为显著;钇对蛋白酶活性的影响表现为低浓度促进,最大刺激率达到了54.8%,而在高浓度抑制,最大抑制率为23.3%,且产生抑制作用的临界浓度为1000mg/kg;而钇对脲酶的影响不是很明显。硫酸铵对土壤过氧化氢酶活性也表现出一定的“低促高抑”效果,在低浓度(50~100mg/kg)时对过氧化氢酶有一定的刺激效应,而在高剂量则表现为毒害作用,而硫酸铵对土壤蛋白酶和脲酶均主要变现为抑制作用。而在低剂量的硫酸铵胁迫下,添加钇会减弱硫酸铵对过氧化氢酶的促进作用,此时低剂量的钇会缓解硫酸铵对脲酶和蛋白酶的抑制,高剂量的钇则会加强这种抑制;在高剂量的硫酸铵胁迫下,添加钇会加强硫铵对过氧化氢酶的抑制,此时,此时低浓度的钇会缓解硫酸铵对脲酶和蛋白酶的毒害,高浓度的钇则会加强这种毒害。(3)通过吸附条件实验可知,微生物对Y3+的低浓度溶液能起到比较好的吸附效果,且在吸附过程中,时间、pH、温度、菌体用量均对吸附效果有较明显的影响。整个过程中,在过程的初始阶段是吸附的主要阶段,pH宜控制在6左右,温度适宜在30℃,而菌体浓度应根据所需要的去除要求具体衡量,达到吸附剂的合理高效利用。