锑（Sb）是类金属元素,近年来,随着含锑类产品的生产和使用急剧增加,导致锑矿开采和冶炼活动频繁,使大量锑进入土壤环境,威胁人体健康。因此,及时准确地评估土壤锑污染程度,为其污染监管与防治提供预警信息尤为迫切。土壤酶参与土壤物质循环、能量代谢、污染物降解等过程,是土壤污染监测的良好生物指标,已在土壤汞、镉、铜、锌、砷等重金属和类金属污染监测与评价中得到了广泛应用。目前,较多的研究报道了植物、动物、微生物对土壤锑污染的监测与评价,而鲜见调查锑对土壤酶的生态效应。因此研究锑污染程度与土壤酶的关系及其作用机理,系统揭示锑污染对土壤酶的生态效应,对科学准确评价土壤锑污染风险,进行及时有效的防控等具有重要意义。为此本研究以我国不同性质土壤和典型矿区锑污染土壤为对象,采用室内模拟试验,借助土壤酶促反应动力学及热力学手段,系统研究了急性锑污染胁迫、锑老化、矿区土壤锑污染对土壤酶的生态毒性,探讨了锑对土壤酶的作用机理,分析了影响土壤锑生态毒性差异的主控因子,得到了急性、老化、矿区锑污染中评价其污染程度的生态阈值。以上,为构建合理准确的锑污染评价指标奠定了坚实基础。获得以下主要结论:（1）急性锑污染胁迫下,土壤碱性磷酸酶、脱氢酶、荧光素二乙酸酯水解酶的活性变化较小;β-葡萄糖苷酶和脲酶活性降低,锑对两种酶活性的抑制率均小于11%;芳基硫酸酯酶活性显著降低,锑对酶活性的抑制率达到29.63%,说明芳基硫酸酯酶能够响应土壤急性锑污染。为诠释不同土壤中锑对芳基硫酸酯酶的毒性差异,选取我国17种不同理化性质土壤,开展急性锑污染模拟研究,发现锑对芳基硫酸酯酶活性的抑制作用随锑浓度增加而增大,当土壤锑浓度为7000 mg kg-1时,酸性土壤（S1-S9）中锑对酶活性的抑制率为27.38～51.20%,碱性土壤（S10-S17）中为2.83～26.7%,显然酸性土壤中锑对芳基硫酸酯酶活性的毒性作用强于碱性土。通过分析土壤锑污染浓度与酶活性间的剂量-效应关系发现其显著拟合部分抑制模型,得到总锑和有效态锑浓度的生态剂量值(ED10)分别为78～865 mg kg-1和27～603 mg kg-1。多元逐步回归分析说明有效磷是影响不同土壤中锑对芳基硫酸酯酶毒性差异的主要因子。（2）酶促反应动力学特征(Vmax,Km)变化,揭示了酸性土壤（S1-S9）中锑对芳基硫酸酯酶的抑制作用为非竞争性抑制和线性混合抑制,碱性土壤（S10-S17）中还包括竞争性抑制和反竞争性抑制。锑对芳基硫酸酯酶的竞争性(Kic)和非竞争性(Kiu)抑制常数分别为0.058～0.142 mM和0.075～0.503 mM。显然,该抑制常数(Kic和Kiu)均远小于相应土壤中酶与底物的最大亲和力Km（1.3～4.35 mM）,说明锑对芳基硫酸酯酶的亲和力和对酶-底物复合物的亲和力均大于酶与底物的亲和力,进而酶活性受到抑制。另外,酸性土壤（S1-S9）的抑制常数值(Kic:0.058～0.085 mM和Kiu:0.075～0.153mM)小于碱性土壤(Kic:0.140～0.142 mM和Kiu:0.124～0.503 mM),说明酸性土壤中锑对酶及酶-底物复合物的亲和力更大,因此酸性土壤中锑对芳基硫酸酯酶活性的抑制率更高。土壤酶促反应热力学研究发现,锑污染使芳基硫酸酯酶酶促反应热力学参数（活化能（Ea）、活化焓（ΔH*）、活化熵（ΔS*））增加,锑对芳基硫酸酯酶酶促反应的抑制属于焓控过程。（3）外源锑在土壤中的老化及其土壤酶效应研究表明外源锑进入红壤（pH 4.90）和灰漠土（pH 8.12）后,有效态锑（水溶态、离子交换态、碳酸盐结合态之和）含量随老化时间延长而降低,该变化显著拟合了Elovich方程,说明锑的老化是非均相分散过程;红壤中锑的老化速率|b|是灰漠土的1.2～1.9倍,因此红壤中锑的老化先达到近似平衡状态。锑老化不同时间对酶活性的影响不同。为得到在整个老化期内均能指示锑污染程度的土壤酶学指标,测定了不同老化时间点的土壤酶活性,并通过氯仿熏蒸法区分了酶活性,获得了胞外酶、胞内酶和总酶活性。锑对芳基硫酸酯酶胞外酶的ED10为42.3～228.3 mg kg-1,可以评估锑老化前60 d的污染程度,脲酶胞外酶的ED10为29.6～1791.2 mg kg-1,可评估锑老化120 d的污染程度;芳基硫酸酯酶总酶的ED10为167.86～520.88 mg kg-1,脲酶总酶的ED10值只呈现于灰漠土中;芳基硫酸酯酶存在胞内酶,但胞内酶活性不响应锑污染;以上说明胞外酶活性更适合反映土壤锑污染程度。利用三种胞外酶活性计算土壤酶活性综合指标（总体酶活性指标（TEI）和酶活性几何平均值（GM））其生态剂量值ED10分别为24.9～184.7 mg kg-1和25.7～199.4 mg kg-1,因此胞外酶活性综合指标也能够评价土壤锑污染程度。（4）矿区典型锑污染土壤的锑形态分布和基于酶活性的微生物群落多样性研究表明土壤锑含量为110.59～8398.19 mg kg-1,除L15土壤外,剩余土壤锑含量均高于我国第二类建设用地土壤锑污染管控值360 mg kg-1（GB36600-2018）;所有土壤中锑主要以残渣态存在,占总锑含量的76.51～95.29%,有效态锑含量为3.95～526.79 mg kg-1,因此矿区土壤锑污染严重,存在生态环境风险。土壤L1-L15的酶活性几何平均值（GM）、加权平均值（WM）和总体酶活性指标（TEI）的变异系数均大于酶活性香农指数（Shannon）和辛普森指数（Simpson）,说明矿区锑污染土壤的微生物群落功能多样性差异大于结构多样性。土壤锑含量与酶活性指标密切相关。脲酶活性和总体酶活性指标均与总锑含量显著负相关,锑对脲酶活性的生态剂量值为ED10为242.40 mg kg-1,土壤总有机碳和速效磷浓度显著正影响脲酶活性。综上所述,急性锑污染对土壤芳基硫酸酯酶的毒性作用最强,锑主要以非竞争和线性混合方式对酶活性产生抑制作用,并通过增加酶促反应能障降低反应速率。土壤中锑的老化是非均相分散过程,红壤中锑的老化速率高于灰漠土。胞外酶活性较胞内酶和总酶活性更适合评价锑老化不同时间的污染程度;芳基硫酸酯酶胞外酶可用于评价土壤中锑老化60 d内的污染程度,脲酶胞外酶以及由胞外酶活性计算的总体酶活性指标及酶活性的几何平均值均可用于评价土壤中锑老化120 d内的污染程度。矿区典型锑污染土壤中,脲酶活性可用于评估锑污染程度。本研究拓宽了土壤酶对锑污染响应及作用机理方面的理论信息,更为评价土壤锑污染程度和土壤环境风险提供了参考依据。