蚯蚓处理重金属的毒理学研究启示

同类型土壤中蚯蚓种群和蚯蚓个体特征进行比较．同时进行实验室分析化学品的残留情况．从而对某种或某类化学品的生态毒性做出评估。1．4生物标记法生物标记法是指通过现代生物学实验手段．考察化学品或环境中化学残留物对蚯蚓的生殖、呼吸、代谢、免疫等生理指标和细胞微观结构、酶活性、染色体、基因等细胞和分子指标的影响．从而评价这些化学品的环境安全性。上述方法各具不同的特点．各种方法在环境安全指示中常综合运用。见表1。表1几种毒性试验法特点方法特点滤纸接触法喜冀蓑著裟旭鹏嫩龋雌鼠艄黼物模拟了蛎蚓毕活环墙屡可能反映蒋班勒对蛎蚓的影响佃方人工土壤法法繁杂．人工土壤组；难统一．不同试验结果可比性差。’人造土壤法简单易行，试验结果可比性好，能较好反映污染物对蚯蚓的真实影响。自然土壤法简单易行，可用于具体地区柯染物的环境安全性评价，但各地区试验结果司比性差。2．1重金属毒性对蚯蚓的影响重金属污染对蚯蚓的种群分布有一定的影响。1992年．LEE[4J提出分析蚯蚓体内重金属和有机污染物含量可作为评价土壤污染的重要指标。邓继福等和王振中等通过对重金属污染区和有机磷农药污染区的生物检测．发现蚯蚓种群数随污染程度减弱而增大。且污染区土壤重金属含量与蚯蚓体内Cd。As，Zn．Pb含量密切相关。SPURGEONm报道了金属污染对蚯蚓种群的影响．发现蚯蚓的分布密度与土壤中的金属浓度呈现负相关。在所研究的4种金属(Cd。Cu，Pb和Zn)中，只有Zn是蚯蚓分布的限制因子．不同蚯蚓在矿区周围的分布只与它们对Zn的敏感度有关，与土壤中的有机养料无关。此后，国内外开展了这方面大量的研究工作．在重金属研究方面尤为突出。2．2蚯蚓活动对重金属化学行为的影响蚯蚓在改良土壤、提高肥力和植物产量方面的作用已经为国内外大量试验所证实。蚯蚓在取食、作穴和排泄代谢产物等生命活动过程中可能对土壤性质和土壤中的重金属化学行为产生直接或间接的影响。如HU等的研究表明，蚓粪中有机碳、有效硼、Mo。Zn，pH值，CEC等明显高于原土；HU等在用蚯蚓处理垃圾时发现加入蚯蚓后重金属的出量明显增加：俞协志等研究蚯蚓活动对土壤中Cu．Cd生物有效性的影响时发现蚯蚓活动显著增加红壤中DTPA提取态Cu的含量．接种蚯蚓后各种重金属处理中黑麦草Cd的吸收量变化不大。因此。蚯蚓可通过提高重金属的生物有效性而间接影响植物对重金属的修复效率。2．3蚯蚓对重金属的富集作用王振中等研究指出．蚯蚓体对重金属吸收顺序为Cd>Hg>As>Zn>Cu>Pb．其中Cd的富集系数大于1，表现为强烈富集作用。戴文龙等⋯l研究表明．蚯蚓对多种重金属有富集作用．蚯蚓体和蚯蚓粪中重金属浓度比由大到小次序为Cd>Zn>Cr>Cu>Pb，与上述研究结果一致。戈峰等习研究表明，蚯蚓对Se和Cu有很强的富集作用．在试验研究中发现蚯蚓体最高富硒和富铜质量分数分别可达33215和136719mg／kg．分别相当于体重的0．03％和0．12％。HENDRIKS等ml的田间试验和室内模拟试验均证明了蚯蚓对Cd具有极强的富集能力。ANITA等f14l研究了污染土壤和富集于蚯蚓体中As的形态．认为土壤中的As主要以砷酸盐形态存在．而蚯蚓体内的As除了砷酸和亚砷酸盐2种主要形态外．还有二甲砷酸检出。EDWARDS等旧研究了蚯蚓体对Cu和Hg的生物可利用性，认为蚯蚓对两者均有富集作用。牛明芬等fIq通过蚯蚓处理垃圾及纳污河流底泥实验研究发现．蚯蚓可选择吸收并富集垃圾及底泥中的Cd，但对其他重金属元素Pb，Cu．Zn等并无此种富集吸收现象。3。剩余活性污泥中重金属的去除3．1剩余活性污泥中重金属的现状据国家环保局资料，1999．2001年我罔城市污水处理厂的数量增加了347座。现有污水处理厂约427座．污水年处理能力约113．6亿m3旧。污泥中除含有丰富的有机物质和矿质养分外．还含有一些难降解的有机物、病原菌、寄生虫卵及重金属等有毒有害物质。如处理不当极易造成二次污染。虽然随着我国对污水排放重金属指标的严格控制．污泥中重金属含量呈下降趋势．但这并不意味着我国城市污泥直接农用不会导致重金属污染。大量研究表明长期使用污泥可导致重金属在土壤中富集．富集的重金属可在土层中发生迁移．既有可能污染地下水资源．又可被植物吸收富集．进而通过食物链危及人体健康。因此，如何对城市污泥进行预处理以有效降低其中的重金属含量已成为污泥能否大量农业利用的关键。3．2剩余活性污泥中重金属的去除方法早期的有关国内外城市污泥中重金属处理研究上面．主要集中在重金属的稳定化方面．但这种方法并不能降低污泥中重金属的总体含量。后来又有了污泥中重金属的去除技术．这种方法能从总量上减少重金属的含量。前者主要包括物理稳定：后者主要包括化学淋滤、生物方法、电化学方法。综观国内外污泥中重金属去除技术的研究现状，存在以下几方