化学氧化和砂滤对净水工艺中颤蚓污染的协同控制

为实现对净水工艺中蠕虫污染的高效控制,以颤蚓为主要研究对象,研究了化学氧化与砂滤对蠕虫污染的协同控制作用.结果表明,以化学氧化和砂滤拦截为基础的截留灭活技术对颤蚓具有高效控制效果,当ClO2投量超过0.1mg/L后,9~15m/h的滤速范围内均实现了对颤蚓的100%拦截.截留灭活过程中,化学氧化和砂滤拦截实现了对颤蚓污染的协同控制作用:砂滤可延长化学氧化接触时间,化学氧化则通过降低颤蚓的迁移能力提高了砂滤拦截效果. 通过在BAC滤池内增设石英砂垫层对仙女虫进行截留灭活,实现了对仙女虫污染的高效控制,同时避免了对BAC滤池正常吸附和降解功能的影响.     

邻苯二甲酸二异辛酯致赤子爱胜蚓体细胞氧化损伤的研究(Oxidation Damage Induced by Di-（2-ethylhexyl）Phthlate on the Cells of Esisenia foelide)

以赤子爱胜蚓为实验材料,探讨了邻苯二甲酸二异辛酯（DEHP）对赤子爱胜蚓（Esisenia foelide）的毒性. DEHP染毒剂量：0、0.2、0.4、0.8、1.6mmol·L-1,染毒2h后采用KCl-SDS沉淀法检测细胞匀浆DNA-蛋白质交联（DPC）系数,硫代巴比妥酸法检测丙二醛（MDA）含量. 结果表明：随着DEHP染毒浓度的增加,赤子爱胜蚓细胞匀浆的DPC系数显著升高（F=14.1, p<0.01）,并具有剂量-效应关系（r=0.8877, p<0.05）,而MDA含量变化不显著,各染毒组与对照组之间不存在显著性差异（F=0.27, p>0.05）. 以上结果表明,实验浓度的DEHP暴露可使赤子爱胜蚓体细胞发生显著的DNA蛋白质交联,具有遗传毒性.     

3种助剂对赤子爱胜蚓的急性毒性

为了探究新型助剂LD-10与常用助剂NP-10、NP-4对土壤非靶标生物的影响,以赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,采用自然土壤法和灭菌土壤法,研究了这3种助剂对土壤蚯蚓的急性毒性.结果表明,在自然土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d半致死浓度w(LC50)分别为482.58、1 077.50和343.17 mg·kg-1,14 d的w(LC50)分别为438.38、984.64和316.65 mg.kg-1.在灭菌土壤中LD-10、NP-10和NP-4对蚯蚓7d的w(LC50)分别为350.71、960.95和309.63 mg·kg-1,14d的w(LC50)分别为320.24、745.99和274.76 mg·kg-1.在自然土壤和灭菌土壤中3种助剂对赤子爱胜蚓均为低毒,毒性由大到小依次为NP-4、LD-10和NP-10,且3者在灭菌土壤中的毒性均明显高于自然土壤.     

蚯蚓在处理活性污泥过程中的生长繁殖

利用蚯蚓处理污泥、畜禽粪便、植物残体、工业废弃物等已经成为当前有机废弃物资源化利用的有效实例,而处理过程中蚯蚓的生长繁殖变化对有效利用蚯蚓具有重要意义.研究了污水厂活性污泥及污泥与牛粪不同比例条件对蚯蚓平均增重、生长率、日增重倍数、产茧量和蚓茧孵化率等生长繁殖指标的影响.污泥和牛粪分别以1:1、2:1、3:1、4:1、5:1和1:0的比例混合喂养赤子爱胜蚓(Eisenia foetida),每个配比4个重复,共计24个样品(盆).每盆基质干物质量为500 g.实验期为60 d.结果表明:在污泥所占比例较大的处理中蚯蚓生长较好,增重较多;污泥所占比例较小的处理则较利于蚯蚓繁殖;其中4:1配比条件下蚯蚓的体重[(17.55±0.30)g]是处理中的最大值,而且平均增重[(354.70±35.30)mg/条]最多,生长率也较高,因此最适合蚯蚓生长.Duncan多重比较结果表明1:1与其他配比条件下蚯蚓总产茧量之间存在显著差异,蚯蚓周产茧量、总产茧量[(538.5±28.3)个]最多,蚓茧孵化率(89.2%)较高,最适合蚯蚓繁殖.     

赤子爱胜蚓对3种污染土壤中Zn及Pb的活化机理研究

以褐土、潮棕壤和酸性棕壤为供试土壤,分别加入100,200和400 mg/kg的w（Zn）或200,400和800 mg/kg的w（Pb）用于模拟污染土壤,通过培养试验,研究了赤子爱胜蚓（Eisenia foetida）对3种土壤中Zn及Pb的活化机理.结果表明:蚯蚓活动显著提高了酸性棕壤和潮棕壤中Zn及Pb处理和褐土中Pb处理的pH;显著降低了褐土中添加w（Zn）为100和200 mg/kg 处理的pH.蚯蚓活动显著提高3种土壤中w（DOC）.蚯蚓活动显著提高了潮棕壤中DTPA提取态w（Pb）〔DTPA-w（Pb）〕,对DTPA提取态w（Zn）〔DTPA-w（Zn）〕的影响不大;显著提高了酸性棕壤分别添加w（Zn）及w（Pb）为200和400 mg/kg处理中土壤DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）;对褐土添加w（Zn）低于400mg/kg和添加w（Pb）低于800 mg/kg的处理中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）的影响不明显.蚯蚓粪中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）显著高于土壤,Zn的活化率在52%以上,Pb的活化率在47%以上;而土壤中Zn的活化率低于8%,Pb的活化率低于23%.3种供试土壤中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）与土壤pH均呈线性负相关关系,与土壤w（DOC）和蚯蚓粪中DTPA-w（Zn）及DTPA-w（Pb）均呈线性正相关关系.蚯蚓通过肠道消化和养分富集提高土壤中Zn及Pb的活性,是提高土壤中重金属生物有效性的重要机制之一.      

光辅助下TiO2-蒙脱土复合材料抑杀蓝藻

以TiCl4和钠基蒙脱土为原料,采用水解法制备了TiO2-蒙脱土复合材料,采用XRD、IR和TEM对其结构和性质进行表征;通过藻细胞的内含物含量、生长代谢活性和形态的变化以及藻细胞膜脂质过氧化分析,研究了TiO2-蒙脱土复合材料在光辅助下去除颤藻的性能.结果表明,TiO2-蒙脱土复合材料中一部分TiO2插入蒙脱层间,增加了蒙脱土的层间距,另一部分以锐钛矿相均匀分散在蒙脱土上;在紫外光辅助下,TiO2-蒙脱土的用量为50.0 mg/L,lh后颤藻的除藻率可达94.58％;TiO2-蒙脱土通过光催化作用破坏藻细胞膜、降解藻细胞内含物、降低藻细胞代谢活性和破坏藻细胞形态,从而产生抑藻作用.     

氟虫双酰胺对蚯蚓的生化毒性与细胞毒性研究

双酰胺类杀虫剂已成为全世界第4大类最常用的杀虫剂,具有非常广阔的应用前景。然而,目前关于双酰胺类杀虫剂生态毒性评估方面的研究还比较少。为探究双酰胺类杀虫剂对非靶标生物的毒性作用,选取赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)为受试生物,研究了典型双酰胺类杀虫剂氟虫双酰胺对非靶标动物蚯蚓的生化毒性和细胞毒性以及其在人工土和蚯蚓体内的浓度变化情况。结果表明,氟虫双酰胺在人工土壤中十分稳定,在整个暴露期间氟虫双酰胺的浓度变化不超过20%。氟虫双酰胺在蚯蚓体内的含量随染毒浓度的升高和暴露时间的推移而增加,呈明显的时间和剂量-效应关系;在染毒浓度为0.1和1.0 mg·kg-1的处理组中,氟虫双酰胺未对蚯蚓产生明显的氧化胁迫效应。在染毒浓度为5.0和10.0 mg·kg-1的处理组中,蚯蚓体内活性氧(ROS)含量显著高于其他处理组,过量的ROS诱导蚯蚓体内各种抗氧化酶活性发生异常变化,并在蚯蚓体内造成了脂质过氧化、蛋白质羰基化和DNA损伤。研究表明,当土壤中氟虫双酰胺的浓度为5.0和10.0 mg·kg-1时可能会对蚯蚓产生很高的风险。此外,彗星实验对氟虫双酰胺诱导的氧化胁迫较为敏感,可以作为敏感生物标志物对氟虫双酰胺造成的土壤污染进行预警。     

1,2,4-三氯苯对蚯蚓生长和表皮及肠道超微结构的影响

通过自然土壤法对蚯蚓进行1,2,4-TCB急性暴露实验,研究了不同剂量的1,2,4-TCB对蚯蚓存亡、生长和表皮及肠道粘膜上皮细胞超微结构的影响。结果表明:1,2,4-TCB对蚯蚓14d半致死浓度为890.295mg·L-1;暴露剂量和培养时间均对蚯蚓生长抑制率产生正相关显著影响,但交互作用不显著;暴露于50mg·kg-11,2,4-TCB时,蚯蚓表皮分泌细胞增多,角质层增厚或上角质层损伤,肠道粘膜上皮细胞凹陷形成一定的溃疡面或呈撕裂分散状,第14天时,上角质层和肠道粘膜上皮细胞损伤均有所恢复;当暴露浓度为400mg·kg-1时,蚯蚓的角质层明显增厚,表皮出现大量的分泌细胞,肠上皮组织呈一定程度的撕裂并少量脱落,第14天时角质层变薄,分泌细胞减少,上角质层破损加剧,肠上皮细胞撕裂严重并持续脱落。第14天电镜观察显示:暴露浓度为50mg·kg-1时,肠上皮细胞线粒体嵴不清晰或断裂,结构模糊;暴露浓度为400mg·L-1时,部分线粒体空泡化或内部有絮状沉淀,嵴变短甚至消失。     

蚯蚓粪作为坪床基质对草坪草生长的影响

研究了蚓粪作为草坪草坪床基质改良剂对基质理化性状和草坪草生长的影响,以确定蚓粪作为坪床基质改良剂的可行性.在砂中添加20、40、60、80和100 g·kg-1蚓粪作为坪床基质,并与添加40g·kg-1泥炭的坪床基质进行比较,结果表明,添加蚓粪可使基质pH值下降,电导率σ值明显增加,100 g·kg-1蚓粪处理σ值比对照(未添加蚓粪或泥炭)提高了约16倍,但成坪后基质σ值明显下降,并与对照接近.添加蚓粪能够明显改良坪床基质,有利于草坪草的生长.与40g·kg-1泥炭处理相比,添加40、60、80和100 g·kg-1蚓粪处理的草坪成坪时间更短,草坪颜色较深,叶片变宽,再生速度快.蚓粪可作为一种良好的坪床基质改良剂,在20、40、60、80和100 g·kg-1蚓粪添加量条件下,蚓粪添加量越高,其对基质的改良效果越明显,但在实际应用中应注意因蚓粪含磷量较高而可能带来草坪草后期长势过快的问题.     

10种常用农药对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应

为了评价农药对土壤无脊椎动物种群的生态风险,采用OECD标准滤纸法和人工土壤法测定了10种常用农药对蚯蚓(Eisenia foetida)的急性毒性效应。采用滤纸法,48h测定结果表明,4种氨基甲酸酯类(异丙威、甲萘威、速灭威和丁硫克百威)和2种有机磷类(毒死蜱和哒嗪硫磷)农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为3.50(2.77～4.44)～72.42(59.58～88.05)μg·cm-2)明显高于3种昆虫生长调节剂(噻嗪酮、虫酰肼和呋喃虫酰肼)和吡蚜酮对蚯蚓的急性毒性(其LC50值>629.1μg·cm-2)。采用人工土壤法,14d测定结果表明,上述4种氨基甲酸酯类农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为59.61(55.13～64.44)～134.1(127.0～141.5)mg·kg-1)明显高于上述2种有机磷类农药和其他农药对蚯蚓的急性毒性(其LC50值为193.0(180.1～206.8)～386.4(359.7～414.2)mg·kg-1)。上述结果表明,不同类型的农药对蚯蚓的毒性存在较大差异,且同一类型的不同农药品种对蚯蚓的毒性也存在较大差异。总体来看,氨基甲酸酯类农药比其他类型的农药对蚯蚓具有更高的毒性。根据《化学农药环境安全评价试验准则》,本研究采用人工土壤法测定的所有农药对蚯蚓均为低毒级。