蚯蚓-植物联合修复土壤重金属技术研究:回顾与展望

由于自然和人类活动而产生的重金属污染是目前国内外主要关注的热点问题之一.生态环境部和自然资源部联合发布了一份中国土壤污染现状报告,报告提出中国土壤重金属污染总体形势严峻.蚯蚓-植物联合修复的效果优于单一的植物修复和蚯蚓修复的效果.本文在大量收集文献资料的基础上,回顾了我国的超积累植物研究现状和蚯蚓在植物修复土壤重金属污染的作用.对蚯蚓-植物联合修复优缺点进行归纳,展望了蚯蚓-植物联合修复应用的广阔前景,为蚯蚓-植物联合修复的应用提供参考.针对蚯蚓-植物联合修复技术的应用,指出了今后研究的重点与方向.     

柠檬醛对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)再生的影响

用不同浓度柠檬醛处理不同部位剪切的蚯蚓,和处理剪切后不同时间段的蚯蚓体段,探讨了柠檬醛对赤子爱胜蚓再生作用的体段、作用浓度和敏感时间段.结果表明,柠檬醛对蚯蚓再生有明显影响,但这种作用依不同体段而异,以体段P7和P25作用最显著,而A25,A90和P60的受柠檬醛影响较小; 柠檬醛影响蚯蚓头部再生,而不影响尾部再生;对再生有影响的柠檬醛浓度为1mmolkg-1, 0. 1mmolkg-1和0. 01mmolkg-1 (土壤),对蚯蚓再生作用的时间为切后0. 5~1d.试验显示,柠檬醛干扰蚯蚓再生头部形成而且还影响再生头尾体轴形成;内源视黄酸在蚯蚓头尾轴再生图式形成中有重要作用. 图4表4参18     

磷酸三正丁酯对蚯蚓的生态毒性效应

有机磷酸酯(OPEs)作为一种新型的阻燃剂和增塑剂,在环境中普遍存在,尤其在土壤中常被检出,因此其环境和健康风险亟待评估.为探究OPEs对土壤生物的毒性效应,选取磷酸三正丁酯(TnBP)作为受试物,以赤子爱胜蚓( Eisenia fetida)为指示生物,采用人工土壤法研究不同浓度TnBP对蚯蚓生长、抗氧化酶系统、乙酰胆碱酯酶(AChE)活性、体腔细胞DNA损伤及8-羟基脱氧鸟苷(8-OHdG)含量的影响.结果表明,TnBP暴露对蚯蚓生长无明显抑制作用,但TnBP胁迫可引起蚯蚓体内抗氧化酶活性增强,脂质过氧化产物丙二醛含量显著上升,表明蚯蚓受到氧化损伤;彗星试验结果显示,彗尾DNA含量和Olive尾矩均显著上升,表明TnBP暴露能够引起蚯蚓体腔细胞DNA损伤;8-OHdG含量也显著增加,其水平与暴露浓度存在明显的剂量-效应关系,提示TnBP暴露可引起蚯蚓体腔细胞氧化性DNA损伤;AChE活性受到的影响则较为微弱.综上,本研究阐明了TnBP暴露对蚯蚓的毒性效应并为进一步研究OPEs对土壤的生态风险评估提供科学依据.     

氯丹和灭蚁灵污染场地土壤对陆生生物的毒性效应

为向污染土壤的监测、生态毒理诊断及修复提供方法和数据,以氯丹、灭蚁灵污染场地土壤为供试土壤,测定了氯丹、灭蚁灵复合污染对蚯蚓的急性毒性效应以及对小麦、小白菜、玉米和水稻4种植物种子发芽率和根伸长抑制率的影响.结果表明,蚯蚓对本场地污染响应十分敏感,处理d 3高浓度组开始出现死亡,此后死亡率随污染物浓度增大而上升,d 14部分高浓度组死亡率达到100%;同一浓度下,氯丹和灭蚁灵对4种植物种子根伸长抑制率均显著大于对种子发芽的抑制率,植物的根生长比种子发芽对有机污染物的毒性更为敏感.4种植物种子对污染场地土壤的敏感性为小麦>小白菜>水稻>玉米.氯丹和灭蚁灵对蚯蚓的毒性要大于对这几种植物的毒性,蚯蚓对氯丹和灭蚁灵的响应更加敏感.因此,蚯蚓作为指示生物,其急性毒性试验可作为氯丹和灭蚁灵污染场地的诊断指标,诊断周期以14 d为宜.     

菲、芘、1,2,4-三氯苯对蚯蚓的急性毒性效应

测定了草甸棕壤条件下 ,菲、芘和 1,2 ,4-三氯苯单一与复合污染对蚯蚓的急性致死及亚致死效应。结果表明 ,3种化学品的浓度与蚯蚓死亡率显著相关 (α =0 .0 5 ,r菲 =0 .87,r芘 =0 .85 ,r三氯苯 =0 .95 ) ,与蚯蚓亚致死效应的相关性稍低 (α =0 .0 5 ,r菲 =0 .75 ,r芘 =0 .72 ,r三氯苯 =0 .85 )。蚯蚓个体对 3种有机物毒性的耐受程度差别较大。引起蚯蚓死亡的毒性阈值浓度菲和 1,2 ,4-三氯苯均为 2 0mg·kg-1,芘为 2 0 0 0mg·kg-1;引起蚯蚓体重增长率下降的亚急性毒性阈值浓度分别为菲 2 0mg·kg-1、1,2 ,4-三氯苯 3 0 0mg·kg-1、芘 10 0 0mg·kg-1;LC10 0 分别为菲 10 0mg·kg-1,1,2 ,4-三氯苯 3 5 0mg·kg-1。由于芘的低水溶性和低毒性 ,无法计算LC10 0 。实验还表明 ,复合污染主要表现为协同和拮抗作用     

石油污染土壤对蚯蚓的致死效应及回避行为的影响

土壤石油污染对生态系统和人类健康有严重影响,其毒害诊断和风险评价的研究日益受到重视。以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为受试生物,利用受石油污染的实际土壤,将高浓度污染的土壤与清洁土壤混合,配制成不同污染水平的石油污染土壤,通过直接暴露的方式,分别以蚯蚓急性毒性死亡率和回避反应作为测试终点,评价了石油污染土壤对蚯蚓的生态毒性。结果显示,石油烃污染土壤对蚯蚓的7d-LC50和14d-LC50分别为32.5和29.4g·kg-1,而土壤中石油烃的浓度为8.0g·kg-1时,蚯蚓即有明显回避反应(回避率达80%),前两者为后者的3.7～4.1倍。可见,与急性毒性实验的测试终点LC50相比,行为测试终点对石油烃的响应更灵敏。蚯蚓的回避反应可更加及时地反映出土壤受石油污染的状况,发挥更好的指示作用。     

林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓存活、生长和繁殖能力的影响

采用人工土培养法,通过急性和亚急性暴露实验,研究了林丹和呋喃丹对赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)存活、生长和繁殖能力的影响.结果表明,1)林丹对蚯蚓14d LC50为162.09mg·kg-1,属低等毒性;呋喃丹对蚯蚓14d LC50为3.11mg·kg-1,属中等毒性.2)林丹在急性暴露期显著抑制蚯蚓的生长,在亚急性暴露期低浓度林丹对蚯蚓生长影响不显著,高浓度林丹则显著抑制蚯蚓的生长;呋喃丹在急性和亚急性暴露期对蚯蚓的生长均具有极显著的抑制作用.3)林丹和呋喃丹均可显著抑制蚯蚓的繁殖能力.4)林丹和呋喃丹均可对蚯蚓皮肤结构造成损伤,林丹的损伤程度较严重,呋喃丹相对较弱.5)LC50可以迅速有效地对农药的毒性进行初步判断,而生长抑制率和幼虫孵化数是更加敏感的评估农药对蚯蚓毒性的指标.     

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.     

全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓的毒性作用

为考察全氟化合物的土壤生态毒性,以赤子爱胜蚓为模式生物,通过人工土壤染毒方法研究全氟辛酸(PFOA)对蚯蚓急性毒性、回避行为和SOD、CAT等抗氧化酶活性的影响。结果表明,PFOA对蚯蚓的急性毒性作用与染毒时间和染毒浓度相关,实验求得PFOA对蚯蚓毒性作用7和14d的LC50值分别为816.58和792.50mg·kg-1;蚯蚓在160mg·kg-1PFOA暴露浓度下表现出明显的回避反应。在10～120mg·kg-1PFOA长时间暴露下,蚯蚓体内SOD出现"低促高抑"的变化趋势,而GSH-Px则总体上被PFOA所抑制。     

南京古泉农村生态工程设计和建设的研究 Ⅸ.果园与蚯蚓养殖复合系统的研究初报

蚯蚓在农村生态良性循环中的作用已渐为人们所认识。该试验用几种常见的废弃物作为蚯蚓的饵料,在葡萄园下养殖蚯蚓。结果表明这一作法能改善蚯蚓的生活环境,增加土壤的肥效,提高葡萄的产量,从而产生明显的经济效益和生态效益。