蚯蚓及其代谢物在重金属污染土壤修复中的应用研究进展

土壤重金属污染频繁发生,人们越来越重视重金属污染土壤的修复。近年来,随着分子生物学的发展,有许多学者对蚯蚓修复重金属污染土壤进行了大量研究。本文对重金属污染对蚯蚓的毒理性,蚯蚓对重金属污染土壤的养分循环、植物生长以及其代谢物对重金属的影响进行了探讨。结果表明,蚯蚓能够通过改变重金属污染土壤的养分循环并富集重金属,从而促进植物的生长。除此之外,蚯蚓粪在重金属污染土壤修复中也有不可估量的作用。     

蚯蚓在植物修复重金属污染土壤中的应用前景

综述了蚯蚓对土壤重金属的富集、指示和修复作用,为蚯蚓在重金属土壤植物修复方面的应用提供依据。     

蚯蚓对土壤中重金属的富集作用研究

通过向供试土壤中添加CuSO4、ZnSO4、Pb(Ac)2、Hgcl2:以模拟受污土壤,研究接种于其中的微小双胸蚯蚓对重金属的富集.作用.以不加重金属盐类为对照,分别研究了不同培养时间和不同重金属浓度对富集中的影响.结果表明,蚯蚓对各种重金属的富集量随着培养时间的增加而变化,且对不同重金属最大富集量的出现时间也不相同.在第2周时蚯蚓对Cu、Pb富集量达到最大,而对Zn的富集量在第4周时达到最大.与Cu.Zn、Pb的富集量相比,蚯蚓对Hg没有明显的富集作用,且对Hg的最大富集量时间不明显.在其耐受浓度范围内,蚯蚓对重金属的富集量随着重金属浓度的增加而增加,且蚯蚓对重金属的吸收顺序为:Zn>Cu>Pb>Hg.说明了微小双胸蚯蚓对Cu,Zn、Pb、Hg4种元素有一定的忍耐和富集能力,但其对重金属的忍耐和富集能力是有选择性的,说明不同重金属表现出的毒性是不一样的.研究结果初步推断,影响蚯蚓对重金属富集作用的主要原因可能是体内酶的作用,不同重金属可以从多方面干扰了动物机体内的生理生化功能.     

猪粪重金属对蚯蚓体重及纤维素酶活性的影响

以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为研究对象,以自然发酵的猪粪为环境基质,研究了重金属Cu、Cr和Cd对蚯蚓体重和体内纤维素酶活性的影响。结果表明,Cu、Cr和Cd均可导致蚯蚓体重下降,并且随各污染物浓度的增加和暴露时间的延长,蚯蚓体重下降幅度增大,蚯蚓体内纤维素酶活性受到抑制,但不同重金属、同一重金属不同浓度对蚯蚓纤维素酶活力的作用效应不同。可见猪粪重金属污染对蚯蚓具有潜在的危害性,在利用蚯蚓对畜粪进行资源化处理中应引起注意。     

猪粪重金属对蚯蚓体重及纤维素酶活性的影响

以赤子爱胜蚓(Eiseniafoetida)为研究对象,以自然发酵的猪粪为环境基质,研究了重金属Cu、Cr和Cd对蚯蚓体重和体内纤维素酶活性的影响。结果表明,Cu、Cr和Cd均可导致蚯蚓体重下降,并且随各污染物浓度的增加和暴露时间的延长,蚯蚓体重下降幅度增大,蚯蚓体内纤维素酶活性受到抑制,但不同重金属、同一重金属不同浓度对蚯蚓纤维素酶活力的作用效应不同。可见猪粪重金属污染对蚯蚓具有潜在的危害性,在利用蚯蚓对畜粪进行资源化处理中应引起注意。     

蚯蚓对有机肥(牛粪)中铬镉铅金属富集作用的研究

蚯蚓被称为"生态系统的工程师",对大部分杀虫剂和重金属都具有富积作用。本试验采用外源添加重金属的方法,研究了蚯蚓对牛粪中Cd2+、Cr3+、Pb2+三种重金属离子的生物富集作用。结果表明,蚯蚓对重金属复合污染的牛粪中的Cd2+、Cr3+、Pb2+三种金属离子均有生物富集作用,蚓体在10~20d时会出现第一个金属含量高峰,随后体内金属含量有大幅的减少。在蚯蚓粪中金属含量在10~20d时会出现第一个金属含量低谷,随后蚯蚓粪内金属含量有显著提高。研究结果对于牛粪等有机废弃物的无害化处理具有重要意义。     

蚯蚓-木薯渣联合作用对热带城市污泥中重金属含量的影响

通过蚯蚓-木薯渣联合作用与单一蚯蚓作用处理热带城市污泥试验,比较研究了蚯蚓生物量、污泥理化性质及重金属含量变化情况,并对污泥农用做了潜在生态风险评价,比较2种处理方式对污泥的处理效果。结果表明:蚯蚓-木薯渣联合作用不仅能够同时处理2种热带农业废弃物,而且在增加蚯蚓生物量、降低污泥重金属含量及潜在生态风险方面的效果优于单一蚯蚓作用。联合组蚯蚓个体平均质量增幅115.33%,高于单一组的106.33%,总产茧量85.33个也高于单一组的76.33个。pH值分别下降0.47、0.80,电导率分别增加793、1 668μS/cm,有机质分别降低15.5%、13.52%,联合组全氮含量显著下降20.18%,单一组降低不明显。联合组与单一组污泥中重金属含量降低次序分别为Pb、Cr、Zn、Ni、Cu和Pb、Zn、Cr、Ni、Cu,联合组在Cr、Cu、Ni 3种元素的降低效果中优于单一组,处理后污泥重金属总量相对更低;蚯蚓体内重金属富集次序分别为Cr、Ni、Pb、Cu、Zn和Ni、Cr、Cu、Pb、Zn,联合组蚯蚓对Cr、Pb、Zn、Ni 4种重金属的富集效果优于单一组,富集重金属总量也高于单一组。通过Hakanson生态风险评估,联合作用污泥处理后由中等风险变为低风险,单一蚯蚓作用处理前后均为中等风险。     

蚯蚓处理对猪粪重金属富集的影响

以干湿分离后的猪粪为基质,接种赤子爱胜蚓(Eisenia fetida),在室内培养4周后,利用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定猪粪和蚯蚓体内的重金属(Cu,Zn,Cr,Pb,Cd,As)的含量,系统研究了蚯蚓作用下猪粪中重金属形态变化及蚯蚓体内重金属的富集特征。结果表明:供试猪粪能促进蚯蚓的生长,4周后体质量明显增加,且对蚯蚓的繁殖没有影响。蚯蚓处理4周后,猪粪pH值由6.51增加至6.86。猪粪中Cu,Zn,Cr,Pb,Cd,As的总量与对照组相比,分别降低了13.69%,24.47%,30.70%,39.17%,21.91%,9.36%;同时,猪粪中Zn,Cr,Cd的残渣态比例相比对照组分别减少了15%,27%,27%。蚯蚓对重金属有一定富集作用,除Cr以外,Cu,Zn,Cd,As 4种重金属在蚯蚓体内的质量含量相比实验前分别增加了0.49,3.86,0.012,0.064 mg·kg~(-1),并表现出一定的时效关系,其富集系数大小顺序为CrCdZnCuAs。研究表明,蚯蚓能富集猪粪中的重金属并且降低猪粪中的重金属含量,同时减少了猪粪中的部分重金属残渣态比例,有利于重金属的转移和去除。     

蚯蚓对饵料中Pb·Cr·Cd的吸收富集

[目的]探究蚯蚓对饵料中重金属的吸收富集情况。[方法]通过在蚯蚓饵料中添加外源重金属盐调节Pb、Cr、Cd浓度,研究饵料重金属含量的变化,分析饵料的Pb、Cr、Cd浓度对蚯蚓体内重金属的影响。[结果]重金属饵料经蚯蚓处理后,蚯蚓处理产物的TN、TP含量显著上升(P<0.05),TK、OM含量显著降低(P<0.05),pH变化不显著(P>0.05);不同处理饵料中Pb、Cr、Cd浓度与处理前相比出现不同程度的下降;蚯蚓对Pb、Cr、Cd的富集系数分别为0.18、0.55、17.97。[结论]蚯蚓对农业固体废弃物中的Pb、Cr、Cd具有不同程度的吸收富集作用。     

污泥蚯蚓堆肥过程中蚯蚓对污泥的适应性及重金属消减的影响

通过研究污泥理化性质对蚯蚓生长的影响和不同比例的污泥和调理剂(牛粪)对堆肥产品中重金属含量的影响,以及蚯蚓对污泥中重金属的消减作用,为污泥的资源化利用提供参考依据。结果表明,新鲜污泥处理和混合污泥处理的蚯蚓数量显著高于久置污泥;70%含水量处理的蚯蚓数最多,显著高于90%和40%含水量处理,其中40%含水量处理的蚯蚓全部死亡;pH7.82时蚯蚓数最多,与pH5.43和pH9.24处理时的差异达显著水平。污泥与牛粪混合培养蚯蚓的试验中,各处理间蚯蚓数量差异不显著,但纯污泥处理的蚯蚓总重和平均单条重显著高于其他处理,且各重金属含量均高于其他各处理,其中Cd、Pb、B、Cu、Zn含量与其他各处理间差异均达显著水平。试验结束后,纯污泥处理的蚯蚓体内各重金属含量是未处理蚯蚓的2.84~116.80倍,重金属去除率为0.46%~2.64%,吸收系数为0.06~0.38。     

新型镉污染土壤修复剂的制备及其应用研究

随着工业的快速发展,大量重金属镉进入土壤,致使土壤中重金属镉超标,从而导致农作物中镉含量超标,严重危害人们的身体健康。因此,对重金属镉污染土壤进行治理和修复已成为目前重要的环境保护任务。本文首先制备了一种新型重金属镉污染土壤修复剂,然后研究了其对重金属镉污染土壤的修复效果。结果表明,制备的新型镉污染土壤修复剂对污染土壤中重金属镉具有良好的修复效果,在最佳的试验条件下,污染土壤中镉的去除率可以达到37.72%。     

高速公路路域土壤重金属污染及植物修复研究进展

高速公路路域土壤重金属污染在土壤重金属污染中占较大的比例,介绍了路域土壤重金属的种类、来源,分析了国内外重金属污染研究状况,总结了重金属污染的危害,详细论述了重金属污染的植物修复技术,并提出该技术存在的问题与今后的发展方向,结果表明,高速公路路域土壤重金属污染治理技术是一项成本低、效果好、不破坏环境的修复技术。     

溶解性有机质对土壤重金属活性影响的研究概况

土壤溶解性有机质(Dissolved Organic Matter)是土壤溶液的一个重要的组成部分,在土壤的化 学和生物过程中起着很重要的作用。在过去的二十多年里,就DOM的组成和其在土壤中的作用已经 得到很大程度的重视且取得了相当大的进步。DOM可能会对重金属有很显著的控制作用,而重金属 也可能对DOM有种特殊且强烈的亲和性,这种亲和性在很大程度上影响着土壤中重金属的活性和 环境生态,而且不同来源和不同提取方法提取的DOM在功能上有着差异。系统评述了DOM的来源、 结构、生态功能以及对重金属活性的影响,同时介绍了一些未来有待解决的问题。     

黄棕壤重金属植物可利用性表征方法的优化

[目的]优化黄棕壤重金属植物可利用性的表征方法。[方法]选取15种化学提取荆,结合水稻籽粒中重金属含量,探索其对黄棕壤中铜、铅、镉的植物可利用性的表征方式。综合分析提取剂对重金属提取能力的影响,利用SPSS11．5统计软件分析水稻籽粒中重金属含量与化学提取剂提取的重金属含量、土壤pH值和土壤有机质的相关关系。[结果]在所用的15种提取剂中,硝酸钠、醋酸铵-EDTA、氯化钙、草酸等提取出的化学有效态含量不能有效地反应土壤中重金属铜的植物可利用性,而0．10mol／L柠檬酸、0．05mol／L EDTA、0．05mol／L HCl和5％HOAc提取的重金属含量均能较好地反应黄棕壤中重金属植物可利用态含量。[结论]该研究为科学利用和管理重金属污染土壤,保障污染土壤上作物生产的安全性提供了依据。     

基于植物根伸长抑制效应的土壤重金属评价标准研究

利用现有的国内外研究成果,分析土壤重金属与植物根伸长的相关性。根据含重金属土壤植物根伸长的生态毒性特性,将土壤重金属对植物根伸长抑制效应进行分级。按照不同土壤类型对土壤重金属质量的要求,对土壤重金属质量进行分级。利用土壤重金属对根伸长抑制率建立土壤重金属的评价标准,并与现有评价标准进行比较。结果表明,利用土壤重金属对根伸长抑制率建立土壤重金属的评价标准更能真实地反映土壤重金属的生物有效性。     

腐植酸对固废拆解地重金属污染土壤修复效果的研究

[目的]探讨腐植酸对重金属污染土壤的修复效果。[方法]在固体废弃物拆解地重金属污染土壤中加入不同用量的滩涂泥提取的腐植酸,测定土壤中水溶态和有效态重金属Cu、Zn、Pb、Ni的含量。[结果]腐植酸能有效络合、吸附土壤中的重金属。加入腐植酸后,污染土壤中的水溶态和有效态重金属Cu、Zn、Pb、Ni的含量均明显下降。当100 g土样中加入30 mg腐植酸时,腐植酸对污染土壤中水溶态重金属Zn、Cu、Pb、Ni的去除率分别为38.6%、50.9%、45.5%、23.9%,对有效态重金属Zn、Cu、Pb、Ni的去除率分别为28.9%、64.7%、31.0%、53.5%。[结论]腐植酸可以有效修复固体废弃物拆解地重金属污染土壤,每100 g土壤中加入30 mg腐植酸最为合适。     

土壤重金属污染及修复方法研究进展

为了解土壤重金属污染现状、各种修复方法的研究动态以及未来重金属的研究方向,笔者综述了土壤重金属的主要形态、污染程度评价指标、循环机制、离子间相互效应、修复方法等,并对今后的研究方向进行展望,为其他研究者提供参考。结果表明：关于土壤重金属的基础性研究还有待于进一步地深入和发展,特别是重金属的循环机制;重金属修复以植物和微生物修复为主体,其他修复方法并用将是趋势。     

土壤镉和砷污染钝化修复材料及科学计量研究

使用Web of Science(WOS)核心合集数据库统计了5年内(2014—2018年)关于土壤镉(Cd)和砷(As)单一污染的情况,发现土壤Cd和As污染依然受到人们的广泛关注,且我国在该领域发文最多。利用CiteSpace软件分析发现施用钝化修复材料是土壤Cd和As污染治理的热点修复技术之一。基于此,本文综述了常见的钝化修复材料及其钝化机理,并分别对钝化修复材料的室内研究和修复实践进行总结,发现无机类钝化修复材料中石灰类主要通过调节土壤pH值改变重金属有效性;磷酸盐类分别通过共沉淀和点位竞争机制钝化重金属;金属及其氧化物类通过表面络合和还原作用对重金属的钝化效果更好;黏土矿物中海泡石和坡缕石廉价绿色且具有较大的比表面积,对重金属的钝化效果较好。有机类钝化剂中生物炭类为研究热点材料之一,因表面拥有丰富的官能团和较大的比表面积,其对重金属表现出良好的钝化修复效果;有机废弃物含高度腐殖化的有机质和微生物,对重金属钝化效果较好。此外,对国内外典型的Cd和As污染实践修复工程进行介绍,发现金属及其氧化物、堆肥、生物炭以及廉价易获得的石灰和黏土矿物施用较广。最后,讨论了钝化修复材料施用中亟需解决的问题。     

重金属污染对土壤动物的影响

随着工业污染的加剧和农用化学物质的增加,土壤中的重金属污染日益严重,其中一部分重金属残留物被土壤动物吸收和富集后,通过食物链对动物和人类健康造成了很大的威胁.该文在讨论重金属富集特性的基础上,从个体、种群及群落水平上综合分析了重金属污染对土壤动物的毒害作用.并论述了土壤动物对重金属污染的解毒策略,最后从重金属污染的毒性测定方法、复合污染机制、分子机理研究和土壤动物的生态恢复作用等几个方面,阐述了当前研究主要动态和今后的发展趋势,旨在为今后的研究提供参考依据.     

土壤重金属污染及修复方法研究进展

为了解土壤重金属污染现状、各种修复方法的研究动态以及未来重金属的研究方向,综述了土壤重金属的主要形态、污染程度评价指标、循环机制、离子间相互效应、修复方法等,并对今后的研究方向进行展望,为其他研究者提供参考。关于土壤重金属的基础性研究还有待于进一步地深入和发展,特别是重金属的循环机制;重金属修复以植物和微生物修复为主体,其他修复方法并用将是趋势。