蚯蚓对土壤重金属的富集作用研究

论文摘要

近年来土壤污染不断加剧,土壤重金属污染的治理已成为当前急需研究的课题。生物修复在这类污染中恰恰有着不可替代的优势,将成为土壤污染治理的潮流产业。蚯蚓是土壤中的主要动物类群,具有富集环境中部分重金属的特性,在生态系统中有重要的作用。蚯蚓在改善土壤结构,水分和养分供应,提高土壤肥力等方面的作用是不可替代的,同时蚯蚓与土壤污染物之间的相互作用也被大量的研究。因此,可以利用蚯蚓,通过实验室或田间的生物毒理学实验,来评价土壤中化学污染物的生态毒性。本次实验中,我们在重金属污染的土壤中接种耐受蚯蚓,通过蚯蚓的活动对重金属的富集和活化,来研究受重金属污染土壤的修复可能性。从而为治理土壤中重金属污染寻求安全、经济的技术途径。本实验以农田土壤为研究土壤,选用赤子爱胜蚯蚓为供种蚯蚓。通过实验室内重金属（Cu, Hg,Pb,Zn）对赤子爱胜蚯蚓的急性毒理实验进行研究,揭示出蚯蚓对重金属的剂量的对应效应关系,计算出LC50,选出适合蚯蚓生存的、实验的重金属剂量。然后利用通过向受试土壤中外加适量的重金属盐模拟受污染的土壤进行蚯蚓养殖,考察蚯蚓在其中的生长情况,然后每隔一定时间取一定量受试蚯蚓进行消解,利用ICP-AES测定蚯蚓体内的重金属含量。通过实验发现：当土壤中重金属的含量为0.5%时,最符合蚯蚓的半数致死量。蚯蚓在土壤中生活50天后,只有在空白组的蚯蚓体重有所增加,在含有重金属的土壤中,蚯蚓的体重都是先增加后减少；在重金属含量最高（0.1%）的土壤中发现有少量的蚯蚓死亡,可以得到重金属对赤子爱胜蚯蚓的生长有一定的抑制作用：随着土壤中重金属含量的增加,蚯蚓对重金属的富集量也随之增加；随着富集时间的增加,蚯蚓富集的重金属的量也随之发生波动。蚯蚓对重金属Cu、Pb、Zn、Hg含量的富集顺序为：Zn>Cu>Pb>Hg。充分可以表明蚯蚓对重金属有良好的富集作用,可以利用蚯蚓处理土壤中重金属污染的问题。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 土壤重金属污染现状
• 1.1.1 重金属的危害及分类
• 1.1.2 我国土壤重金属污染现状
• 1.2 土壤重金属污染的修复研究
• 1.2.1 重金属污染土壤的工程治理措施
• 1.2.2 重金属污染土壤的化学治理措施
• 1.2.3 重金属污染土壤的生物修复
• 1.3 蚯蚓的生活习性及对土壤的改良作用
• 1.3.1 蚯蚓的结构
• 1.3.2 蚯蚓的类型
• 1.3.3 蚯蚓对土壤的改良作用
• 1.4 蚯蚓与土壤重金属的关系
• 1.4.1 土壤重金属污染对蚯蚓的影响
• 1.4.2 蚯蚓对土壤中重金属化学行为的影响
• 1.4.3 蚯蚓在重金属胁迫下存活机理研究
• 2 研究的背景、目的和内容
• 2.1 研究背景
• 2.2 研究目的
• 2.3 技术路线
• 2.4 研究内容
• 3 实验材料和研究方法
• 3.1 实验材料
• 3.1.1 土壤
• 3.1.2 蚯蚓
• 3.1.3 重金属
• 3.1.4 土壤的处理
• 3.2 实验设计
• 3.3 测试方法
• 3.3.1 土壤重金属含量的测定
• 3.3.2 蚯蚓中重金属含量的测定
• 3.3.3 ICP-AES法简介
• 4 结果与讨论
• 4.1 土壤中重金属的剂量与蚯蚓的效应关系
• 4.1.1 实验现象和小结
• 50的确定'>4.1.2 LC₅₀的确定
• 4.1.3 实验所用重金属剂量的确定
• 4.2 土壤中重金属对蚯蚓生长的影响
• 4.2.1 供试土壤中重金属的含量
• 4.2.2 重金属对蚯蚓生长的影响
• 4.3 蚯蚓对土壤中重金属的富集作用
• 4.3.1 蚯蚓对重金属的富集机理
• 4.3.2 蚯蚓对土壤中重金属Cu的富集
• 4.3.3 蚯蚓对土壤中重金属Pb的富集
• 4.3.4 蚯蚓对土壤中重金属Zn的富集
• 4.3.5 蚯蚓对土壤中重金属Hg的富集
• 4.4 小结
• 5 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果