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赤子爱胜蚓对Pb污染砖红壤的影响

李许明  
【摘要】: 本文以海南砖红壤为供试土壤,分别加入不同浓度Pb(0,50,100,200,400,800 mg/kg)模拟土壤污染,以赤子爱胜蚓(Eisenia foetida)接种蚯蚓,通过培养试验,研究了蚯蚓在不同生长条件下对Pb的反应,在不同时期(30d、60d),蚯蚓对土壤中有机质、速效氮、速效磷、速效钾、pH含量和不同形态Pb含量的影响。研究结果如下: 1、蚯蚓对Pb的急性毒性试验发现,低浓度Pb(200 mg/kg Pb+沙)对蚯蚓的毒害作用不明显,高浓度的Pb(1000 mg/kg Pb液+沙)对蚯蚓有强烈的刺激作用,出现逃离、痉挛、卷曲、皮疹、生成血丝、分泌黄色物质、最后致死等现象。蚯蚓在不同的生长介质中其致死剂量不一样,Pb在液、沙、泥土和干牛粪中的急性半致死剂量(LD50)分别为354.41 mg/kg、360.95 mg/kg、1228.02 mg/kg和3894.62 mg/kg。 2、蚯蚓在腐熟牛粪中对Pb有很好的忍耐性,当牛粪中Pb含量达到15000 mg/kg时蚯蚓依然能够生存。Pb含量在小于6000 mg/kg时不会影响蚯蚓的正常生长,而在高浓度(9000、12000、15000 mg/kg)条件下会降低蚯蚓体重。 3、低浓度范围内(Pb200 mg/kg),蚯蚓可以富集土壤中的Pb,蚯蚓吸收Pb含量随土壤所加Pb量的增加而增加,当土壤中所加Pb含量达200 mg/kg时,蚯蚓富集Pb含量最高,达687.84 mg/kg,富集系数3.44。高浓度Pb(400、800 mg/kg)会降低蚯蚓对Pb的吸收。土壤中不同形态Pb对增加蚯蚓体内Pb含量的程度依次为:无定形氧化铁结合态残渣态交换态有机态无定形氧化锰结合态碳酸盐结合态晶形氧化铁结合态。 4、蚯蚓在Pb污染砖红壤生活60d后回收率和体重均有下降,在土壤Pb含量分别为400 mg/kg和444 mg/kg时蚯蚓的回收率和增长率下降最快,分别为0.6403和-0.4358。当砖红壤中Pb含量小于400mg/kg时,蚯蚓能够正常生活,Pb含量超过400mg/kg的砖红壤应该考虑增加牛粪来修复。限制蚯蚓增长的程度大小依次为:碳酸盐结合态交换态有机态无定形氧化锰结合态晶形氧化铁结合态无定形氧化铁结合态残渣态。 5、蚯蚓活动促进了有机质的矿化,显著提高了土壤的速效氮速效磷含量,对pH值速效钾含量作用不明显。在短时间内(30d)蚯蚓对土壤中不同形态Pb含量作用不明显,但长时间作用里,蚯蚓活动降低了残渣态Pb含量,显著提高了土壤交换态、无定形氧化铁结合态含量,蚯蚓活动对碳酸盐结合态、晶形氧化铁结合态、有机态、无定形氧化锰结合态和氧化锰结合态Pb含量影响不显著。蚯蚓活动可以显著提高Pb污染土壤的修复效率。


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