蚯蚓对土壤重金属的生物累积和形态转化作用

【作者】 蔺中； 李华兴； 李永涛； 戴军；

【机构】 华南农业大学资源环境学院；

【摘要】 蚯蚓是重要的土壤无脊椎动物,广泛分布在世界不同土壤中,具有极强的环境适应能力和繁殖能力。蚯蚓喜湿热,适应厌氧环境,对于污染胁迫表现出远高于微生物的耐性、生物累积和抗性。在被调查的长期酸性重金属矿污染的大宝山地区某农田土壤中,重金属平均含量分别为303mg Cu/kg,213 mg Pb/kg,230mg Zn/kg,而土壤 pH 为4.0-6.0,而土壤中蚯蚓仍普遍存在,重金属在蚯蚓体内的生物累积系数最高分别达到15-2(Pb),8.0(zn) 和0.35(Cu)。因此,蚯蚓是适宜的生物治理品种,被广泛用于废弃物的生物处理中。蚯蚓通过吞食土壤在消化道内形成类似生物反应器的微域环境,能促进土壤有机团聚体和铁锰氧化物的分解重构,提高污染物的解吸附和溶解性,增加表面接触机会。我们的研究结果表明,经过蚯蚓处理的污染土壤中,有效态金属,比如 DTPA 浸提态金属明显提高。同时,蚯蚓分解的有机质可以与某些重金属生成有机络合沉淀,促进重金属的钝化过程。我们和其它相关研究证实,蚯蚓活动能促进土壤重金属的溶解度,提高其生物有效性。因此,蚯蚓消化土壤的特性可能优化污染物脱毒的反应条件。更重要的是,蚯蚓消化酶和同工酶系可能生物催化污染物的形态转化和降解反应。因此,研究蚯蚓对污染物的累积和抗性和工程处理机理,对研究土壤污染物的工程生物修复技术具有重要的科学意义。更多还原