当前世界环境

简介

纺织工业消耗大量的水(60-4001/公斤织物)和化学制品用于湿法加工。¹纺织行业使用的化学试剂的化学成分多种多样，从无机到有机都有。大量化学物质的输入，如果不加入到最终产品(织物)中，就会变成废物，成为水生态的一部分。一般来说，纺织废水是有色的，不同的水力流量，具有较高的;pH值、温度、生物需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总溶解固体(TDS)和总悬浮物(TSS)。^{2 - 4}

由于使用了各种染料和颜料，纺织废水会染上颜色。许多染料在浓度低至1毫克/升的水中可见。纺织废水，通常染料含量在10-200mg/L范围内，因此是高着色。此外，各种盐和化学物质是废水中重金属的主要来源。⁵沉积物、悬浮物和溶解物是有毒重金属和染料的重要储存库^6、7造成溶解氧的快速消耗，导致接收水中的氧凹陷。⁸

与纺织制造相关的主要环境问题有:水的使用、处理和处置含水污水。纺织废水大多在很少或没有预处理后排放到邻近的水道、溪流和河口。^9、10

由于生物修复具有成本效益和持久性，因此越来越受到重视。目前，人们常说的泰米尔纳德邦纺织带一直在把污水排入小溪和曾经可以耕种的荒地，直到通过了严格的规定和条例来限制他们的废水。从那时起，各工业一直通过化学处理或使用细菌或真菌等生物制剂来处理废水。然而，即使像最近所做的那样经过仔细的循环和净化过程，大量的水最终还是会进入生态系统。由于蚯蚓是纺织工业污染水流入的可耕地的主要组成部分，已进行了一项研究，以记录这些纺织染料工业废水(原料和化学或生物处理)对这些蚯蚓数量的影响。Eudriluseugeniae就是为了这个目的。

图1:土与牛粪按1:1的比例混合(1.a);有许多孔的篮子，以便土壤透气(1.b);三次重复试验(1.c);饲养在接受自来水(第一组)、原水(第二组)、化学处理(第三组)和生物处理(第四组)的篮子里的蚯蚓(1.d) 点击这里查看图

材料和方法

收集未经处理、化学和生物处理的纺织染料废水

从Mettupalayam的United Bleachers有限公司收集的纺织染料废水分别为原始废水、化学处理废水和生物处理废水。这些被带到实验室，用于根据处理方案恢复蚯蚓培养基中的水分含量。

图2:8周内各组蠕虫的体重 点击这里查看图

蚯蚓的收集、处理和维护

蚯蚓,Eudrilus eugeniae样本收集自南印度泰米尔纳德邦坦焦尔区瓦兰市佩里亚尔曼尼雅迈大学佩里亚尔生物技术与生态系统研究组织(PROBE)。有机废物作为蠕虫生长的媒介，在筛过的花园土壤和牛粪以2:1的比例混合。混合物在阳光下晾干10小时。在混合后续量的水后，允许蠕虫与土壤一起装入合适的穿孔塑料容器中(图1a, 1b)。本研究分四组进行，分别为对照组(第一组)只接受自来水，第二组:接收原始出水，第三组接受化学处理出水，第四组接受生物处理出水(图1c,1d)。前10天使用废水，随后所有组使用自来水，以便在培养篮中取出的一小块土壤中进行研究。研究延长了8周，在4周结束时，只有30%的中质(wt/wt)发生了变化。在周围环境82%的湿度下小心饲养蠕虫。通过在栽培篮上铺上一些香蕉叶来持续保持最佳温度。从第1天开始，每7天记录一次幼虫的生存力、产茧量、孵化量和体重。 At the time of recording, the worms were taken out gently in a cotton mesh and washed with a gentle flow of water. For this, the soil from each basket was carefully placed on a clean white surface and the worms, cocoons and hatchlings were collected carefully and weighed or counted as appropriate.

图3:在8周的时间内，所有组的蠕虫的生存能力 点击这里查看图

结果与讨论

每隔7天，连续8周记录各处理组幼虫数、体重、孵化数和茧数。记录蠕虫存活时间为8周，其中II组和对照组(I组)均存活。第III组和第IV组蠕虫在第6周时死亡率分别为33%和100%(图2)。第IV组蠕虫的绝对死亡率可能是由于气味、大量的微生物负荷和/或生物处理的污水中存在的代谢物。

图4:8周内各组的茧数 点击这里查看图

对照组的蠕虫平均重量显著减少(p<0.001)，从3.48±0.92减少到约1.65±0.65。在治疗组II和III中也有类似的观察，其中蠕虫的大小减少了2-3倍。然而，在生物治疗组(IV)中，5周后死亡率很高(图3)。在IV组中，在第5周，与对照组相比，蠕虫的重量减少了近3倍，对照组进行了8周的类似观察。在经过生物处理的污水土壤中，所有3只蠕虫都在第6周死亡。作为种群增长的衡量指标，三种处理均记录茧产量，并与对照进行比较。对照组平均有7个茧，而在第ii组(原液)中，在第5周增加到22个茧的最大值，最后在8周结束时达到17个茧。与对照i组相比，茧的数量显著增加(图4)。在化学处理的出水土壤中，茧的数量与对照相当，没有任何显著变化。与此相反，生物处理土壤组(IV)没有茧的产生。孵化数每7天统计一次，四周结束时有2个孵化对照组(p<0.001)与产生7个茧的(II组)有显著差异。化学处理和生物处理的土壤组(III和IV)没有孵化出茧(图5)。在整个实验期间，蠕虫的重量显著下降，这可能是由于装土的篮子中可用的空间和土壤有限。经过化学处理的第三类出水土壤表现出一定程度的化学胁迫和毒性，导致发病率和死亡率，但没有达到生物处理的第四类出水土壤的水平。

图5:8周内各组孵化的幼崽数量 点击这里查看图

蚯蚓在陆地无脊椎动物生物量中占更大的比例(>80%)，它们在构建和增加土壤养分含量方面发挥着重要作用。因此，它们可以作为陆地生态系统土壤化学污染的适宜生物指标，提供土壤质量恶化的早期预警。^{11 - 13}这对保护自然环境的健康非常重要，在保护人类健康方面也越来越有意义¹⁴以及其他捕食蚯蚓的陆地脊椎动物。¹⁵蚯蚓作为土壤毒性生物指标的适宜性，很大程度上是由于它们吞食大量沉积在土壤上的腐烂的凋落物、粪便和其他有机物，帮助将其转化为肥沃的表土。^{16 - 17}此外，研究表明，蚯蚓皮肤是污染物吸收的重要途径18，因此在生态风险评估(ERA)中研究蚯蚓生物标志物是有帮助的。¹⁹在评价土壤污染物的影响方面，它们也被认为是有价值的指标生物。^{20 - 22}随着工业化和城市发展的速度的加快，毫无疑问，我们今天生活的环境暴露在更大的污染。因此，有必要评价一种越位试验，以评估纺织工业排出物对蚯蚓物种活动的影响Eudrilus eugeniae．

从目前的调查可以清楚地看出，蚯蚓不会因接触纺织工业的原始废水而受到严重的危害。此外，与对照水和处理过的废水相比，它们似乎在原料纺织废水中繁殖力更高。这是一个独特和惊人的发现，与预期的结果不同，这表明我们要进行进一步的研究，测试假定的利用蚯蚓对这类土壤进行生物修复，并利用蚯蚓促进作物的生长、发育和产量。

参考文献

1.澳洲环境保护局(AEPA)纺织染整业环境指引，维多利亚州政府，澳大利亚维多利亚州墨尔本(1998年)。
2.用于处理染料废水的膜技术，水科学。抛光工艺．25(1992)(10): 203 - 209。
3.巴纳特，I.M，尼加姆，P，辛格。杨文华，张文华，张文华，等。微生物对含染料废水的脱色研究进展，Bioresour。抛光工艺。58(1996): 217 - 227。
4.化学催化反应和生物氧化处理不可生物降解的纺织废水，化学。Eng。J．95年(2003年):163 - 169。
5.改进产品和加工以减少对环境的影响，见:COTTECH会议，北卡罗来纳州罗利，1993年11月11-12日。
6.坦布里尼，G，埃伦斯坦，O.V.和贝托里尼，R.《儿童健康与环境:证据综述》，第129号环境问题报告，卫生组织/欧洲环境署，卫生组织日内瓦。(2002) 223。
7.Chapman, p.m.， Romberg, G.P.和Vigers, g.a.优先污染物监测研究的设计J.Water。Pollut。美联储控制．(1982) 54(3): 292 - 297。
8.admoroti - c, m.a, Ukponmwan, D.O.和Omode, a.a。环绕。钉。(1992) 39(4): 291 - 296。
9.尼日利亚卡杜纳纺织工业废水的特征及其污染影响，全球巢: Int。(2004) 6(3): 212 - 221。
10.Robinson, T. McMullan, G.和Marchant, R.纺织废水中染料的修复:当前处理技术与拟议替代的批判性回顾，Bioresour。抛光工艺。77年(2001年):247 - 255。
11.玉米田施用颗粒杀虫剂对蚯蚓种群的土壤毒性研究。到地球．50(1995): 20 - 25。
12.杨建军，张建军，张建军，等。苯甲酰对蚯蚓精子发生过程中超微结构的影响。Ecotoxicol围住Saf。50(2001): 180 - 188。
13.Bustos-Obregon, E.和Goicochea，罗德岛。农药土壤污染主要影响蚯蚓雄性繁殖参数。亚洲J Androl．(2001) 4(3): 195 - 199。
14.比比，a:哨兵代表什么?环境Pollut．112年(2001年):285 - 298。
15.德尔奥莫，G.特克，A.和肖尔，R.F.《生物学进展综述》。环境Toxicol化学．(1999) 18: 237 - 240。
16.长期实验暴露于重金属诱导的蚯蚓体腔细胞溶酶体反应。Pedobiologia43(1999): 585 - 593。
17.桑多瓦尔，M.C，维加，M，辛顿，J.和克莱因，B.金属采矿废水的生物指标综述:一项使用蚯蚓的拟议协议。第25届不列颠哥伦比亚省垦殖研讨会进程．(2001) 67 - 79。
18.Lord, K.A, Briggs, G.G, Neale, M.C.和Manlove, R.蚯蚓从水和土壤中吸收农药。Pestic科学。11(1980): 401 - 408。
19.生态风险评估中的蚯蚓生物标志物。Rev环境污染毒理学．188年(2006年):85 - 126。
20.生活在重金属污染地区的蚯蚓rubellus, Dendrobaena veneta和Eisenia tetraedra对金属的积累。环绕。Pollut。，(1979) 13: 66-69。
21.Callahan, C.A, Menzie, C.A, Burmaster, D.E, Wiborn, D.C.和Erns, T.利用蚯蚓评估化学物质对土壤环境影响的现场方法。贝尔德和麦圭尔超级基金基地的案例研究。环绕。Toxicol。化学。，(1991) 10: 817-826。
22.原油污染土壤中的蚯蚓:对原油降解的毒性试验和影响。环绕。驴。快速眼动。，(2001) 8: 35-37。