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环境监测:土壤污染下的动物状况

【摘要】:蚯蚓、原生动物、土壤线虫、土壤甲螨等均可作为指示动物监测土壤污染。研究表明,蚯蚓体内镉的浓度与土壤中镉的浓度具有显著的相关性,对农药、铅等污染物也有较高的敏感性,因此,蚯蚓通常被视为土壤动物区系的代表类群而被用于指示、监测土壤污染。甲螨口器发达,食量大,通过摄食和移动,可广泛接触土壤中的有害物质。当土壤环境发生变化时,它们的种类和数量会发生变化,可以利用甲螨类监测土壤污染。

土壤中的原生动物、线形动物、软体动物、环节动物、节肢动物等是土壤生态系统的有机组成部分,具有数量大、种类多、移动范围小和对环境污染或变化反应敏感等特点。研究表明:在重金属污染的土壤中,动物种类、数量随环境污染程度的增加而逐渐减少,并且与重金属的浓度具有显著的负相关关系,因而,通过对污染区土壤动物群落结构、生态分布和污染指示动物的系统研究,可监测土壤污染的程度,为土壤质量评价提供重要依据。蚯蚓、原生动物、土壤线虫、土壤甲螨等均可作为指示动物监测土壤污染。

蚯蚓是土壤中生物量最大的动物类群之一,在维持土壤生态系统功能中起着不可替代的作用。在污染土壤中,一些敏感的蚯蚓种群消失,能够耐受污染物的种群保留下来,从而导致蚯蚓在种群密度和群落结构上发生明显的变化。研究表明,蚯蚓体内镉的浓度与土壤中镉的浓度具有显著的相关性,对农药、铅等污染物也有较高的敏感性,因此,蚯蚓通常被视为土壤动物区系的代表类群而被用于指示、监测土壤污染。监测方法如下:①通过调查污染区土壤中蚯蚓种群的数量和群落结构反映土壤污染情况,根据调查结果获得总丰度、种类丰度、多样性指数等参数,根据这些参数评价土壤的污染程度;②通过毒性和繁殖试验研究污染物对某单一种类的蚯蚓造成的伤害,对污染物进行生态毒理风险评价;③利用蚯蚓的分子生物学、生物化学特征和生理反应(生物标志物)监测土壤污染。

土壤原生动物生活在土表凋落物和土壤中,环境的变化会导致原生动物群落组成和结构迅速变化,例如:在铅锌矿采矿废物污染土壤中,原生动物群落物种多样性显著下降,导致群落中大量不耐污种类消失,因此,土壤原生动物可作为土壤污染的指示动物。(www.chuimin.cn)

线虫是土壤中最为丰富的无脊椎动物,在土壤生态系统腐屑食物网中占有重要地位。它具有形态的特殊性,食物的专一性,分离鉴定相对简单,以及对环境的各种变化,包括污染的胁迫效应能作出比较迅速的反应等特点,可将线虫作为土壤污染效应研究的生物指标。某些线虫体内的热激蛋白对污染胁迫具有表达能力,因此可将线虫的热激蛋白作为生物标志物进行土壤污染的生态毒理评价。

甲螨是蜱螨类中的优势类群,在土壤中数量多、密度大、极易采得。甲螨口器发达,食量大,通过摄食和移动,可广泛接触土壤中的有害物质。当土壤环境发生变化时,它们的种类和数量会发生变化,可以利用甲螨类监测土壤污染。如当全大翼甲螨显著增多、单翼甲螨显著减少时,常表明土壤中有汞、镉的污染;在小奥甲螨和单翼甲螨均增多时,表明土壤中有铜的污染;而若全大翼甲螨和小奥甲螨同时增多、单翼甲螨却又显著减少时,表明土壤中有有机氯的污染。