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本论文以野外调查研究与室内模拟实验相结合的生态毒理学研究方法。铅蓄电池厂实体土壤样品的采样分析重金属污染,确定了Pb、Cd、Cr为污染研究对象,探讨了赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)在重金属Pb、Cd、Cr胁迫下的生物学反应机理,获得了赤子爱胜蚓对Pb、Cd、Cr致死亚致死效应结果以及生物标志物效应结果。主要研究结果主要如下:1、铅蓄电池厂场地的调查:土壤样品均为碱性土壤,土壤重金属浓度,尤其是Pb随着距离的增加急剧下降,这可能是由于在铅蓄电池生产中产生的Pb在土壤中的浸出和累积造成的。Pb是铅蓄电池及周边农田的主要污染物质,受到铅蓄电池厂的影响较大。按与厂区0、10、100、200、300和500m距离采集土壤样品用于赤子爱胜蚓回避行为和生物学反应的研究。2、赤子爱胜蚓急性试验(1)赤子爱胜蚓急性毒性试验,单一Pb、Cd、Cr染毒14d的理论半致死浓度(LC50)分别为2620.93、362.83、229.44mg/kg,其毒性为Cr>Cd>Pb。(2)赤子爱胜蚓回避试验,单一Pb、Cd、Cr污染的完全回避阈值分别为2000.00、120.00、120.00mg/kg,其敏感性是Cd≈Cr>Pb;铅蓄电池厂污染土壤的回避率,随距离的增加逐渐减小,对土壤样品均有一定的回避行为。赤子爱胜蚓回避试验的灵敏度高于急性毒性试验。3、赤子爱胜蚓体内重金属积累:单一Pb、Cd、Cr胁迫下赤子爱胜蚓体内重金属含量随重金属浓度和暴露时间的增加而增加;铅蓄电池厂污染土壤赤子爱胜蚓体内重金含量随样品距离增加而减少,随时间增加而增加。赤子爱胜蚓对土壤重金属Pb、Cd、Cr有一定的忍耐性和很强的蓄积能力。4、单一Pb、Cd、Cr污染胁迫对赤子爱胜蚓生物标志物的影响室内模拟土壤重金属Pb、Cd、Cr单一污染,对赤子爱胜蚓进行1、3、7、14天的暴露试验,分析体内生物标志物的效应。采用皮尔逊分析法分析所得到的研究结果如下:(1)1天时,单一Pb、Cd、Cr污染对金属硫蛋白(metallothionein,MT)和丙二醛(malonaldehyde,MDA)的影响显著(p<0.05);单一Pb、Cd污染对超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、乙酰胆碱酯酶(acetyl choliesterase,AChE)的影响显著(p<0.05)。(2)3天时,单一Pb、Cd、Cr污染对MT和MDA的影响显著(p<0.05);单一Cd、Cr污染对SOD的影响显著(p<0.05);单一Pb、Cd污染对AChE的影响显著(p<0.05);单一Cd污染对谷胱甘肽转硫酶(gluathione-s-transferase,GST)的影响显著(p<0.05)。(3)7天时,单一Pb、Cd、Cr污染对MT和MDA的影响显著(p<0.05);单一Cd、Cr污染对SOD的影响显著(p<0.05);单一Pb、Cd污染对AChE的影响显著(p<0.05)。(4)14天时,单一Pb、Cd、Cr污染对MT、MDA、SOD、AChE的影响显著(p<0.05);单一Cd、Cr污染对GST的影响显著(p<0.05)。5、电池厂土壤对赤子爱胜蚓生物标志物的影响,采用皮尔逊分析法分析所得到的研究结果如下:1天时,土壤样品距离对MT、MDA、SOD、POD、AChE的影响显著(p<0.05);3天时,土壤样品距离对MT、MDA、SOD、AChE的影响显著(p<0.05);7天时,土壤样品距离对MT、SOD的影响显著(p<0.05);14d时,土壤样品距离对MT、MDA、SOD、GST的影响显著(p<0.05)。土壤样品距离与过氧化氢酶(catalase,CAT)无显著性相关关系(p>0.05)。以上研究表明铅蓄电池厂及周围土壤已被重金属污染,可产生潜在的不良生物效应,能够对赤子爱胜蚓产生潜在的危害和影响环境健康。赤子爱胜蚓回避试验、体内MT和MDA对重金属胁迫具有很高的敏感性,可能是作为监测和评价的敏感、简单、通用的生物标志物,为我国典型工业场地土壤重金属的生态毒性识别及生态毒理快速诊断技术方法提供数据支撑。