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作为人类赖以生存的环境介质,土壤日渐成为各种污染物的主要载体之一,对土壤污染调查或风险评估亟需引起广泛关注。目前,土壤污染状况主要通过传统理化检测手段进行分析。传统的方法可以确定出土壤中污染物的种类、含量,但在污染物的毒性评估上却有着极大的局限性,事实上,需要关注的通常是污染物质对土壤系统的生态效应。生物标志物是指暴露在污染物或有害效应作用下,通过分子或细胞水平的暴露—效应关系反映出真实的环境污染状况。蚯蚓是土壤生态系统最重要的栖息者之一,已被许多生态毒理国际标准推荐为标准受试物种之一,广泛用于生物标志物的研究。目前,在对蚯蚓生物标志物的研究主要关注蚯蚓自身指标,对其排泄物的研究缺乏足够的认识。仅有一些研究关注了几种农药污染对蚓粪产量的影响,对污染条件下蚓粪的性质如理化、生物学性质还没有研究。理论上,当土壤受到污染,由于蚯蚓的摄食,消化作用,势必对蚯蚓的分泌物或排泄物造成影响。因此,通过这种影响就可能进一步指示蚯蚓的生理变化及土壤的实际状况。多环芳烃(PAHs)是目前土壤有机污染的主要组成部分。因此,本研究选取菲作为代表物,探究菲污染土壤对赤子爱胜蚓排泄物及生理状态(抗氧化防御系统、消化酶)的影响,进而寻求一种新型的土壤评估手段。研究结果表明:1低浓度菲污染土壤对蚓粪理化性质的影响1)菲污染土壤中,蚯蚓提高了蚓粪TOC、NH4+-N、Olsen-P、AK和CEC的含量,降低了蚓粪的pH,这意味着即使在污染土中,蚯蚓仍然有能力扮演“生态工程师”的角色;2)菲的影响强度及趋势随蚓粪不同的理化性质有所变化,表明了存在着复杂的潜在机制,需要在未来的研究中得到解释;3)蚓粪不同性质对菲浓度变化的敏感性遵循NH4+-N>Olsen-P>TOC=AK=CEC。蚓粪NH4+-N含量的变化可能是土壤污染早期预警的潜在敏感生物标志物,而且从生态毒理学角度出发,其它指标同样值得进一步研究;4)红外光谱分析揭示了蚓粪中不同官能团的含量受到了菲的影响。2低浓度菲污染土壤对蚓粪生物学性质的影响1)土壤及蚓粪的纤维素酶对菲污染有较为敏感的响应;2)菲对土壤及蚓粪脲酶、磷酸酶的影响可能受时间的影响;3)蚓粪微生物生物量碳能作为生物标志物指示土壤污染状况。3低浓度菲污染对蚯蚓消化酶、抗氧化酶的影响1)菲污染土壤能够引起蚯蚓生理指标的动态变化;2)菲对蚯蚓消化酶及抗氧化系统的影响强度和趋势随不同性质而不同;3)污染物对蚯蚓消化酶活性的刺激或抑制可能是蚓粪性质变化的内在因素。此外,如同机体的抗氧化防御系统,蚯蚓的消化酶系统也许能够作为生物标志物用于土壤污染生态预警。