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我国大量的非规范垃圾填埋场因渗沥液渗漏造成了严重的土壤污染,认识垃圾渗沥液进入土壤后产生的不良生态效应及修复后的生态效应已变得极为重要。 土壤生态毒性预测手段可评估污染土壤通过浸出液进入自然水体后的生态风险,现有的针对土壤生物毒性的检测手段主要集中在以植物和微生物作为指示生物的毒性检测上,实验周期较长。本文尝试寻求一种较快捷的土壤生态毒性预测手段并建立预测模型,运用天然修复剂牛粪有机肥来对土壤进行修复研究并评估土壤污染修复前后的生态毒性变化,这对以后探求渗沥液污染土壤的各种风险提供了重要的科学依据和应用价值。 本文对不同剂量渗沥液污染的红壤及其浸出液对原生动物四膜虫的毒性变化规律进行了实验,研究了红壤各种理化性质及其浸出液的各项指标与半致死浓度LC50之间的相关性,亦探讨了牛粪有机肥对污染土壤各项理化指标及其生物毒性的生态修复效果。其主要研究结果和结论如下: (1)渗沥液污染土壤的理化性质及生物毒性:红壤的pH值、有机质、总磷、总氮含量,土壤浸出液的COD、氨氮含量及对四膜虫的生物毒性随着渗沥液对红壤的污染程度增加而增大。土壤有较强的自净能力,经过五个实验周期后,除了BOD5含量有所上升以外,土壤的其他指标含量都随着监测时间的增加而降低,低浓度污染土壤B的浸出液COD含量降低了64%。 (2)渗沥液污染土壤的生物毒性预测模型:通过Minitab15.0统计分析软件分析得到,污染土壤的生物毒性主要受土壤浸出液的COD和氨氮含量的影响。根据它们与生物毒性Lg(LC50)值的相关性可以拟合出一元和多元回归模型,而以COD为自变量的回归模型的相关系数最好,其显著性也强,所以选用以COD为自变量的回归模型(LgLC50=-0.360-0.00433COD)作为渗沥液污染土壤的生物毒性预测模型。 (3)牛粪有机肥对污染土壤修复后的生物毒性变化评价:牛粪有机肥对土壤理化性质的影响较大。由于牛粪有机质含量较高,在添加牛粪后,只有土壤的pH值、浸出液的氨氮含量得到降低,其他理化指标整体都得到增加。但可以看出,牛粪对土壤生物毒性的去除有极大的作用。到监测后期,各个土壤的浸出液对四膜虫的致死率达到0,基本无毒性效应。综合整体效果来说,5g牛粪有机肥对轻度污染的土壤B、C修复效果最好,10g牛粪有机肥对中度污染的土壤D修复效果最好,15g牛粪有机肥对重度污染的土壤 E、F修复效果最好。添加牛粪后对土壤浸出液的COD含量及浸出液的生物毒性影响较大。