蚯蚓及其在环境保护上的应用III.蚯蚓在处理有机废弃物和生活污水上的应用

　　上海农学院学报蚯蚓及其在环境保护上的应用1.件蚓在处理有机废弃物和生活污水上的应用邱江平上海交通大学14林环境科学系。上海2001加速有机物质的分解过程。因此。蚯蚓分解处理这利用蚯蚓处理城市生活垃圾和农业有机废弃物的新技术发展起来了。蚯蚓过滤处理是另项利用蚯蚓处理城市生活污水的新技术。在这项技术中，蚯蚓清除过滤器中堵塞的孔道。加速有机物质的分解并通过颗粒状的蚓粪促进硝化脱氮过程。本文主要介绍姐蚓在环境保护上这两项应用技术。同时指出土壤生物多样性在环境保护上的重要性。

　　1利用纟丘柄处理城市生活垃圾和农业有机废弃物垃圾是人类社会经济发展的产物。在远古时代，人口的稀少和低下的劳动生产力尚不足以产卞讨人类生存环境构成威胁的垃圾。这坫因义人类所产生的位圾尚在自然生态系统物质循环过程分解处理能力的范围之内。农业革命，尤其是工业革命极大地提了人类生产力，促进了人口的快速，长和城市的兴起，但同时也严重地打破了自然生态系统平衡。

　　人类为了提高生活质量，其生产活动往往以追求某种产品的*大产量为目的，而忽略了生产这种产品所带来的附属物质和废弃物质。这些附属物质和废弃物质往往就是我们所说的垃圾，这些垃圾种类繁多，数量巨大，遍布人类生活的各种环境之中，造成环境包括陆地水和人气的严，亏染，而1然生态系统己经没有能力对其进打然的91环处理了。因此垃圾问并没有找到行之有效的解决办法。古老的自然堆放发酵焚烧和填埋仍然是我们今天处理垃圾的。竖方法。这方面与对垃圾问严重性的认识+足有关，同时我们所面对的远比，象竖复杂和困他得多。因为它所涉及的不仪仪坫垃圾处理本身，而且涉及到整个社会经济系统，不仅仅是个科学技术问，同时也是政策管理生产及人的思想和行为等方面的问。不仅仅是某个地方，某个国家的问，而通常是个全世界和全人类的问有机圾的赃阳分解处理61.叩08出；近年来根据赃蝴在然生态系统糸统中具有促进有机物质分解转化的功能而在垃圾发酵处理，8此8的基础上发展起来的项主要针对城市有机生活垃圾和农业有机垃圾的生物处理技术。它涉及到重建个物质的再循环过程。在这过程中蚯蚓以其特殊的生态学功能，与环境中的微生物的协同作用而加速垃圾中有机物质的分解转化1.1蛇蝴在垃圾处理中的作用在垃圾的生物发酵处理中，蚯蚓的引入可以带来如下好处蚯蚓对垃圾中的有机物质有选择作用通过砂囊和消化道，蚯蚓具有研磨和破碎机物妨的功能垃圾中的说几物质迪过消化道的作后颗粒状构憎体外于与垃圾其他物质的分离；蚯蚓的活动改善垃圾中的水气循环，同时也使得垃圾和其中的微生物得以运动；蚯蚓本身通过同化和代谢作⑴使得垃圾的机物质逐步降解并释放出可为植物所利用的1等。研宄结果显，蚯蚓组织中的氮每天以以上的比例更新Hammedetal.，1994，利蚯，我们可以非常方便地对整个垃圾处理过，及其产品进行岛理监测。

　　1.2蛇蝴和微生物的协同作用赃蚓与微生物的相互作用是个非常复杂的过程。研，显，沿着蚯蚓消化道的前后，微生物1系发生了十分深刻的变化，31如19631血1982利用蚯蚓处理有机垃圾果，4，碰滓脎腧，硫，每应该指出的是，蚯蚓与微生物的协同作用仅限于耗氧细菌。厌氧发酵所产生的甲烷酒精和氨气等对蚯蚓是有害的。

　　1.3利用班蝴处理垃圾的局限性在利用蚯蚓处理垃圾中，我们通常选用那些喜有机质和能忍受较高温度的蚯蚓种类，以获得*好的处理效果。但即使是*耐热的蚯蚓种类温度也不要超过30，否则蚯蚓不能生存。另外，蚯蚓的生存还需要个较为潮湿的环境，理想的情况是水吸力为49.23以，2.71闪此在利叫蚯蚓处理垃圾时，应该从技术上考虑到避免+利厂蚯蚓生长的因素通常蚯蚓分解处理的温度应控制在030之间。*好是2529，湿度1=2.7，闱低不能超过汗3.4应该避免环境缺氧怙况的出现4垃圾的工厂化蛇蝴分解处理利用蚯蚓处理城市生活垃圾的技术己经较为成熟。1991年法国在罗纳河畔的；1山市建起1界。第座利用蚯蚓处理城市生活垃圾的工厂0.工厂乜拈4个车间未经任何处理的城市生活垃圾1接到达这个乍间，经过机械的物理的和人工的分检，部分分离出垃圾中的玻璃塑料金属及废旧电池等无机部分和大的纸箱纸桶等。这些被分检出来的物质被分别送往垃圾填埋场碎玻璃等，或焚烧厂塑料等，或专业处理工厂废旧电池等进行处理，或回收再利用玻璃瓶纸箱等。剩下片和塑料碎片等。它们被送往第车间。

　　1.4.2生物消毒车间出183士3，10在这里，有机垃圾通过喜温性微生物进行初级和植物种子等。这过程需要301.经过初级发酵处理，当温度降到4045，时，就可以将垃圾送往第车间。

　　14.3，i5分解处理车间V；l.miomKsinghlol.kild及的，lrl蝴分解处理是在专设计的便于通气和散热的装置里进行的。经过初步发酵分解的垃圾，在洒水或浸水后以降低温度和增加湿度，从上部送入装置。装置中的蚯蚓种群量随着垃圾的量蚯蚓的食物变化而变化。在环境条件温度湿度等和营养条件合适的情况下，好的蚓种成体每天可以繁殖1.2个后代。因此食物是限制种群增长的主要因素。在这过程中，所有的有机物质都在姐蚓和微生物的共同作用下继续分麻并被蚯蚓吞食后排出，形成颗粒状从装置的底部排出。这将此于F步的分检这，过程要60d左右14.4精检车间1他，4细土！1蝴分解处理所以到的产品中，还，括有玻璃碎片金属碎片塑料碎片及小型废旧电池等杂物。为了获得干净的有机肥产品，需要进行进步的分检。在这里主要采用了筛选磁选和风选等方法。*后所得有机肥可用作花肥或回田。

　　这是座现代化程度较高的工厂，日处理垃圾2030，仅用4个工人操作。垃圾的处综上所述，利虹蝴处理机垃圾就足屯个物质的再循环过程。在这过程中利用蚯蚓和微生物的协同作用，加速有机物质的分解转化，并*终形成种可以利用的产品尽管在处理的设计和技术可能还有许多伉得改进的地方。但利用生物方法来处理打机垃圾不仅成木较低没灯次污染而且使打机废物生增扩因此具有广泛的推广应价值。，然，垃圾的组成成分十分复杂，垃圾的处现也足外十分复杂的问，中的方法不可能完全解决问。将其的，机部分再生利，而其他部分则通过其他方法分别处理，寻求条综合处理的办法才能获得*佳的生态和经济效益。

　　2生活污水的蚯蚓过滤处理生活污水的蚯蚓过滤处理仙加是近年来在法国和智利发展起来的项针对生活污水的处理技术下，1.，1.，1998；8，1.沾，1998.这项技术是根据蚯蚓具有提高土壤通气透水性能和促进有机物质的分解转化等生态学功能而设计的。事实上早在1947年，此7，1也，就曾经报道了在污水生物过滤处理器中蚯蚓的存在。但只是在近几年人们才有意识地对这项技术加以开发，并在智利法国的试验中取得了初步成功，从而为这项技术的推广应用奠定了基础。

　　废水处理传统的生物过滤处理蚯蚓生物过滤处理输人方式1大的漂浮物5，网格过滤好50网格过滤好2沙碎石等倾析作用处理4在水中进行容器氧化塘通过过滤吸附在短时间内获得，澈的水不受时限制的固态发，3油脂的，除漂浮冲洗脂肪污泥处理姬蚓及微生物共同作全部沾除4有机物质的，除好氧分解慢。不完全用对有机物质进行分不受时间限制厌氧分解污泥解无污泥5含氮5的减少好氧的硝化作用慢不完全在蚓粪颗粒周围的硝+厌氧的脱氮作阳化作用82的择放在蚓粪颗粒内部的脱氮作6含磷1的减少容器中的化学处理污泥减少73 7病菌的，除无紫外线化学方法变化紫外线照射大肠杆菌企部济除通常在分，的容器中进行irUlurAiJHlOirv氧化塘〃在出出器中同时进行利用生物过滤器来处可有机污水是种常用的水处理方法。在这过程中。水的生物学净化与物理学过滤联系在起，即污水首先通过水中微生物好氧和厌氧发酉处理，使其中的有机污染物降解转化，然后再经过过滤处理以达到水的净化的目的。由于在处理过程中，有机物质的降解通常需要较长时间4060因此处理装置也就相应要求相当大的容积和面积，处理成本也相应提高。同时，由于发酵分解的不完全，部分有机物沉淀堵塞过；！可能造成处理效逐步下降。通常这附雅置在运亍段，间后就逐处理功能，在生物过滤器中引进适合的蚯蚓种类后，由于蚯蚓具有，加过滤层通透性和清除未完全分解有机物沉淀堵寒的功能。使得水的物理性过滤处理过程和有机物质的分解处即。过程得以分开进行。水在过滤器中停留的时间从40601缩短到只有几天或几小时，而有机物质则在过滤器的层进行固态的好氧和厌氧发酵分解蚯蚓在这过程中同样起到十分积极的作用。由厂这两过杓的分离，人大降低了处理器所要的体积和处理所要的，间，从而极大地提高了过滤器的处理效率降低了成本。根据智利圣地亚哥大学生物物理实验室和法国国家农业科学院土壤动物生态学实验室利用蚯蚓生物过滤器处理城市生活污水污水计算，蚯蚓生物过滤处理仅需的处理面积，而常规的生物过滤处理和氧化塘处理则需要1和10的处理面积。对城市污水处理的结果显800值较处理前降低了96，固体总悬浮物减少了93.5，水中的含氮量降低了82，磷降低了73.处理后水体呈透明状，可以进行紫外线照射杀菌处理。经紫外线照射处理后，水中的大肠杆菌从1041降到了零1.然而我们现在对这过程的发生机理并不十分清楚，比如我们或许可以用好试的硝化作用1也1迅1和厌。柬削兑氮作用。1如来解释作氮量的减少，但还不能说明磷减少的原因。由于蚯蚓的引入，生物过滤器中可能发生了更深刻的生物化学和物理作用，进步的研宄工作正在法国和智利的实验室中进行。

　　蝴种的选择站这1处理过程中的关键因素之。因此选择到更好的蚓种将能进步提高过滤器的处理效率和拓宽其应用范围，如农业有机污水和食品厂有机废水的处理等。

　　3生物多样性与环境保护环境保护问提出的个*深刻和*根本的原因就是人类所赖以生存的资源和空间是有限的我们只有个地球。生物多样性是地球上*宝贵的资源之，它不仅为我们创造了这个丰富多彩的世界，而且从功能上来讲构成了人类生存的基础形成人类赖以生存的生态环境，并为人类的生存和发展提供丰富的资源。然而很长段时间内，人类忘记了本身就是其中的部分。没有节制的索取己经造成了地球上总体生物多样性的严重损失。河71993指出，如不抓紧研究和保护工作，±也球上分之到分之的物种将面临灭绝的危险，这将从根收威胁我们的生存环境。因此生物衫样忭的保切环境保护工作中*基木土壤中以含打十分巨大的生物多样代1398，而上壤生物是陆地生态系统物质和能循环过程中不可缺少的饥成部分。芈实上在自然生态系统中。6090，的陆地初级生产力都是，土壤中被分解掉的似6996.壤生态功能的破坏将可能致整个陆地生态系统的崩溃1；1此保护包括蚯蚓在的土壤生物及其叱环境对于生态环境的保护具有十分重要的现实意义。

　　拟拟叱态系统的运动规律和物种方法来对环境污染进行监测和治理是环境保炉1作的外1个方面。然而提土，保水能力，形成土，团粒结构有机废弃物的蚯蚓，利于土壤撖生物的活动。有机污水的生物1墩中污染物质的监测野4幼物饲荞动物长期以来，由于生物多样性研究与应用工作的分离阻碍这方面的工作的发展。可喜的是在，蝴这类重要的动物的利用方面己经有了良好的开端。1总结了贩蝴在生态系统中的功能及在环境保沪上的应用。

　　和需求相互适应的种管理手段3人如1996.目前多用于各类自然原野地和生态保护区。

　　生态管理对区域内*敏感的且被认为是需重视的生态要素进行鉴别和监测，观测和分析其各种属性由于游憩活动所带来的改变，通过对生态容量的限定来影响游憩经营目标。

　　生态管理*重要的特点是①是不断变化的而不是静态平衡的②是不断改进的而不是*优施③是非线性的而不是线性的④是整合性的而不是支离破碎的。

　　5结语可持续发展的核心是人类对资源的永续利用，因而我们的游憩规划应该以资源和人同时作为目标，规划的目的是对资源的利用和保护的进行管理，即在游憩使用与资源保护之间求得个平衡点。

　　个多世纪以来的生态研究和自然资源管理经验告诉我们，生态系统远比我们所想象测其终极后果，必须长期监测评估确定游憩生态冲击力度，通过动态的反馈，不断地修正规划经营目标，才有可能真正保持游憩资源利用的可持续性。

(完)