1、蚯蚓污水土地處理原理

1.1　蚯蚓的生活方式

蚯蚓是雜食性的環(huán)節(jié)動(dòng)物，它生活在土壤中，不斷地鉆洞掘穴。蚯蚓由于生命活動(dòng)的需要不斷地吞食含有有機(jī)物質(zhì)的土壤，其體內(nèi)分泌出大量的蛋白酶、脂肪酶、纖維素酶、轉(zhuǎn)化酶以及氧化酶等。土壤和有機(jī)物通過蚯蚓消化道的吞食、混合、機(jī)械研磨、生物化學(xué)分解和轉(zhuǎn)化等作用，約經(jīng)2～3h即可與土壤中的礦物質(zhì)緊密結(jié)合形成高度融合的有機(jī)一無機(jī)復(fù)合體，即“蚓糞”(Cast ing)。蚯蚓的吞食量大，造“糞”能力強(qiáng)，每天至少能吞食和排出相當(dāng)于自身體重的蚓糞，若條件適合，其蚓糞產(chǎn)量可超過自身重量的10倍，蚯蚓的活動(dòng)對(duì)改良土壤結(jié)構(gòu)、增加土壤肥效具有極為重要的作用。

研究表明，蚯蚓是通過皮膚進(jìn)行呼吸的，但在含氧很低的情況下蚯蚓也能夠維持生存。據(jù)報(bào)導(dǎo)，在氧的分壓低至19mm-Hg時(shí)，仍可維持正常呼吸。所以當(dāng)環(huán)境水分中有微量氧時(shí)，一些蚯蚓還可以在水下生存8～20d，有的可生存幾個(gè)月， 如大紅蚓。蚯蚓的生活方式和成活能力為“生態(tài)污水土地處理”提供了可行性。

1.2　蚯蚓污水土地處理基本流程

蚯蚓污水土地處理是一個(gè)新的研究領(lǐng)域，近年來在一些國(guó)家正日益引起重視。現(xiàn)行的研究方法主要是利用蚯蚓對(duì)土壤物化性能的改良以增加土壤對(duì)有機(jī)污物的吸附負(fù)荷。基本流程如下：

初步的研究表明，這一處理流程與常規(guī)污水土地處理相比，可提高處理負(fù)荷兩倍以上，同時(shí)還使土壤的透氣性和吸附能力不斷提高。

2、蚯蚓污水土地處理與資源回歸

蚯蚓污水土地處理不僅僅是對(duì)污水進(jìn)行處理，而是對(duì)污染物進(jìn)行回收。同時(shí)， 污水中的水分一部分對(duì)土壤進(jìn)行直接灌溉，一部分蒸發(fā)到大氣中還可以對(duì)區(qū)域小氣候進(jìn)行調(diào)節(jié)，所以不存在常規(guī)的處理出水的問題。

在處理過程中，污水養(yǎng)殖了蚯蚓，蚯蚓改良了土壤。在這一過程中，通過蚯蚓的生命活動(dòng)，把原本有害于環(huán)境的有機(jī)污染物和植物營(yíng)養(yǎng)素重新轉(zhuǎn)化為土壤中的肥力和蚯蚓機(jī)體的組成部分，既處理了污水，又改良了土壤，而蚯蚓本身則可成為一種高蛋白飼料的來源，實(shí)現(xiàn)了資源的良性循環(huán)和再生。所以在蚯蚓污水土地處理過程中， 通過蚯蚓的生命活動(dòng)， 實(shí)際上在實(shí)現(xiàn)來自土壤的資源對(duì)土壤的“回歸”。

3、蚯蚓污水土地處理的可行性

3.1　技術(shù)可行性

傳統(tǒng)的污水土地處理是一種經(jīng)濟(jì)節(jié)能的處理技術(shù)，但它具有占地面積大、長(zhǎng)期采用影響土壤物化性質(zhì)、污水中重金屬及寄生蟲卵對(duì)農(nóng)作物的污染等問題。而在蚯蚓污水土地處理中，由于蚯蚓有特別發(fā)達(dá)的酶系統(tǒng)，它能在吞食土壤的過程中將其中的植物營(yíng)養(yǎng)素和有機(jī)質(zhì)轉(zhuǎn)化為高效有機(jī)復(fù)合肥和高蛋白。研究表明， 蚯蚓的鉆洞行為可使土壤中的空氣含量從8% 提高到30%、土壤的孔隙率從30% 提高到60%，從而有利于土壤中好氧微生物的活動(dòng)并使土壤吸附能力得以不斷提高;蚯蚓腸道中的分泌物則可有效地阻止污水中病原菌對(duì)土壤和農(nóng)作物的危害，而蚯蚓對(duì)重金屬的富集能力則可消除重金屬對(duì)土壤和農(nóng)作物的毒污染。此外，“蚓糞”還可為土壤提供較豐富的微生物種群，通過“蚓糞”中微生物的作用及其多孔性結(jié)構(gòu)而形成的強(qiáng)吸附性能，使“蚓糞”有優(yōu)異的除臭脫色效果。

蚯蚓在土壤中本來就廣為存在，而且在不停地吞食土壤中的有機(jī)物。城市污水經(jīng)過含蚯蚓土壤的吸附和在蚯蚓體內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化，實(shí)際上是把蚯蚓的這一生命活動(dòng)人工化，是一種現(xiàn)實(shí)可行的處理技術(shù)。

3.2　應(yīng)用及推廣的可行性

蚯蚓污水土地處理系統(tǒng)可有兩種應(yīng)用方式：一是將城市或城鎮(zhèn)附近的農(nóng)田或貧瘠的土地加以簡(jiǎn)單改造(如設(shè)污灌設(shè)施)，引入一定量的蚯蚓而形成“天然蚯蚓床”，一是放置有蚯蚓和土壤的專門裝置，可稱為“人工蚯蚓床”。兩種方式都不需要復(fù)雜的動(dòng)力設(shè)備，管理簡(jiǎn)單，便于應(yīng)用。

可以預(yù)期這一技術(shù)具有巨大的推廣應(yīng)用潛力，尤其對(duì)于：(1) 地形復(fù)雜的城市，尤其是山地城市。這樣的城市下水道不易完善且城郊穿插，莊稼地較多，利于污水的分散處置以養(yǎng)殖蚯蚓;(2) 農(nóng)村污水處理。隨著鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)和畜牧業(yè)的發(fā)展，農(nóng)村的水污染日益嚴(yán)重，而在農(nóng)村建設(shè)正規(guī)的污水處理工程極為困難;(3) 一些工業(yè)污水的處理。如啤酒污水，屠宰污水以及印染污水等?，F(xiàn)在，一些國(guó)家已在城市綠化帶、小區(qū)化糞池以及城市生活垃圾的處理中推廣蚯蚓養(yǎng)殖處理技術(shù)。特別對(duì)即將形成的三峽庫(kù)區(qū)，大中小城市與農(nóng)村穿插，在可以預(yù)見的將來要建成一套完整的污水處理系統(tǒng)以控制庫(kù)區(qū)水污染，在經(jīng)濟(jì)和技術(shù)上均存在極大的困難。但如在庫(kù)區(qū)推廣蚯蚓養(yǎng)殖處理污水，不僅可用極少的投資控制水污染，而且還可改良土壤和調(diào)節(jié)庫(kù)區(qū)小氣候，對(duì)庫(kù)區(qū)的生態(tài)平衡將發(fā)揮重要作用。

利用蚯蚓處理污水，利在當(dāng)代，功在千秋。具有“可持續(xù)發(fā)展”的戰(zhàn)略意義。

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