河川金属污染的过滤器─ 再说水蚯蚓（文章引自台湾水族论坛）!作　　者：吴靖颖*l$ h一、颤蚓(丝蚯蚓)是什么？,P+ X+ E5 _( Y,F# p颤蚓是鱼类爱吃的活饵，在二十几年前乃是台湾养殖业的喂鱼饲料，随着时代的进步，已被便利的饲料给取代，现在则是钓饵中的圣品。颤蚓俗称红虫，泛指环节动物门贫毛纲颤蚓科(Tubificidae)的水生蚯蚓，常见 ..CHINA兰寿网（CHINA兰寿金鱼网） [ChinaGoldFish]

只看楼主倒序阅读使用道具 0楼发表于: 2008-06-28

作　　者：吴靖颖*
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一、颤蚓(丝蚯蚓)是什么？

, P+ X+ E5 _( Y, F# p颤蚓是鱼类爱吃的活饵，在二十几年前乃是台湾养殖业的喂鱼饲料，随着时代的进步，已被便利的饲料给取代，现在则是钓饵中的圣品。颤蚓俗称红虫，泛指环节动物门贫毛纲颤蚓科(Tubificidae)的水生蚯蚓，常见于河川中下游河段有机物质含量高的泥滩地。牠们为雌雄同体、行异体授精的种类，体型细长且较陆生蚯蚓小，体长1～3cm，体宽直径小于0.5cm，常把头埋在泥巴下吃有机碎屑，而尾巴在水中摆动，增加氧气吸收，所以在溶氧量极低的河底也可以生活，就因为尾巴摆动的行为，而被称为颤蚓，诸如霍甫水丝蚓(Limnodrilushoffmeisteri)、中华拟颤蚓(Rhyacodrilussinicus)及正颤蚓(Tubifextubifex)等种类，皆统称为颤蚓。! r/ x: _ ]; i. G) j

% j0 E6 F' f' y N$ }: H二、颤蚓成为指标生物的由来
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不知何时，河川变成来自家庭、工业、畜牧业等各方废水集中排出的大水沟，越往下游臭气越浓重，使得河川中的鱼虾减少，而颤蚓逐渐占据了河川的泥滩，成为河川中的优势物种。随着河川污染愈严重，颤蚓的数量愈是庞大。因此，在1908～1909年德国学者Kolkwitz及Marsson提出指标生物(bioindicator)的观念后，Chapman(1980)进一步提出以单位面积颤蚓的数量作为评价水体污染的指标─当颤蚓数量愈多，表示水体污染愈严重。行政院环保署环境检验所于1992年所出版的台湾河川底栖生物手册─水栖昆虫中，也提到以河川底栖生物相作为水质污染程度的指标，并将河川水质污染程度分为四个等级，即未(稍)受污染、轻度污染、中度污染及严重污染，而颤蚓类也名列严重污染水域的指标生物之一。同样的，中国大陆也曾提出以常见的颤蚓作为水体重度污染的指标生物。由此可知，颤蚓对于污染的水体耐受性极高，但是，除了能忍受极低的溶氧环境之外，还有其它特殊的生理机制，使颤蚓能适应污染的环境呢！0 S1 V' r- _* ?1 z" x
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三、颤蚓在重金属环境的应变之道
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' }$ Q" n$ u+ A7 ` ]( m3 H铅、镉、汞是常见的重金属污染元素，会阻断负责生命功能的各种生化作用，引起中毒反应。重金属会经由摄食及呼吸的途径，进入颤蚓的体内并累积在表皮及肠壁细胞。Klerks及Bartholomew(1991)在纽约汉得森河(HudsonRiver)重金属污染的水塘区发现，当金属被吸收到霍甫水丝蚓的表皮或肠壁细胞时(霍甫水丝蚓在后述简称为水丝蚓)，会诱导细胞合成金属硫蛋白(metallothionein)，这些金属硫蛋白与各种金属接合后，会被运送到细胞里的胞器─溶小体(lysosomes)中储存隔离。此外，这些金属也可能形成金属颗粒，在细胞外的组织间沉淀，金属颗粒平均粒径约有30μm，其成分除金属外，还有碳酸盐、磷酸盐及硫等，虽然详细的形成机制尚不清楚，但Brown(1982)推测可能是过多的金属离子进入细胞的内质网或高基氏体内形成小泡，在小泡内进行脱水作用，便形成金属颗粒，再运送到细胞外的腔室沉积，将有毒金属有效隔离，有储存或解毒之功能。
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8 O7 L& \. F; C* n, z但是当累积的金属浓度太高没有排除时，仍然会造成颤蚓的死亡，因此，牠还有进一步的排毒机制。Back(1990)发现颤蚓的尾部有较多的溶小体，可以吸收更多的金属储存隔离在尾部的表皮细胞或肠道的上皮组织间。当金属累积储存到一定浓度时，尾端体节与体节之间的隔膜处便会凹陷裂开，将尾部自割，一般自割的长度可达体长的1/3或1/4，这种现象在其他种类也有发现，如正颤蚓(Lucan-Bouche1999)。由于颤蚓有很强的再生能力，因此，自割后经过约两个星期的时间，可以再生新的尾巴，并不会造成伤害，而断掉的尾巴会皱缩成念珠状退化消失，不会变成另一个新的个体。
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在金属污染区生长的水丝蚓，可以利用金属硫蛋白及金属颗粒的形成，达到解除金属毒性的作用。不过，Wallace(1998)发现离金属污染区相距不到1.3km未受到金属污染处生长的水丝蚓，只有金属硫蛋白的解毒机制，没有金属颗粒沉积在组织间。在污染区生长的水丝蚓金属累积量是未受污染区的4倍，这显示污染区水丝蚓形成金属颗粒的机制提高了他们忍受高浓度重金属污染的能力。
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这两区位于汉得森河同一侧，其地区的微气候、地理条件相似，却因一区受到金属污染，造成两区的水丝蚓族群在生理上的差异，可见环境是显现族群差异的重要因子，环境的作用就像是造物主的双手，不断地修饰族群的表现，不论是生理或是外形上，就像环境的重金属污染引发水丝蚓解毒机制的强化。
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! }) q% {& A6 g% b- o, r) W颤蚓─河川的金属过滤器; K( _8 y8 c V( b
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依据浓缩效应，食用污染区水丝蚓的生物应该吸收了较高的金属量，但是Wallace(1998)将两区的水丝蚓喂给草虾(Palaemontespugio)吃，结果草虾体内的金属含量没有差异，显示污染区的食物链浓缩效应和非污染区相当。在食用污染区水丝蚓的草虾粪便中，有金属颗粒存在，说明了这些金属颗粒是无法被草虾消化吸收的。颤蚓就好像河川里高效率的金属过滤器，可以将溶解在水中的重金属固定于体内形成颗粒，这些金属颗粒再随着捕食者的粪便，或是颤蚓自割退化的尾巴沉降到底质中，这不只减少了水体中的有毒金属，也使得污染区的食物链浓缩效应严重性减小。6 f1 o+ n8 F. y& V- q2 u3 i" V

4 q$ M! W' g" ~+ U m是不是可由大量颤蚓自割断尾的现象，判断环境受到了重金属污染呢？事实不然，Meller在1998年发现有机氯农药灵丹(lindane)也会引起正颤蚓及霍甫水丝蚓自割断尾，这显示不只重金属会引起自割，其他类型的污染物也会有相同的结果。因此，看到大量的颤蚓断尾，可判断环境已受到污染，但是何种造成的污染及污染的程度，仍需做进一步的检验。
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( b' E1 e% r( A: ], I! l环境决定了生物的生存条件，如今环境被过度开发及破坏，已不像过去稳定，使得能够适应现在环境的生物越来越少，就连人类依赖过滤器来过滤空气及水维持健康的情形也日渐增加。目前已有蚯蚓生物反应器用于处理有机废弃物，不仅适宜处理农村人畜粪便，也能有效地分解城市生活垃圾，而环节动物的另一成员─颤蚓，也许是重金属污染生物反应器的明日之星呢！