水蚯蚓污泥减量技术已成功应用于城镇污水处理系统的剩余污泥减量中,此污泥减量技术经济、环境友好且无二次污染。而城镇生活污水尤其是工业废水剩余污泥中往往含有各种重金属等有毒物质,如能将该技术应用于此类污水处理系统的剩余污泥减量中,无疑会推动该技术的发展。铬盐是我国无机化工主要系列产品之一,“十二五”规划强调,环保部要重拳整治危险废物,产生铬盐等行业是重点。而铬盐中危害最大的是六价铬,如何高效经济地处理这些含铬的剩余污泥成为亟待解决的难题。本课题选取六价铬作为典型重金属代表,以水蚯蚓为研究对象,深入探究二者之间的相互作用机制。考察了六价铬胁迫下,pH值、溶解氧(DO)浓度及温度等主要环境因素对水蚯蚓呼吸速率的影响。正交试验结果表明,铬与环境因素的协同作用会对水蚯蚓呼吸速率产生较大的影响,低浓度的六价铬会对水蚯蚓的呼吸速率产生促进作用,高浓度会产生抑制作用。当六价铬浓度为2.5mg/L、温度26℃、pH=6.0、DO浓度为6.0mg/L,水蚯蚓呼吸速率最大；四个因素对水蚯蚓呼吸速率的影响由主到次为六价铬浓度、温度、DO浓度、pH值,影响水蚯蚓呼吸速率最主要的因素是六价铬浓度,而pH值对呼吸速率的影响最小。本文探明了六价铬对水蚯蚓体内酶活性的影响。曝气与未曝气条件下的试验结果表明,酶活性受溶解氧的影响较大。超氧化物歧化酶(SOD)活性在曝气条件下先抑制后被诱导,最大抑制率出现在0.80mg/L,48h时抑制率达91.59%；未曝气条件下,当浓度为0.1mg/L,42h时最大抑制率达98.08%。过氧化氢酶(CAT)活性在曝气与未曝气条件下,暴露6h时均被最大诱导,曝气与未曝气条件下诱导倍数分别为1.32、0.83。曝气条件下,过氧化物酶(POD)活性在整个暴露时段内的变化幅度并不明显,在未曝气条件下,POD酶活性在整个试验时段,活性基本处于被抑制状态。由此可见,水蚯蚓的抗氧化酶活性与溶解氧浓度密切相关,SOD酶对六价铬的毒害反应非常敏感。综合考察了六价铬浓度、pH值、水蚯蚓投加量和温度对水蚯蚓活体与死体吸附六价铬性能的影响。在研究浓度范围内,水蚯蚓死体达到吸附平衡的时间(2h左右)远比活体(30h左右)要短,但活体的吸附速率更高。当六价铬浓度低于或等于2.5mg/L时,对应的吸附率和单位质量吸附量为活体的高于死体的；pH由6.0变化到8.0时,活体对六价铬的吸附率和单位质量吸附量逐渐增强最后趋于稳定,pH为8.0时,吸附率与吸附量分别为56.45%和90.47mg/kg(dw)；pH从6.0变化到10.0,死体对六价铬的吸附率与单位质量吸附量先增大后减小,当pH=8.0时,吸附率与吸附量最大,分别为47.13%、75.53mg/kg(dw)。在0.1L的体系中,当水蚯蚓质量从1.0g(ww)增加5.0g(ww)时,活体的吸附速率从0.94μg/h提高到2.07μg/h,而死体的最快吸附速率仅为0.33μg/h,吸附率及单位质量吸附量也均为活体的高于死体的；温度对水蚯蚓活体与死体吸附六价铬性能影响较大,同温度下,死体的吸附率与单位质量吸附量均约为活体的二分之一。从六价铬吸附速率、吸附率及单位质量吸附量三方面看,水蚯蚓活体对六价铬的吸附贡献更大。当系统中死体与活体共存时,环境温度宜控制在22-25℃范围内,pH维持在7.5左右。水蚯蚓污泥减量系统中的含铬污泥经水蚯蚓捕食后,65.66%的铬分布至水蚯蚓及蚓粪中,水蚯蚓富集铬并将一部分铬迁移至蚓粪中,29.51%的铬仍在污泥中。水蚯蚓、污泥及蚓粪中的铬浓度均呈现先升高后下降的趋势,说明水蚯蚓在体内铬累积到一定浓度时会启动解毒机制。系统中63.27%的六价铬被水蚯蚓还原成三价铬,证实了水蚯蚓确实具有生物还原六价铬的能力。基于本课题的研究,为水蚯蚓在含铬污泥中应用的工艺条件的优化提供技术支持,为进一步推进水蚯蚓污泥减量技术理论添砖加瓦。