水中颤蚓灭活实验研究
黄廷林1,武海霞2,陈千娇1
(1.西安建筑科技大学环境与市政工程学院,陕西西安710055;2.南京工业大学城市建设与安全环境学院,江苏南京210009)
摘 要:水源污染及水质恶化导致水体中生物群结构发生改变,部分水生物大量繁殖,由于目前不能被有效去除,致使在水厂乃至入户水中时有出现,这是给水处理中出现的一个新问题.本文对水厂中新发现的水生物-颤蚓进行了初步研究,利用次氯酸钠、过氧化氢、高锰酸钾、二氧化氯和臭氧等几种常用氧化剂对其进行了灭活试验,研究了在不同投药量、pH值、接触时间下比较几种药剂的灭活效果.结果表明,臭氧灭活效果最佳,2.5mg/L投加量下可达100%灭活;次氯酸钠、高锰酸钾、二氧化氯在增大投药量和延长接触时间后也具有较好的效果;过氧化氢在实验条件下对颤蚓无杀灭作用.
关键词:颤蚓;灭活;氧化;饮用水
近几年来,我国一些大中城市的水处理构筑物中常出现水生动物,有时甚至污染了清水池和管网,发生多起用户投诉事件.饮用水中的水生动物不仅引起人体感官不适,病毒和细菌容易寄居其体内,是多种疾病的传播媒介,危害人体健康,这已成为目前城市供水中不容忽视的问题.
2004年西安市某郊县自来水中曾出现过摇蚊幼虫,2005年1月该水厂处理构筑物内又发现大量线状红色小虫,体长1-2cm,体宽约0.1mm,在水中伸缩爬行.经初步鉴定属环节动物门、寡毛类、颤蚓目、颤蚓亚目.由于线虫体积小,伸缩能力强,不易被常规处理工艺去除,对安全供水构成新的威胁.
在水体富营养严重时常可发现大量颤蚓,因为该种类能耐受由于有机物大量被分解而造成的低氧甚至缺氧环境.颤蚓是淡水底栖动物群及严重污染区的优势种之一,因而是一种很好的有机污染(富营养)指示生物,国内外学者常用其来划分、评价水体的营养类型.一般颤蚓的密度分布与水体营养水平呈明显的正相关.该郊县供水水源为灞河的地表水,发源于秦岭山区和骊山丘陵区,河流出秦岭山前水质尚好,但由于近年沿河一些企业和居民点任意排放污水、废渣、生活垃圾,河流水质恶化,以有机污染为特征,易产生寡毛类孳生现象.
供水系统中常出现的水生动物是水蚤和摇蚊幼虫,各地已相继开展研究并采取措施,并取得一定的成效,但对颤蚓类动物研究尚不多.因此,本文对常见的几种水处理氧化剂-次氯酸钠、二氧化氯、臭氧、高锰酸钾和过氧化氢对摇蚊幼虫的灭活效能和影响因素进行初步试验研究,做了一些初步探讨,为解决此问题提供技术支持和依据.
1 生物特性
颤蚓在水底软泥或沉积物中穴居,肉眼可见.其头部不明显,身体分节但不分区,体表具刚毛.雌雄同体,异体受精,性成熟时体表产生环带;卵生,直接发育(指幼体孵化后其形态与成体无大差异),集群生活.体细长,由于血浆中溶有血红蛋白而呈微红色,而血红蛋白易与氧结合进行氧的传递,使得颤蚓能在缺氧甚至无氧的条件下生存一段时间.为了更易于获得氧,它们常将身体的后端伸入水中并不停摆动,以利于更有效地进行呼吸作用.
颤蚓中的典型种类-正颤蚓的生活史分蚓茧内发育、未成熟和成熟3个阶段.刚孵化不久的幼虫长约2-4mm,体宽不到0.2mm,实验室中观察到其漂浮在水面或沉在盘底,未筑巢,活动不剧烈,肉眼很难分辨.成熟虫体体长达15-50mm,体宽0.5mm左右,另外还出现环带,由相邻的几个体节体壁的上皮细胞膨大形成.未成熟和成熟颤蚓分别见图1、2. 温度对颤蚓影响很大,不仅直接影响体温和活动,也直接影响其新陈代谢、生长发育和繁殖等.一般说来,活动温度在5-30℃之间,最适温度为20-25℃,28-30℃能维持一定的生长,30℃以上生长停止,5℃以下处于休眠状态,0℃以下导致死亡.
最适生长pH值为6.8-8.5.实验室中观察到颤蚓在pH>11与pH<3的蒸馏水中10min全部死亡,在pH=10、4、5的溶液中2h后部分死亡,其余活动较缓,20h后全部死亡.
2 化学氧化灭活实验
2.1 实验方法与材料
2.1.1 实验体
在水厂发现的颤蚓多为营浮游生活的幼虫,但由于体细小且活动不剧烈难于观察,故取体较长、体色和活动正常的虫体进行实验.
2.1.2 实验试剂 |