搖蚊幼蟲生態(tài)學(xué)特征及其在水處理過程中去除技術(shù)研究.pdf

1、水體富營養(yǎng)化使得搖蚊幼蟲在水庫、湖泊類水源中大量孳生繁殖，直接導(dǎo)致其可以在給水處理系統(tǒng)中出現(xiàn)。1齡搖蚊幼蟲具有較強(qiáng)的游動(dòng)性，可以穿透濾池進(jìn)入到清水池中，由于常規(guī)的水處理消毒工藝對(duì)其難以有效地滅活，在我國一些大中城市的管網(wǎng)水中都曾發(fā)現(xiàn)過搖蚊幼蟲。盡管目前不能證實(shí)搖蚊幼蟲會(huì)威脅到公眾健康，但是人們常常把這些生物的存在和飲用水不衛(wèi)生聯(lián)系起來，引起他們對(duì)水質(zhì)信心的下降。
　　本研究旨在通過兩條途徑來解決給水處理系統(tǒng)中搖蚊幼蟲的威脅：一是研

2、究搖蚊幼蟲的生理生態(tài)學(xué)特性，為搖蚊幼蟲的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以指導(dǎo)水廠在其暴發(fā)期間采取應(yīng)急措施；另一條途徑則是從改進(jìn)與強(qiáng)化水處理工藝入手，研究行之有效的水處理工藝技術(shù)，達(dá)到使其被有效去除的目的。
　　深圳水源水和給水處理系統(tǒng)中的搖蚊優(yōu)勢(shì)種屬為花翅搖蚊。在18、22、26、30和34℃五個(gè)恒定溫度下，研究了溫度對(duì)花翅搖蚊的生長發(fā)育、存活及繁殖的影響。在試驗(yàn)溫度范圍內(nèi)，花翅搖蚊各蟲態(tài)發(fā)育歷期隨溫度升高而逐漸縮短，發(fā)育速率與溫度呈正比

3、關(guān)系，并得出各蟲態(tài)發(fā)育速率與溫度的5個(gè)回歸關(guān)系式，可用于花翅搖蚊發(fā)生期的有效積溫預(yù)測(cè)?；ǔ釗u蚊的世代發(fā)育起點(diǎn)溫度和有效積溫分別為6.68℃和742.97d·℃。26℃時(shí)世代存活率、成蟲繁殖力和種群增長指數(shù)均高于其它溫度處理。在5個(gè)溫度條件下，內(nèi)稟增長力（rm）和周限增長速率（λ）均隨溫度的升高而增大,至34℃時(shí)最大，分別為0.175和1.191。凈增殖率（R0）在26℃時(shí)最大，其與溫度呈二次拋物線關(guān)系。平均世代周期（T）和種群數(shù)量加倍時(shí)

4、間（t）均隨溫度的升高而縮短，至34℃最短，分別為24.53d和3.96d。花翅搖蚊對(duì)溫度較敏感，30～34℃為其種群增長的最適溫區(qū)。根據(jù)有效積溫推算，花翅搖蚊在深圳地區(qū)一年發(fā)生8個(gè)世代，5～10月為其多發(fā)期，這與深圳地區(qū)夏秋季多發(fā)的動(dòng)態(tài)相吻合。除溫度外，濕度和光照周期等環(huán)境因子對(duì)花翅搖蚊的成蟲繁殖力均具有顯著影響。在一定范圍內(nèi)，隨濕度升高每雌產(chǎn)卵量逐漸增大，在85％RH下每雌產(chǎn)卵量達(dá)到最大值，而后呈下降趨勢(shì)。每雌產(chǎn)卵量與光照周期呈拋物

5、線關(guān)系，并在光照12h時(shí)達(dá)到最高。以上結(jié)果為分析搖蚊種群動(dòng)態(tài)規(guī)律提供了參考依據(jù)。
　　三種化學(xué)氧化劑中，二氧化氯對(duì)搖蚊不同齡期幼蟲的毒力最高，臭氧次之，液氯最低；25℃時(shí)二氧化氯、臭氧和液氯對(duì)4齡幼蟲的24h半致死濃度哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)博士學(xué)位論文（LC50）分別為0.41mg/L、2.16mg/L和3.01mg/L。化學(xué)氧化劑對(duì)搖蚊幼蟲的毒力隨幼蟲齡期的增長而降低，1齡幼蟲對(duì)化學(xué)氧化劑最敏感，其中二氧化氯對(duì)4齡幼蟲的的LC50是

6、1齡幼蟲的1.78倍?；瘜W(xué)氧化劑的毒力在一定范圍內(nèi)符合正溫度系數(shù)規(guī)律，二氧化氯對(duì)4齡幼蟲的毒力在15～30℃范圍內(nèi)增加了2.16倍。
　　通過掃描電鏡和透射電鏡觀察，綜合分析了氧化劑對(duì)搖蚊幼蟲表皮和肌肉細(xì)胞超微結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明，處理后的搖蚊幼蟲表皮由于真皮細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞導(dǎo)致板層結(jié)構(gòu)消失，真皮細(xì)胞層與內(nèi)表皮層相分離。真皮細(xì)胞的損害表現(xiàn)為核仁變形、染色質(zhì)固縮；線粒體內(nèi)嵴減少、解體、空泡化；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)減少，小池?cái)U(kuò)張、囊泡化，表面核糖體數(shù)

7、量減少。中毒的肌肉細(xì)胞內(nèi)核仁變形；線粒體內(nèi)嵴溶解，空泡化嚴(yán)重。
　　針對(duì)原水中存在的1齡搖蚊幼蟲，研究了化學(xué)預(yù)氧化劑，包括二氧化氯、氯、臭氧等，對(duì)1齡幼蟲的滅活效果，并對(duì)原水中1齡搖蚊幼蟲經(jīng)預(yù)氧化、混凝沉淀后的去除效果進(jìn)行了考察。與其它兩種氧化劑相比，二氧化氯對(duì)原水中搖蚊幼蟲具有更好的滅活作用，在1.5 mg/L二氧化氯投量下接觸30min能夠達(dá)到100%的滅活率。pH值在5.5～8范圍內(nèi)對(duì)二氧化氯的滅活效果不會(huì)產(chǎn)生影響，但溫度在