供水生产中水蚤类浮游生物控制技术研究

供水生产中水蚤类浮游生物控制技术研究
苏洪涛
第1章绪论
1．1课题背景
2006年4月，南方某水厂出厂水水质常规检查中发现了剑水蚤、象鼻蚤、猛水蚤等小型浮游水生物。这不仅违反了生活饮用水卫生标准中对感官性状指标的规定，使用户对水质的信心下降，更为重要的是已经证明大多数剑水蚤目是诸如血吸虫，线虫等水中致病生物的中间宿主，从而成为疾病传播的一个重要媒介，给安全用水带来隐患。正因为如此，对影响水厂去除水蚤效率的各因素进行研究，并提出提高水厂对水蚤去除率的方案势在必行。
1．2水蚤的生物学特征
经过调查，水厂出水中出现的水蚤都可以归结为桡足类甲壳动物或枝角类甲壳动物。
1．2．1桡足类甲壳动物的生物学特征
桡足类水生浮游生物的基本生物学特征介绍如下：
(1)桡足类水生生物隶属于节肢动物门，甲壳纲。体长0．30～3．oomm之间：
(2)身体纵向较长且分节，体节数不超过11节，头部1节、胸部5节、腹部5节；
(3)头部有一眼点、两对触角、三对口器；
(4)胸部具5对胸足，前四对构造相同，双肢型，第五对常退化，两性有异；
(5)腹部无附肢，末端具一对尾叉，其后有数根羽状刚毛。雌性腹部常带卵囊；
(6)变态发育，即有无节幼体和桡足幼体。
桡足类浮游生物又可以细分为：剑水蚤、猛水蚤、哲水蚤三类。哲水蚤在水厂中没有发现，剑水蚤水厂各处理构筑物中均有发现，而猛水蚤则在活性炭滤池中较多。现分别将剑水蚤和猛水蚤的基本特征介绍如下。
1．2．1．1剑水蚤的生物学特征
剑水蚤隶属于节肢动物门，甲壳纲，桡足亚纲。体长O．30～3．00mm，一般小于2mm。身体窄长，体节分明，一般有16或17个体节组成，但是由于若干体节相互愈合，实际体节数目不超过11个。雌性第一触角多为17节，雄性第一触角左右均形成执握肢。躯体可分为较宽的头部和较窄的腹部。头部有1点眼、2对触角和3对口器：胸部具有5对胸足：腹部无附肢。身体末端具有1对尾叉：
雌性腹部两侧或腹面常带1个或1对卵囊。剑水蚤体形如图1．1所示(a为雄体，b为雌体)：

剑水蚤类浮游动物具有很强的抗氧化性。一方面，甲壳动物的体壁坚硬，这种硬化的体壁称为甲壳，甲壳动物体表有一层角质膜，是一种外骨骼，一般可以分为三层：上角膜(上表皮)，外角膜(外表皮)与内角膜(内表皮)，而内角膜有可分为两层钙化层与非钙化层。正是因为它们具有如此厚而坚硬的外壳，使他们在抵抗水体中压力的同时对溶解于水体中的氧化剂也有较强的抵抗力。另一方面，它们在水体中以急剧的跳跃作间断的游动，有时在水草或其他物体上停留一下，再作急剧的跳动。剑水蚤如在水中停止游动，它的身体就迅速下沉，所以它没有缓慢的滑行或浮荡。这种现象大大降低了水处理工艺中的沉淀过程对它们的去除效应。
剑水蚤目包括掠食，刮食和混合型三种取食方式。白色大剑水蚤、棕色大剑水蚤、草绿刺剑水蚤、矮小刺剑水蚤、广布中剑水蚤为肉食动物，主要掠食摇蚊幼虫、寡毛类、枝角类以及桡足类。双色小剑水蚤、大尾真剑水蚤等食性是混合型的，取食藻类、原生动物、轮虫和动物尸体。闻名大剑水蚤取食碎屑和动物尸体，称之为刮食型。
剑水蚤中的许多种类是绦虫、吸虫和线虫的宿主，我国科研工作者发表的第一篇关于剑水蚤的分类报道，就是1929年李希杰在研究孟氏裂头绦虫的中间宿主时所报道的北京地区的10种剑水蚤。
1．2．1．2猛水蚤的生物学特征
猛水蚤体形多样，呈圆筒形、卵圆形或梨形。活动关节位于第六胸节末端，其他各节间也能自由屈伸活动。大部分生活在海洋，仅一小部分生活于淡水或半咸水中。猛水蚤类雌性腹部由4或5节组成，雄性分5节，腹部最末1节称肛节，后缘为尾又，尾叉末端具若干刚毛。胸足均同形。大多沿着水域底层爬行，取食碎屑、动物尸体、原生动物或轮虫n1。弯曲爬行，能在水中间断地跳跃。它们常是大型底栖动物或浮游动物的食物，种类繁多，己发现有2800种，分隶30余科。猛水蚤如图1．2所示：

由于剑水蚤和猛水蚤具有很多的相似性，在以后的研究中，便将其放在一起讨论。
1．2．2枝角类甲壳动物的生物学特征
枝角类通称水潘，属无脊椎动物，甲壳纲，鳃足亚纲。身体短小(体长O．2～1mm，视具体种类而定)，长圆形，分为头部和躯部，侧扁，体节不明显。除头部裸露外，身体其余部分包被于透明的介形壳瓣内。头部有2对明显的触角，第1对触角较小，第2对特别发达，可分为内枝和外枝，能在水中划动，为运动器官。胸肢4～6对，摆动时可产生水流，上有长刚毛，可将食物过滤后送入口中。雌雄异体，春夏两季连续多次孤雌生殖，产生大量个体。适合枝角类实行无性生殖的水质条件如下：水温：17～30℃；pH：6．5～8．5；咸度：淡水种可耐咸度2～3g／L，海水种则可耐高咸度；溶解氧：1～5mg/L，溶解氧超过5mg／L时，繁殖力会下降。
枝角类的适应性广，繁殖力强，生长迅速。滤食性枝角类从水中滤取细小的食物，如酵母菌、细菌、单细胞藻类、原生动物以及有机腐屑，其中以细菌与腐屑最为重要。
1．3水厂出水中水蚤增多的原因
1．3．1水体的富营养化为水蚤的繁殖提供了物质条件
水体的富营养化为水蚤的生长提供了良好的生存环境，据调查表明，在水库、湖泊、池塘等静水水域，水体的富营养化程度比较高，水蚤逐渐发展成为优势种群，其含量也十分大，一般数量在10～100个／L，有时甚至高达1000个／L。而在江河等流水水域由于富营养化程度较低，以及水体的更新速度较快，蚤类的数量很少，还不至于对水处理产生严重的影响。
1．3．2鱼类的过量捕捉
水蚤是鱼类的天然食料，但是由于人类过量捕捉经济鱼类，打破了原有的生态平衡，最终导致各类浮游动物过量繁殖。
1．3．3水蚤具有较强的生命力
水蚤的甲壳具有很强的抗氧化性，可以很好地保护水蚤，致使水蚤难于灭活。而水蚤**进入水厂后不仅难以去除，还会在水处理构筑物中孳生，这大大加重了去除的难度。
1．4水蚤类浮游生物去除研究现状