水体富营养化使得摇蚊幼虫在水库、湖泊类水源中大量孽生繁殖,直接
导致其可以在给水处理系统中出现。1龄摇蚊幼虫具有较强的游动性,可以
穿透滤池进入到清水池中,由于常规的水处理消毒工艺对其难以有效地灭活,
在我国一些大中城市的管网水中都曾发现过摇蚊幼虫。尽管目前不能证实摇
蚊幼虫会威胁到公众健康,但是人们常常把这些生物的存在和饮用水不卫生
联系起来,引起他们对水质信心的下降。
本研究旨在通过两条途径来解决给水处理系统中摇蚊幼虫的威胁:一是
研究摇蚊幼虫的生理生态学特性,为摇蚊幼虫的预测预报提供基础数据,以
指导水厂在其暴发期间采取应急措施;另一条途径则是从改进与强化水处理
工艺入手,研究行之有效的水处理工艺技术,达到使其被有效去除的目的。
深圳水源水和给水处理系统中的摇蚊优势种属为花翅摇蚊。在18, 22,
26, 30和34℃五个恒定温度下,研究了温度对花翅摇蚊的生长发育、存活及
繁殖的影响。在试验温度范围内,花翅摇蚊各虫态发育历期随温度升高而逐
渐缩短,发育速率与温度呈正比关系,并得出各虫态发育速率与温度的5个
回归关系式,可用于花翅摇蚊发生期的有效积温预测。花翅摇蚊的世代发育
起点温度和有效积温分别为6.68℃和742.97d-'C. 26℃时世代存活率、成虫
繁殖力和种群增长指数均高于其它温度处理。在5个温度条件下,内享增长
力仁rm)和周限增长速率仁几)均随温度的升高而增大,至34℃时最大,分
别为 0.175和1.191。净增殖率仁R,o)在26℃时最大,其与温度呈二次抛物线
关系。平均世代周期仁T)和种群数量加倍时间(t)均随温度的升高而缩短,
至34℃最短,分别为24.53d和3.96d。花翅摇蚊对温度较敏感,30-34℃为
其种群增长的最适温区。根据有效积温推算,花翅摇蚊在深圳地区一年发生
8个世代,5-10月为其多发期,这与深圳地区夏秋季多发的动态相吻合。除
温度外,湿度和光照周期等环境因子对花翅摇蚊的成虫繁殖力均具有显著影
响。在一定范围内,随湿度升高每雌产卵量逐渐增大,在85%RI3下每雌产
卵量达到最大值,而后呈下降趋势。每雌产卵量与光照周期呈抛物线关系,
并在光照12h时达到最高。以上结果为分析摇蚊种群动态规律提供了参考依
据。
三种化学氧化剂中,二氧化氯对摇蚊不同龄期幼虫的毒力最高,臭氧次
之,液氯最低;25℃时二氧化氯、臭氧和液氯对4龄幼虫的24h半致死浓度
哈尔滨工业大学工学博士学位论文
(LCSO)分别为0.41mg/L, 2.16mg/L和3.01mg/L。化学氧化剂对摇蚊幼虫的
毒力随幼虫龄期的增长而降低,1龄幼虫对化学氧化剂最敏感,其中二氧化
氯对4龄幼虫的的LCD。是1龄幼虫的1.78倍。化学氧化剂的毒力在一定范
围内符合正温度系数规律,二氧化氯对4龄幼虫的毒力在1530℃范围内增
加了2.16倍。
通过扫描电镜和透射电镜观察,综合分析了氧化剂对摇蚊幼虫表皮和肌
肉细胞超微结构的影响。结果表明,处理后的摇蚊幼虫表皮由于真皮细胞结
构被破坏导致板层结构消失,真皮细胞层与内表皮层相分离。真皮细胞的损
害表现为核仁变形、染色质固缩;线粒体内晴减少、解体、空饱化;内质网
减少,小池扩张、囊泡化,表面核糖体数量减少。中毒的肌肉细胞内核仁变
形;线粒体内峭溶解,空泡化严重。
针对原水中存在的1龄摇蚊幼虫,研究了化学预氧化剂,包括二氧化氯,
氯、臭氧等,对1龄幼虫的灭活效果,并对原水中1龄摇蚊幼虫经预氧化、
混凝沉淀后的去除效果进行了考察。与其它两种氧化剂相比,二氧化氯对原
水中摇蚊幼虫具有更好的灭活作用,在1.5 mg/L二氧化氯投量下接触30mn
能够达到100%的灭活率。pH值在S.S}-8范围内对二氧化氯的灭活效果不会
产生影响,但温度在一定范围内的升高能够提高二氧化氯的灭活效果。二氧
化氯投加量0. 8 mg/L,二氧化氯预氧化与混凝沉淀工艺的协同作用可以完全
去除水中生物活性降低的1龄幼虫。
二氧化氯预氧化的中试结果表明;二氧化氯预氧化可以有效地灭活水中
的1龄幼虫,并与混凝,沉淀工艺相结合,能够保证对1龄幼虫的彻底去除,
在1.Omg/L的投加量下,沉后水中就检测不到摇蚊幼虫的存在。Ames试验进
一步表明,采用二氧化氯作为预氧化剂可明显降低饮用水的致突变性。