消毒劑對飲用水中紅蟲幼蟲及蟲卵的滅活研究

第２６ 第１７２０１０年９

中國給水排ＣＨＩＮＡＷＡＴＥＲ＆

Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．１７Ｓｅｐ．消毒劑對飲用水中“紅蟲”幼蟲及蟲卵的滅活研 旭１ 高文寶２ 琳（天津城市建設(shè)學院環(huán)境與市政工程系，天津３００３８４；天津中水有限公司，天３００３８１；３．南開大 環(huán)境科學與工程學院，天津摘要：在對顫蚓類“紅蟲”開展了大量生物學研究和成蟲滅活研究的基礎(chǔ)上，研究了不同溫度下，液氯、氯胺、二氧化氯和高錳酸鹽復合藥劑等４種消毒劑，在一定時間內(nèi)對顫蚓類“紅蟲”幼蟲和蟲卵的滅活效果。結(jié)果表明，在相同條件下消毒劑對顫蚓類“紅蟲”幼蟲的滅活作用較顯著，而對顫蚓類“紅蟲”蚓繭的滅活效果則很不理想。４種消毒劑在各個時間點的滅活率大體上都隨其濃度的升高而增大，每個濃度下的滅活率也隨接觸時間的延長而上升。關(guān)鍵詞：飲用水；消毒劑；紅蟲；幼蟲；蟲卵；滅中圖分類號：ＴＵ９９１文獻標識碼：Ｃ文章編號：（２０１０）ＩｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｏｆＢｌｏｏｏｒｍＬａｒｖａｅａｎｄＥｇｇｓｉｎＤｒｉｎｋｉｎｇｒｂｙＤｉｓＣＨＥＮＸｕ１ ＧＡＯＷｅｎｂａｏ２ ＺＨＵ（１．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌａｎｄｕｎｉｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｉａｎｊｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＵｒｂａｎＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８４，Ｃｈｉｎａ；２．ＴｉａｎｊｉｎＲｅｃｌａｉｍｅｄａｔｒＣｏ．Ｌｔｄ．，Ｔｉａｎｊｉｎ３００３８１，Ｃｈｉｎａ；３．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮａｎｋａｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｎｊｉｎ３０００７１，Ｃｈｉｎａ）ｒａｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈａｎｄｉｍａｇｏｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｂｌｏｏｄｗｏｒｍｓ（Ｔｕｂｉｆｅｘｓｐｅｃｉｅｓ），ｔｈｅｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｆｆｏｕｒｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓｏｎＴｕｂｉｆｅｘｌａｒｖａｅａｎｄｅｇｇｓａｔｖａｒｉｏｕｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｓｅｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓｉｎｃｌｕｄｅｌｉｑｕｉｄｃｈｌｏｒｉｎｅ，ｈｅ，ｃｈｌｏｒｉｎｅｄｉｏｘｉｄｅ，ａｎｄｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓｈａｖｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎＴｕｂｉｆｅｘｌａｒｖａｅ，ａｎｄｎｏｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｅｆｆｅｃｔｏｎＴｕｂｉｆｅｘｃｏｃｏｏｎｓ．Ｔｈｅｉｎａｃｔｉｖａｔｉｏｎｒａｔｅｓａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓａｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓａｎｄｃｏｎｔａｃｔｔｉｍｅｓｏｆｔｈｅｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔｓ．Ｋｅｙｏｒｓ：ｄｒｉｎｋｉｎｇｗａｔｅｒ；ｄｉｓｉｎｆｅｃｔａｎｔ；ｄｍｌａｒｖａ；ｅｇｇ；自２０世紀末以來，我國一些大中城市的水處理構(gòu)筑物中開始出現(xiàn)動物性污染物［１～４］，有時甚至出現(xiàn)在用戶端的水龍頭出水中，由此引發(fā)了多起用戶投訴事件。這些在飲用水中出現(xiàn)的動物性污染物不僅會引起人體感官不適，且病毒和細菌易寄居人體內(nèi)，導致疾病傳播，危害人體健康。這一情況目前已成為城市供水中不容忽視的問題。飲用水中常見的動物性污染物主要包括線蟲類、甲殼類動物（主要是劍水蚤類）、搖蚊幼蟲和寡毛類生物，其中搖蚊幼蟲和一些寡毛類因身體呈紅色，被通稱為“紅蟲”。

實驗室收集到３處用戶端自來水龍頭放出的“紅蟲”，經(jīng)鑒定確認屬寡毛綱、顫蚓科、單孔蚓屬，均為淡水單孔蚓。通過研究發(fā)現(xiàn)該種顫蚓類“紅蟲”的成蟲性成熟后產(chǎn)卵，卵被粘液包裹形成蚓繭，蚓繭是封閉的，兩端各有一個口，在卵發(fā)育成幼蟲后，幼蟲會突破繭口而游出繭外。目前對該種顫蚓類“紅蟲”已開展了大量生物學研究和成蟲滅活研究［５～７］，但對其幼蟲和蟲卵的滅活研究還較少。筆者主要考察了不同溫度（１０、２０、３０℃）下，液氯、氯胺、高錳酸鹽復合藥劑和二氧化氯這種消毒劑，在·第２６ 第１７ 中國給水排 ｗｗｗ．ｗａｔｅｒｇａｓｈｅａｔ．—定時間內(nèi)對顫蚓類“紅蟲”的幼蟲和蟲卵的滅活效果。１試驗材料和方１１試驗材幼蟲：選取大小相近、活潑完整的個體，體長１０～ｍ（平均為１３ｍ，體重為～（平均為１．２ｇ）。用膠頭滴管吸出幼蟲并放于盛有曝氣自來水的培養(yǎng)皿中待用，在開始滅活試驗前再次用曝氣自來水清洗幼蟲體表的有機物，以免有機物消耗滅活溶液中的有效成分，影響試驗結(jié)果。試驗所用蟲體的大小比較相近，以消除個體差異對試驗結(jié)果的影響。蟲卵和蚓繭：當蚓繭破裂后，蟲卵就從蚓繭中散落出來，此后蟲卵會喪失發(fā)育能力并且死亡。因此，試驗選取尚未孵化出的蚓繭作為蟲卵滅活試驗的研究對象。于培養(yǎng)池中取出若干蚓繭，在顯微鏡下進行快速鏡檢，從那些可透過繭膜觀察其內(nèi)部發(fā)育狀態(tài)的蚓繭中，選取卵粒已經(jīng)發(fā)育成為具有活動能力的幼蟲，但這些幼蟲尚未鉆出蚓繭。因為這一階段的蚓繭不具有活動能力，故而更便于判斷其滅活效果。受試蚓繭的處理方式同幼蟲。消毒劑：液氯、氯胺、高錳酸鹽復合藥劑、二氧氯１２試驗方幼蟲：取５條已用曝氣自來水洗凈體表的幼蟲放入２５０ｍ三角瓶中，加入２００ｍ消毒劑溶液，２０條幼蟲設(shè)為一組，每個濃度設(shè)組平行試驗；另外取個２５０ｍ的三角瓶，每瓶加入２００ｍＬ曝氣自來水，并放入相同大小的幼蟲作為對照。將所有的三角瓶均放入避光的恒溫箱中進行試驗。記錄１２０ｍｉｎ內(nèi)的死亡率。死亡判斷標準：所有體節(jié)均失去自主活動能力。蟲卵和蚓繭：?。祩€用曝氣自來水洗凈表面的蚓繭放入２５０ｍＬ三角瓶中，加入２００ｍＬ消毒劑溶液，２０個蚓繭設(shè)為一組，每個濃度設(shè)３組平行試驗；同時采用３個三角瓶加入２００ｍＬ曝氣水和蚓繭作為對照。將所有的三角瓶均放入避光的恒溫箱中進行試驗。記錄１２０ｍｉｎ內(nèi)的死亡率。死亡判斷標準：將蚓繭置于顯微鏡下進行鏡檢，蚓繭內(nèi)所有幼蟲都喪失自主活動能力；用解剖針按壓蚓繭后，蚓繭內(nèi)幼蟲仍無反應。消毒劑溶液配制

投加方式及濃度測定方法同幼蟲的使用曝氣自來水（曝氣２４ｈ以上，脫氯，ｐＨ＝６．５）配制各種濃度的消毒劑溶液。液氯、氯胺、二氧化氯的濃度均以氯的濃度表示。液氯、氯胺溶液中氯的濃度使用碘量法測定，二氧化氯溶液的濃度使用連續(xù)碘量法測定。２結(jié)果與討２１對幼蟲的滅活效①液使用液氯進行幼蟲滅活試驗發(fā)現(xiàn)，濃度為３．０ｍｇ／Ｌ的液氯溶液對顫蚓類“紅蟲”有很好的滅活效果，在３個溫度下，都能在９０ｍｉｎ內(nèi)達到１００％的滅活率。在１０℃下，濃度１０ｍｇ／Ｌ的液氯溶液在１２０ｍｉｎ后對幼蟲沒有任何滅活效果。對照組的幼蟲死亡率為零。在３個溫度下，在各個時間點的滅活率都呈現(xiàn)隨液氯濃度升高而增大的趨勢，每個濃度下的滅活率也隨時間的延長而上升。②氯使用氯胺進行滅活試驗發(fā)現(xiàn)，濃度為ｍｇ的氯胺溶液對顫蚓類“紅蟲”幼蟲有很好的滅活效果，在個溫度下都能在１２０ｍｉｎ內(nèi)達到的滅活率。在１０下，、ｍｇ的較低濃度對幼蟲沒有滅活作用，即使接觸１２０ｍｉｎ后滅活率仍為零?？瞻讓φ战M的滅活率為零。在３個溫度下，各個時間點的滅活率都呈現(xiàn)隨濃度升高而增大的趨勢，大體上每個濃度的滅活率也隨時間的延長而上升。③二氧化使用二氧化氯進行幼蟲滅活試驗發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)情況下二氧化氯對顫蚓類“紅蟲”幼蟲都有明顯的滅活效果，而且濃度５０ｍｇ／Ｌ時，在任意溫度下都能全部達到１００％的滅活效果?？瞻讓φ战M的滅活率為零。在３０℃下，二氧化氯對顫蚓類“紅蟲”幼蟲的滅活效果最好，接觸１２０ｍｉｎ時就能有效滅活（滅活率９０％）。二氧化氯溶液在每個時間點的滅活率都與濃度呈正相關(guān)，每個濃度的滅活率與時間也呈正相關(guān)。在３個溫度下，濃度的提高都縮短了開始出現(xiàn)滅活作用所需的時間；在相同二氧化氯濃度下，隨溫度的升高，滅活作用開始出現(xiàn)的時間也相應提前?！ぃ鳎鳎鳎鳎幔簦澹颍纾幔螅瑁澹幔簦? 旭，等：消毒劑對飲用水中“紅蟲”幼蟲及蟲卵的滅活研 第２６ 第１７④高錳酸鹽復合藥試驗發(fā)現(xiàn)，高錳酸鹽復合藥劑對顫蚓類“紅蟲”幼蟲的滅活效果并不理想，只有濃度高達８．０ｍｇ／Ｌ的高錳酸鹽復合藥劑，才能在任意溫度下達到１００％的滅活效果，其余濃度下即使接觸１２０ｍｉｎ后滅活率最高也不足６０％，而濃度為２．０ｍｇ／Ｌ時則沒有滅活作用?？瞻讓φ战M的滅活率為零。在３個溫度下，每個時間點的高錳酸鹽復合藥劑的滅活率都與濃度呈正相關(guān)，每個濃度的滅活率與時間也呈正相關(guān)。濃度的提高都縮短了開始出現(xiàn)滅活作用所需的時間。２２對蟲卵和蚓繭的滅活效試驗結(jié)果顯示，４種消毒劑對顫蚓類“紅蟲”蚓繭的滅活效果很不理想，對顫蚓類“紅蟲”的成蟲［７］和幼蟲具有滅活作用的消毒劑投量對其蚓繭根本沒有明顯的滅活作用，即使在３０ｍｉｎ內(nèi)就能達到對成蟲１００％滅活的高濃度消毒劑，在接觸１２０ｍｉｎ后對顫蚓類“紅蟲”蚓繭的活動能力也幾乎沒有影響。這可能是由于顫蚓類“紅蟲”蚓繭的抗性能力較強的緣故。顫蚓類“紅蟲”蚓繭的繭膜凝結(jié)后成為似幾丁質(zhì)的、極具韌性的膜。幾丁質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)磷酸和一些氯醇中，故試驗中使用的消毒劑濃度不能對其造成影響。因此，這種膜對繭內(nèi)的卵和幼蟲具有很強的保護作用，使其免于受到外界不良環(huán)境因子的影響。同時，整個蚓繭在幼蟲尚未游出的過程中是密閉的，在幼蟲孵化之前，蟲卵發(fā)育所需要的養(yǎng)分由蚓繭內(nèi)的蛋白液提供，基本不與外界有物質(zhì)交換，致使對蚓繭滅活十分困難。３結(jié)①消毒劑對顫蚓類“紅蟲”不同生長階段的滅活效果不同，相同條件下，對幼蟲的滅活率最高，其次為成蟲，卵繭最難滅活，常規(guī)的消毒劑投加濃度根本無法在１２０ｍｉｎ內(nèi)對蚓繭造成損傷。由于幼蟲對不良環(huán)境條件的抗性明顯低于成蟲，所以相同條件下，相同濃度的消毒劑對顫蚓類“紅蟲”幼蟲的滅活率更高，滅活作用更顯著。甚至在某些對成蟲沒

有滅活作用的情況下，卻對幼蟲產(chǎn)生了一定的滅活效果。②４種消毒劑在各個時間點的滅活率大體上都隨其濃度的升高而增大，每個濃度下的滅活率也隨接觸時間的延長而上升。液氯（２０ｍｇ／Ｌ）、氯胺、二氧化氯和高錳酸鹽復合藥劑這４種消毒劑的滅活效果與溫度呈正相關(guān)；同時，溫度的升高縮短了相同濃度條件下達到一定滅活率所需要的時間。③處理１２０ｍｉｎ后，低濃度的消毒劑雖然不能將顫蚓類“紅蟲”的幼蟲殺死，但是幼蟲的活動能力已經(jīng)受到了抑制，將這些未死亡幼蟲轉(zhuǎn)移至曝氣自來水中，２４ｈ后發(fā)現(xiàn)它們?nèi)克劳觥？梢?，這些低濃度消毒劑對幼蟲蟲體所造成的影響是不可逆的。參考文獻［１］劉冬梅，崔福義，林濤，等．水中劍水蚤類浮游動物去除技術(shù)發(fā)展狀況研究［Ｊ］．哈爾濱工業(yè)大學學報，２００４，３６（４）：５４６［２］崔福義，張敏，劉冬梅，等．氯胺滅活水中劍水蚤類浮游動物的試驗研究［Ｊ］．河海大學學報：自然科學版，２００５，３３（５）：４８５［３］邢宏