原生動物與水體污染關(guān)系的研究進展

原生動物與水體污染關(guān)系的研究進展

隨著環(huán)境保護活動的深入，人們逐漸認識到，依靠個人理化監(jiān)測很難反映污染物對生物和生態(tài)系統(tǒng)的影響，不能全面評價和處理污染。有效利用原生動物對水體污染進行監(jiān)測與凈化,從不同層次上分析污染危害程度,預(yù)報污染和改善水質(zhì),受到越來越多的關(guān)注。1原生動物是一個大環(huán)境人原生動物是動物界最原始、最低等的動物。它形體微小,一般用顯微鏡才能看到。但與高等動物體內(nèi)的單個細胞不同,它有一般動物所表現(xiàn)的各種生理功能,如運動、消化、呼吸、排泄、感應(yīng)、生殖等。因此它和整個高等動物相當,是一個能營獨立生活的有機體。它沒有像高等動物那樣的器官、系統(tǒng),而是由細胞分化出不同的細胞器來完成各種生理機能。原生動物分布極廣,生活在淡水、海水及土壤中,也有不少種類是寄生的,多為世界性的。原生動物和其他動物一樣,直接從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)。例如,大多數(shù)原生動物食細菌類顆粒物質(zhì),或食細菌分解的生物體碎片。也有些原生動物食其他類小動物或原生動物。甚至有些種類營寄生生活。原生動物與人類關(guān)系密切。直接對人有害或有益。不僅有多方面的經(jīng)濟價值,而且有重要的科學研究價值。2多污性水體的原生動物及優(yōu)勢種各種生物對環(huán)境要求不一。指示生物又叫生物指標物,就是指那些在一定地區(qū)范圍內(nèi),能通過其特性、數(shù)量、種類和種群等變化,指示環(huán)境或某一環(huán)境因子特征的生物。天然水體受到一定程度的污染后,由于自然界物理、化學及生物等過程的作用,會使污染得到凈化。根據(jù)其特點,可以將水體劃分為多污性水體,-中污性水體,β-中污性水體和寡污性水體。原生動物種類多,所適應(yīng)的范圍廣,但是最適生長范圍還是比較窄的。因此很可能有的常見種類出現(xiàn)在三個污染水體中,甚至四個污染水體都有再現(xiàn),但是從數(shù)量上是某一、二個水體最多。所以必須考慮數(shù)量之多寡。在應(yīng)用中最好是采用常見而又占優(yōu)勢的種類來指示該水體的污染程度。多污性水體的原生動物有:施氏腎形蟲、變豆形蟲、閃瞬目蟲、梨形四膜蟲、小口鐘蟲、及扭頭蟲、齒口蟲等。α-中污性水體的原生動物有:鞭毛蟲如草履唇滴蟲、卵形隱滴蟲、變形鞭毛蟲及袋鞭蟲等;纖毛蟲如銳利木盾形蟲、螅狀獨縮蟲、僧帽斜管蟲、僧帽腎形蟲、盤狀游行蟲、尾草履蟲等;變形蟲如齒表殼蟲、普通表殼蟲、池沼多核變形蟲、古納舊蟲等。β-中污性水體的原生動物有:鞭毛蟲如紅球蟲、葡萄合尾滴蟲、衣滴蟲等;纖毛蟲如珍珠映毛蟲、三刺榴彈蟲、雙環(huán)櫛毛蟲、天鵝長吻蟲和嬌旋口纖蟲等;變形蟲如卡羅林多核變形蟲、大變形蟲等。寡污性水體原生動物有:鵝長頸蟲、無色額口蟲、鐘形鐘蟲、截形平鞘蟲、Mayorella等。有人對長江洞庭湖原生動物種群進行調(diào)查,發(fā)現(xiàn)優(yōu)勢種類,基本上屬于α-β中污性種類。而理論分析結(jié)果恰恰表明,該河段屬Ⅱ級水標準。由此可見,由原生動物的功能營養(yǎng)種類群和優(yōu)勢種類監(jiān)測,評價河流的有機污染,具有一定的可靠性。還有人提出了各種纖毛蟲對環(huán)境的最大范圍和最適范圍,包括溫度、O2、CO2、H2S、NH4+、游離NH3、NO2細菌等因子,并提出該纖毛蟲是哪一類污染級別的指示生物。如施氏腎形蟲,能耐受低水平的溶解氧、高NH4+,似乎可在其他纖毛蟲都不適宜的任何條件下生長,故有人將它看作為真正的多污性水質(zhì)指示生物。另如扭頭蟲、齒口蟲等,只有含H2S的多污性水體中發(fā)生,可作為H2S指示生物。在寡污性水體中發(fā)現(xiàn)的鵝長頸蟲,由于需要氧,對NH4+的耐受性很低,可作為寡污性水體的指示生物。3資源利用系統(tǒng)近年來,人們利用生物的生理活動,建立高效凈化污染環(huán)境以及將污染轉(zhuǎn)化為資源的技術(shù)系統(tǒng)。許多微生物和原生動物都可以凈化污水。很多國家為解決日趨嚴重的環(huán)境污染問題,建立各種污水處理廠,一般采用活性污泥法、滲透過濾、流離生物床法等。(1)不同的生物組成環(huán)境活性污泥法目前已有不少發(fā)展,形成如缺氧/好氧法(AD法)、序批式反應(yīng)器法(SBR法)、一體化活性污泥法(UNITANK法)、一體化氧化溝法(OD法)等?；钚晕勰嘞到y(tǒng)中首先出現(xiàn)的生物體是細菌,其中大部分是游泳種類,對有機物的氧化起主要作用。后來的原生動物有明顯的順序性,開始是鞭毛蟲(屋滴蟲、袋鞭蟲、波豆蟲),幾天后是自由游泳的纖毛蟲(草履蟲、尾絲蟲等),數(shù)周后爬行的纖毛蟲(腹毛目纖毛蟲)和緣毛蟲(鐘蟲)占優(yōu)勢。實驗證明,纖毛蟲能消耗細菌,對有機物及細菌團形成絮狀沉淀有作用,從而使污水凈化。(2)濾床的細菌感染滲透過濾系統(tǒng)包括沉淀池、無氧消化池和濾床等幾部分。有機廢水經(jīng)沉淀池、無氧消化池進入濾床,在適宜的濾床上流動時,刺激細菌快速生長。細菌取食有機碎屑,在基質(zhì)上形成菌膜,接著出現(xiàn)藻類和真菌,直至發(fā)生原生動物。在原生動物中纖毛蟲占絕對優(yōu)勢。纖毛蟲運動時,向介質(zhì)分泌粘多糖物質(zhì),將懸浮的顆粒物質(zhì)粘集起來成絮狀而沉淀,使流出的水變?yōu)榍鍧崰顟B(tài)。(3)原生動物的細菌雖然在污水處理中起主要作用的是細菌,它們將有機物分解為無機物質(zhì),在活性污泥中一般細菌能利用廢水中50%左右的有機物質(zhì)。但是某些小型的動鞭蟲、變形蟲及小纖毛蟲可以直接利用廢水中的有機物質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)原生動物的過氧化氫酶活性遠高于細菌,原生動物利用細菌分解產(chǎn)生的氨基酸為氮源參與氧化作用因此活性污泥中有原生動物存在時,出水時有機質(zhì)、氨基酸、水溶性磷濃度顯著下降。一般在污水凈化中,原生動物可以起兩個作用,即促進絮凝作用和對細菌的掠食作用。絮凝是細菌生長到一定程度后就凝集起來,先小后大,形成花絮一樣的絮狀物。絮狀物的中央有一大塊細菌,在其周圍有著生的或爬行的波形蟲、屋滴蟲、變形蟲、鐘蟲、蓋蟲、累枝蟲、獨縮蟲、尾絲蟲、四膜蟲、盾纖蟲、游仆蟲、尖毛蟲、偶爾還會有寡毛類。最大絮狀物直徑可達三毫米。如果絮狀物上著生的纖毛蟲多,則出水就清。細菌本身也有凝集作用,但若出現(xiàn)纖毛蟲,則更能加速絮凝過程。原生動物中主要是纖毛蟲對細菌具有一定的掠食作用。實驗室條件下,活性污泥中沒有纖毛蟲出水中游離的細菌數(shù)量超過100百萬個/毫升,接種了纖毛蟲,水中游離細菌數(shù)量只有1百萬個/毫升。纖毛蟲種群的掠菌能力是有限度的,有一個臨界點。也并非所有的纖毛蟲都是吃細菌的,有的纖毛蟲吃其它小纖毛蟲,如卑怯管蟲、吸管蟲等,還有的纖毛蟲,如僧帽斜管蟲,能夠吞下比自己長很多倍的細菌和絲狀藻類。輪蟲、線蟲等除了能吃細菌和有機碎屑外也能吃纖毛蟲。整個生物處理系統(tǒng)中,也反映一條處于動態(tài)平衡的食物鏈的這一生態(tài)特征。4利用原生動物處理污水利用原生動物對污水監(jiān)測,不能定量分析出水中各種化學物質(zhì)