摇蚊幼虫生态学特征及其在水处理过程中去除技术研究

论文摘要

水体富营养化使得摇蚊幼虫在水库、湖泊类水源中大量孳生繁殖,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·℃。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,内禀增长力(rm)和周限增长速率(λ)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(R0)在26℃时最大,其与温度呈二次抛物线关系。平均世代周期(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%RH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

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.1.1 水源的污染
• 1.1.2 水体富营养化危害
• 1.2 水中摇蚊幼虫污染问题
• 1.2.1 水中摇蚊幼虫大量孳生的生态学因素
• 1.2.2 给水处理系统中摇蚊幼虫污染现状及原因
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 摇蚊幼虫生态学研究
• 1.3.2 给水处理系统中摇蚊幼虫污染防治技术
• 1.3.3 化学预氧化技术
• 1.4 课题研究意义和研究内容
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 课题研究意义
• 1.4.3 课题研究内容
• 第2章 试验材料与方法
• 2.1 试验方法
• 2.1.1 摇蚊幼虫生态学研究方法
• 2.1.2 化学氧化剂毒效试验方法
• 2.1.3 氧化灭活试验方法
• 2.1.4 化学预氧化中试研究方法
• 2.2 试验仪器及分析方法
• 2.2.1 常规指标分析
• 2.2.2 有机指标分析
• 2.2.3 Ames 试验
• 2.2.4 氯酸盐和亚氯酸盐的测定
• 2.3 本章小结
• 第3章 花翅摇蚊的生物学特性分析
• 3.1 摇蚊幼虫种属鉴定
• 3.1.1 水源地摇蚊幼虫种属鉴定
• 3.1.2 给水处理系统中摇蚊幼虫种属鉴定
• 3.1.3 给水处理系统中摇蚊幼虫的来源分析
• 3.2 花翅摇蚊的生物学特性分析
• 3.2.1 花翅摇蚊的形态特征
• 3.2.2 花翅摇蚊的生活习性
• 3.2.3 花翅摇蚊的年生活史
• 3.3 本章小结
• 第4章 环境因子对花翅摇蚊生长繁殖的影响
• 4.1 温度对花翅摇蚊生长繁殖的影响
• 4.1.1 温度对发育历期的影响
• 4.1.2 温度对发育速率的影响
• 4.1.3 发育起点温度和有效积温
• 4.1.4 温度对存活率的影响
• 4.1.5 温度对成虫繁殖力的影响
• 4.1.6 温度对实验种群参数的影响
• 4.2 湿度和光照周期对成虫繁殖力的影响
• 4.2.1 湿度对成虫繁殖力的影响
• 4.2.2 光照周期对成虫繁殖力的影响
• 4.3 摇蚊幼虫孳生的气候因素分析
• 4.4 本章小结
• 第5章 化学氧化剂对摇蚊幼虫的毒效试验及其形态影响
• 5.1 常见氧化剂灭活原理
• 5.1.1 氯气
• 5.1.2 臭氧
• 5.1.3 二氧化氯
• 5.2 氧化剂对摇蚊幼虫毒效的小试研究
• 5.2.1 不同龄期幼虫对氧化剂敏感性测定
• 5.2.2 不同氧化剂的毒力比较
• 5.2.3 原水温度对氧化剂毒力的影响
• 5.2.4 接触时间对氧化剂毒力的影响
• 5.3 二氧化氯对摇蚊幼虫毒效的中试研究
• 5.4 氧化剂致摇蚊幼虫形态学改变的研究
• 5.4.1 不同氧化剂对摇蚊幼虫的中毒症状
• 5.4.2 扫描电镜观察结果
• 5.4.3 透射电镜观察结果
• 5.4.4 氧化剂对摇蚊幼虫的致毒机制
• 5.5 本章小结
• 第6章 化学预氧化灭活与去除1龄幼虫的小试研究
• 6.1 化学预氧化灭活试验
• 6.1.1 蒸馏水中1 龄幼虫的灭活效果
• 6.1.2 人工配水中1 龄幼虫的灭活效果
• 6.1.3 原水中1 龄幼虫的灭活效果及影响因素分析
• 6.2 预氧化与混凝沉淀工艺的协同去除效果
• 6.2.1 混凝沉淀工艺的去除作用
• 6.2.2 氧化剂投量对去除效果的影响
• 6.2.3 原水温度对二氧化氯预氧化去除效果的影响
• 6.2.4 有机物对二氧化氯预氧化去除效果的影响
• 6.3 本章小结
• 第7章 二氧化氯预氧化去除1 龄幼虫的中试研究
• 7.1 过滤工艺的去除效果
• 7.1.1 滤速对去除效果的影响
• 7.1.2 滤层厚度对去除效果的影响
• 7.2 混凝沉淀和过滤工艺的联合去除效果
• 7.3 预氧化与常规水处理工艺的协同去除效果
• 7.3.1 预氧化投量对去除效果的影响
• 7.3.2 两种预氧化工艺的对比
• 7.4 水质安全性评价
• 7.4.1 Ames 试验结果分析
• 7.4.2 二氧化氯预氧化的无机副产物
• 7.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读博士学位期间发表的学术论文及发明专利
• 哈尔滨工业大学博士学位论文原创性声明
• 哈尔滨工业大学博士学位论文使用授权书
• 哈尔滨工业大学博士学位涉密论文管理
• 致谢
• 个人简历