水处理微生物学：污染指示生物和污染系统

时间：2023-09-21 理论教育版权反馈

【摘要】：国内外对此工作进行了大量的研究，已提出几种关于污化指示生物的分类系统，但还没有建立一种完善的、普遍采用的系统。目前，采用观测污化指示生物并配合化学分析的方法，可以比较全面地评价或预测水体的污染程度。污化指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物、底栖动物、鱼类等。多污带有代表性的指示生物是细菌。图7.12水花鱼腥藻图7.13玫瑰旋轮虫应当注意，上述的污化系统只能反映有机污染的程度，不能反映有毒工业废水的污染。

水处理微生物学：污染指示生物和污染系统

在水体中能否找到一些可用于指示水体污染程度的水生生物？以这些指示生物去预测水体的污染，在实用上具有一定的价值。国内外对此工作进行了大量的研究，已提出几种关于污化指示生物的分类系统，但还没有建立一种完善的、普遍采用的系统。目前，采用观测污化指示生物并配合化学分析的方法，可以比较全面地评价或预测水体的污染程度。

一种叫做污化系统的分类法在欧洲大陆得到比较广泛的应用，而在美国、英国等国家应用得不很普遍，可能是因为这种系统在观测时比较繁琐。污化系统（又称有机污染系统）一般根据以下原理进行分区：当有机污染物质排入河流后，在其下游的河段中发生正常的自净过程，在自净中形成了一系列连续的“带”。因为不同的水生生物需要不同的生存条件（如物理、化学环境，营养物的种类和数量等），对各种有毒物质也具有不同的忍耐力。所以，随着水体自净程度的变化，各个“带”中都可找到一些有代表性的动植物。污化指示生物包括细菌、真菌、藻类、原生动物、底栖动物、鱼类等。常用来指示污染的底栖动物有颤蚓类、寡毛类、软体动物以及一些水生昆虫。底栖动物个体较大，生命周期较长，在其生存环境中的相对位移较小，有利于缺少专门仪器的非专业人员进行采集和观察，所以在开展群众环保工作中有较大的价值。

污化系统中各个“带”的划分及其特点如下。

7.1.2.1　多污带

这个带在靠近污水出水口的下游，水色一般呈暗灰色，很浑浊，含有大量有机物（如碳水化合物、蛋白质、多肽等），但溶解氧（DO）含量极低，甚至完全没有。在有机物的分解过程中，则产生SO2、H2S和CH4等具有一定恶臭味的气体。因为环境恶劣，所以多污带水生生物的种类很少，几乎全部是异养性生物，无显花植物，鱼类绝迹。

多污带有代表性的指示生物是细菌。细菌的种类多、数量大，有时1mL水中有几亿个细菌。其中有一部分硫磺细菌，能氧化水中的H2S。多污带的水底被沉降下来的悬浮物覆盖，在沉积的淤泥中有大量的寡毛类蠕虫。

多污带有代表性的指示生物举例如下：球衣细菌、贝日阿托氏菌、颤蚯蚓、摇蚊幼虫、蜂蝇幼虫（形状可见前面内容）。

7.1.2.2　α-中污带

中污带在多污带下游，可分为两个亚带，α-中污带和β-中污带。前者污染得更严重些。

α-中污带的水仍呈灰色，DO含量仍然很少，氧化水平较低，为半厌氧状态，有NH3和氨基酸等存在。这里，含硫化合物已开始氧化，但还有部分H2S存在，BOD已有减少，有时水面上有泡沫和浮泥。

生物种类比多污带稍多。细菌含量仍高，1mL约几千万个。水中有蓝藻和绿色鞭毛藻，出现了纤毛虫和轮虫，在已经部分被无机化的水底淤泥中，滋生了很多颤蚯蚓。

α-中污带有代表性的指示生物举例如下：天蓝喇叭虫，（见图7.2）；美观单缩虫；椎尾水轮虫（见图7.3）；臂尾水轮虫；菱形藻；大颤藻；栉虾（见图7.4）。

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图7.2　天蓝喇叭虫

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图7.3　椎尾水轮虫

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图7.4　栉虾

7.1.2.3　β-中污带

在β-中污带，绿色植物大量出现，水中的DO含量升高，氧化水平较高，有机物质含量已很少，BOD和悬浮物的含量都较低，蛋白质的分解产物NH3和氨基酸进一步氧化，转变成铵盐、亚硝酸盐和硝酸盐，水中CO2和H2S的含量很少。

这里，生物种类变得多种多样。由于环境不利于细菌的生长，故细菌的数量明显减少，1mL水中只有几万个，藻类大量繁殖，轮虫、甲壳动物和昆虫也很多，可发现生根的植物，也可看到鲫鱼、泥鳅和鲤鱼等鱼类。

β-中污带有代表性的生物举例如下：水花束丝藻（见图7.5）；梭裸藻（见图7.6）；变异直链硅藻（见图7.7），短棘盘星藻（见图7.8）；前节晶囊轮虫（见图7.9）；腔轮虫；卵形鞍甲轮虫；蚤状水蚤（见图7.10）；大型水蚤（见图7.11）；绿草履虫；帆口虫；鼻栉毛虫；聚缩虫；卵形龙骨硅藻；隐端舟形硅藻；肿胀珠蚌；静水椎实螺；蚤状钩虾。

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