论钟虫对生化曝气池运行状况的指示作用

2013-02-26文/付欢王欢李杰

中国储运 2013年10期

文/付欢王欢李杰

钟虫Vorticellidae 原生动物门寡膜纲缘毛目钟虫科的通称，是一类体形如吊钟的单细胞原生动物。钟虫在废水生物处理厂的曝气池和滤池中生长十分丰富，有促进活性污泥的凝絮，捕食游离细菌的作用。当曝气池运行条件变化时，钟虫虫体形态和数量能迅速发生变化，人们常以钟虫的生长状态和数量为依据，判断废水处理效果和预测曝气池出水水质。

一、形态特征

目前，已描述的钟虫有150种。但也有人怀疑实际多于此数目。常见种有小口钟虫（V．microstoma）、八钟虫（V．Octava）、沟钟虫（V．Convallaria）、领钟虫（V．aequilata）等8～9种。它们的共同形态特征如下：

1.体型：吊钟形

2.纤毛：体纤毛退化，而前端口围纤毛十分发达，由3片左旋小膜口围带组成（内缘的中膜和内膜、外缘的外膜）。钟口盘状口区周围有一肿胀的镶边，口盘与镶边能向内收缩。

3.尾柄：钟虫身体的底部有帚胚，长出内含肌丝的柄，可以固着在各种基质上。当虫体收缩时，柄也可以螺旋状卷曲收缩。

4.大小核：大核呈带状、香肠状或马蹄状，小核圆形粒状。

钟虫有单体生存的种类，也有群体生活的种类。例如，独缩虫、聚缩虫和累枝虫。其柄分叉呈树枝状、每根枝的末端挂了钟形的虫体（见图1）。

二、进食和排泄

钟虫口围带上的小膜摆动时，产生水流，把食物卷入口围的漩涡内，通过口前庭内纤毛的摆动，食物进入胞口，形成食物泡，在细胞质内进行食物的消化。除珍珠钟虫（V．margaritata chlorelligera）是典型的光自养型之外，大多数种类以细菌、藻类、小块碎屑等为食。

伸缩泡靠近口前庭，通过一小管或不大的储蓄泡把排泄物送到口前庭再排出体外。另外，伸缩泡还有呼吸和调节渗透压的作用。

三、生殖

钟虫有无性和有性两种生殖方式。无性生殖为纵裂，产生的子代一大一小，大的仍在原柄上，小的脱落水中，靠体末一圈游泳纤毛在水中游动，此时称为幼期游泳体。如遇底物附着其上，游泳纤毛消失，体末长出长柄，前部再长出成列的纤毛，称为成体（见图2）。

有性生殖属于非等配子母细胞接合生殖类型，其主要特点是：营养个体有的直接转化为大接合体，有的经几次分裂，形成小接合体。

四、指示作用

1.形态的指示作用

对于研究钟虫对污水处理效果的指示作用而言，可以不细究其具体分类，只要镜检中看到“钟形”结构，就可认为水质较好，处理效果较好。但要区分钟虫形态是否正常，如果发生形变，可能水质条件发生了变化。

例如，曝气池入水污染物浓度低且水质稳定时，钟虫大小适中，通体透明，纤毛环迅速摆动，尾柄收缩频繁有力；当曝气池污水溶解氧含量变低或PH突变时，钟虫前端出现顶泡；当水中有过多难分解或抑制物质过多或水温过低时，钟虫体内积累的未消化颗粒呈成不活跃状态；当来水负荷突然增高，或来水突然涌入大量有毒物质（酚）时，出现畸形钟虫，虫体干瘪，不规则，虫体变小；或虫体后端长出次生纤毛环、钟虫尾柄脱落形成呈游泳状态生活的游泳体。如来水水质继续得不到改善，则虫体将形成包囊而死亡。（见图3）

2.钟虫数量对水质的指示作用

钟虫对水质要求比较广，例如小口钟虫在水温0～30℃，pH6.5～9.5，DO和NH4浓度分别为1～12和2～20mg/l的水中都能生存。研究发现，钟虫对某类污染物有最适宜浓度范围，在当污染物接近该浓度范围时，钟虫生长繁殖最旺盛，但污染物浓度偏离该浓度范围时，钟虫生长受到抑制，直至消失。以中石油锦西石化分公司污水处理场合建式曝气池为例，当曝气池入水中COD、石油类、氨氮、挥发酚等污染物浓度分别在400～600mg/L、25～35mg/L、20～60mg/L、20～40mg/L时，钟虫数量可达6000～10000只/mL。当某污染物浓度偏离该范围时，钟虫生长就受到抑制，偏离越大，抑制越强，高浓度污染物种类越多，抑制越强。当COD＞1000mg/L，或石油类＞45mg/L，或氨氮＞100mg/L，或挥发酚＞60mg/L时，镜检时基本看不到钟虫。