（生态学专业论文）兰州市雁儿湾污水处理厂纤毛虫群落特征.pdf

摘要 作者从2 0 0 6 年2 月份至2 0 0 7 年1 月份，对兰州市雁儿湾污水处理厂进行了 为期一年的的纤毛虫调查研究工作，在研究过程中共设置了三个采样点，包括总 进水口、曝气池、总出水口。每月采样观察一次，全年在三样点共观察到纤毛虫 7 3 种，隶属于3 纲，1 1 目，2 9 科，3 4 属。其中进水口纤毛虫2 6 种，曝气池纤 毛虫5 4 种，出水口纤毛虫5 1 种。迸水口的优势类群为固着缘毛目、肾形目，曝 气池的优势类群为固着缘毛目、侧口目，优势种为小口钟虫( v o r t i c e l l a m i c r o s t o m a ) ，沟钟虫( v o r t i c e l l ac o n v a l l a r i a ) ，八钟虫( v o r t i c e l l ao c t a v a ) ，卑怯管叶 虫( t r a c h e l o p h y l l u mp u s i l l u m ) ，彩盖虫( o p e r c u l a r i ap h r y g a n e a e ) ，有肋檐纤虫 ( a s p i d i s c ac o s t a t a ) ，片状漫游虫( l i t o n o t u s a s c i o l a ) ，下毛目和管1 ：3 目为常见类群。 异毛目为偶见类群。而出水口优势类群为固着缘毛目、侧口目、下毛目。 从全年分析来看，活性污泥的纤毛虫种类数、纤毛虫丰度、群落多样性指数 都明显大于进水口和出水口。活性污泥与进水口的相似性系数为0 3 5 ，为中等不 相似，但与出水口极为相似( 0 8 3 8 ) 。三样点纤毛虫群落的季节动态与自然水 体不一致，进水口和出水口季节高峰不太明显。分析还知，进水口水质七月份最 好，曝气池水质五月份最好，出水口水质则是四月份最优，但出水口水质并不符 合排放标准。由于人工长时间曝气，曝气池活性污泥中的纤毛虫群落相当丰富。 结果表明，曝气池中的优势纤毛虫种类与污水处理效果之间有密切的联系， 利用曝气池中的优势纤毛虫种类作为污水处理的指示生物是完全可行的。而且研 究还显示雁儿湾污水处理厂的纤毛虫群落结构与其它类型污水的纤毛虫群落结 构有很大的不同。 关键词：活性污泥：纤毛虫；群落结构；指示生物；雁儿湾 a b s t r a c t f r o m f e b r u a r y 2 0 0 6t o j a n u a r y2 0 0 7 ，ar e s e a r c ha b o u tc o m m u n i t y c h a r a c t e r i s t i c so fc i l i a t ew a ss t u d i e di ny a n e r w a ns e w a g ep l a n ti nl a n 7 _ h o uc i t y d u r i n gt h ei n v e s t i g a t i o n , t h r e es e l e c t e ds a m p l i n gs i t e si n c l u d e da e r a t o ra n dt w o c o n t r a s ts a m p l i n gs i t e s , w h i c hw e r ee n t r a n c e ss i t ea n de x i ts i t e s a m p l i n go n c e e v e r ym o n t ha n dt h e nr e t u mt ol a b o r a t o r yt oa n a l y z e i no n ey e a r , s e v e n t yt h r e e s p e c i e so fc i l i a t e s , b e l o n g i n gt ot h r e ec l a s s e s ，e l e v e no r d e r s ，t w e n t yn i n ef a m i l i e s ，a n d t h i r t yf o u rg e n e r aw e r ei d e n t i f i e d a n dt w e n t ys i xs p e c i e so fc i l i a t e sw e r er e c o r d e di n e n t r a n c e ss i t e ，f i f t yf o u ro n e si na e r a t o ra n df i f t yo n eo n e si ne x i ts i t e c o l p o d i d aa n d p e r i t r i c h i d aw e r ed o m i n a n tg r o u p si ne n t r a n c e ss i t e ，p e r i t r i c h i d aa n dp l e u r o s t o m a t i d a i na e r a t o r , p e r i t r i c h i d a , p l e u r o s t o m a t i d aa n dh y p o t r i c h i t ai ne x i ts i t e t h er e s u l t s h o w e dt h a tv o r t i c e l l am i c r o s t o m a ，v o r t i c e l l ac o n v a l l a r i a ，v o r t i c e l l ao c t a v a ， t r a c h e l o p h y l l u mp u s i l l u m , o p e r c u l a r i ap h r y g a n e a e ，a s p i d i s c ac o s t a t a ，l i t o n o t u s f a s c i o l aw e r ed o m i n a n ts p e c i e si nt h ea c t i v a t e ds l u d g e h e t e r o t r i c h i d aw e r ei n c i d e n t a l g r o u p s , c y r t o p h o f i d aa n dh y p o t r i c h i t aw e r ec o m m o ng r o u p s t h er e s u l to fc o m p a r a t i v ea n a l y s i ss h o w e dt h a tt h es p e c i e sn u m b e r , t h es p e c i e s a b u n d a n c ea n dt h es p e c i e sd i v e r s i t yi n d e xi nt h ea c t i v a t e ds l u d g ew e r el a r g e rt h a n t h o s ei nt w oc o n t r a s ts a m p l i n gs i t e s t h es i m i l a r i t yo fc i l i a t e s i na c t i v a t e ds l u d g ew a s v e r yd i f f e r e n tf r o me n t r a n c e ss i t e ，b u tv e r ys i m i l a rt oe x i ts i t e i na d d i t i o n ，t h es e a s o n a l d y n a m i c so fc i l i a t e si nt h r e es a m p l i n gs i t e sw a sv e r yd i f f e r e n tf r o mn a t u r a le c o s y s t e m t h es e a s o n a ls u m m i to fe n t r a n c e ss i t ea n de x i ts i t ew a sn o tv e r yc o n s p i c u o u s t h e r e s u l ta l s os h o w e dt h a tt h ew a t e rq u a l i t yo fe n t r a n c e so nj u l y2 0 0 6w a st h eb e s t ，t h a t o fa e r a t o ro nm a y2 0 0 6w a st h eb e s ta n dt h a to fe x i to na p r i l2 0 0 6w a st h eb e s t b u t t h ew a t e rq u a l i t yo fe x i td i dn o ta c c o r dw i t ht h es t a n d a r do fl e t t i n go u t t h ec i l i a t e s c o m m u n i t y i nt h ea c t i v a t e ds l u d g ew a sv e r yr i c h n e s s ，b e c a u s ea e r a t o ri sa na r t i f i c i a l e c o s y s t e ma n dp l e n t yo fo x y g e nw a sa d d e dc o n s t a n t l y t h er e s u l to f s t u d ya l s os h o w e dt h a td o m i n a n ts p e c i e so fp e f i t r i c h i d ai na e r a t o r c o u l db es e v e r e da sb i o i n d i c a t o ro fs e w a g et r e a t m e n t 。b e c a u s et h e r ew a sc l o s e r e l a t i o nb e t w e e nt h e m 。t h ec o m m u n i t ys t r u c t u r eo fe i l i a t e si ny a n e r w a ns e w a g ep l a n t w a sv e r yd i f f e r e n tf r o mt h a ti no t h e rk i n d so fs e w a g ep l a n t k e yw o r d s ：a c t i v a t e ds l u d g e ；c i l i a t e s ；c o m m u n i t ys t m c t u r e ；b i o i n d i c a t o r ；y a n e r w a n i i i 独创性声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作 及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方 外，论文中不包括其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为 获得西北师范大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确 的说明并表示了谢意。 签名： 关于论文使用授权的说明 日期： 本人完全了解西北师范气学有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以 公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保 存论文。 ( 保密的论文在解密后应遵守此规定) 1 研究综述 1 1 纤毛虫的一般特征 纤毛虫属于真核生物界原生动物门的一个大类群，也是自然界中最低等、 最原始的单细胞动物。纤毛虫门与其它六个门的原生动物相比，有它自己独特 的结构、特征：( 1 ) 它以纤毛为运动器官，至少在它生命中的某一个阶段具有 纤毛而且有复杂的表膜下结构。( 2 ) 纤毛虫存在大、小两核，其中大核与纤毛 虫的营养有关，而小核与纤毛虫的生殖有关。( 3 ) 与鞭毛虫、肉足虫不同，纤 毛虫的无性生殖多为横分裂，有性生殖为接合生殖，而鞭毛虫、肉足虫的无性 生殖多为纵分裂，有性生殖为配子生殖( 沈韫芬，1 9 9 2 ) 。从数量上看纤毛虫的 种类庞大，据估计全球约有3 0 ，o o o 之多，而v i c k e m a n 认为目前发现并命名的 约有8 ，0 0 0 种，大多数种类生活在水中，另有部分种类生活在含水较少的苔藓、 土壤生态系统中( v i c k c m a n ，1 9 9 2 ) 1 2 纤毛虫与污水处理技术 随着现代工业的飞速发展和入口的不断增多，水污染也成了备受关注的环 境问题。因此污水处理技术也成了各国竞相发展的高新技术。自从1 9 1 3 年英 国的a r d e m 和l o c k e t t 在曼彻斯特建立了世界上第一座活性污泥试验工厂以 来，活性污泥法已逐步成为各国广泛采用的污水处理方法。而真正开始污水净 化处理技术的研究，则是西方一些发达国家从2 0 世纪5 0 6 0 年代才开始的。伴 随着科学技术的进步，到如今污水净化处理技术也不断得到发展和完善。目前 应用比较广泛的处理技术有活性污泥法、延时爆气活性污泥法、序批式问歇反 应器、生物吸附法、u n i t a n k 和氧化沟工艺、a o 、a a o 等( 孔繁翔，2 0 0 0 ) 。 我国从2 0 世纪7 0 年代就开始了污水净化处理技术的研究，经过几十年的努力， 技术也逐步完善。在我国目前一些二级污水处理厂中应用比较广泛的污水处理 技术有活性污泥法、生物膜法，它们都与原生动物有着密不可分的关系。 活性污泥是一种絮状结构，它的主要成分是细菌，大量的细菌形成菌胶团 位于絮状体的中央，而在其周围着生或爬行着大量的原生动物。它的原理是依靠 中央的一些分枝状动胶杆菌形成絮状体吸附有机污染物质，再通过一些丝状细 菌利用它们体内的酶来分解有机物，从而达到净化水体的目的。活性污泥周围 相当数量的原生动物，特别是其中的纤毛虫对保持絮状体的稳定，高效去除 有机物有着重要作用。通过一些研究表明，纤毛虫对维持絮状体的稳定主要体现 在以下三个方面：( 1 ) 凝絮作用，大多数纤毛虫能够分泌一种多糖化合物和一种 单糖葡萄糖、阿拉伯糖化合物，这两种物质能非常有效地促进菌胶团细菌的凝絮 作用。( 2 ) 围绕着活性污泥絮状体的原生动物能以游离出絮状体外的细菌为食， 降低出水细菌数目，从而起到直接净化水体的作用。( 3 ) 还有部分纤毛虫能分泌 一种溶解性的有机物质，它们能提高絮状体细菌酶的活性，促进细菌的生长，这 样无疑起到了有效分解有机废物的作用。所以在活性污泥中细菌虽然起了主导作 用，但原生动物特别是纤毛虫的重要作用也不容忽视。在生物膜法中也有相当多 的原生动物包括纤毛虫，作用基本上与活性污泥法内的纤毛虫一样。 1 3 纤毛虫与水质评价 由于纤毛虫具有种类多、分布广、生命周期短、取材方便等优点，因此很早 纤毛虫就已成为环境监测的生物类群。利用纤毛虫的的种类构成、多样性或功能 营养类群等特征，可以对水生纤毛虫生存的水体进行水质评价。 早期主要是利用纤毛虫的多种特征，对自然水体进行水质评价。如1 9 6 9 年 c a i r n s 用纤毛虫的群落结构评价了美国的弗吉利亚s m i t hm o u n t a i n 湖。1 9 8 6 年 s h e n , b u i k e m a , e ta l 又利用纤毛虫的群落构成评价了受电镀厂和生活污水处理厂 双重污染的c e d a rr u n 河流。在我国，沈韫芬院士利用纤毛虫的群落结构先后对 受石油废水污染的燕山水系和常得市水系进行了评价( 沈韫芬，1 9 8 8 ；沈韫芬， 1 9 9 1 ) 。许木启研究员利用的则是纤毛虫的群落多样性，先后评价了我国汉沽稳 定塘和北京通惠河的水质( 许木启，1 9 9 8 ，2 0 0 0 ) 。而杨红军等又利用纤毛虫的 综合指数评价了黄漓江水质( 杨红军等，2 0 0 0 ) 。 如今，通过镜检活性污泥中的纤毛虫，利用纤毛虫的群落结构特征对人为 生态系统一曝气池中的活性污泥运行效能和出水水质进行评价，是一种简易快速 的方法和手段。如s a l a v a d o 通过研究提出，1 ) 如果活性污泥运行效能良好、出 水水质洁净时，缘毛目纤毛虫数量就会大于鞭毛虫和根足虫；2 ) 如果活性污泥 运行效能不良时，则鞭毛虫、变形虫的数量多于纤毛虫的数量：3 ) 如活性污泥 运行稳定，则多种原生动物包括鞭毛虫、根足虫、自由生活的纤毛虫、缘毛目纤 毛虫会同时并存( s a l a v a d o ，h a n dm p g r a c i a 1 9 9 3 ) 。而陈声贵等通过对北京 高碑店污水厂活性污泥的研究也显示出相似的结果，如活性污泥中的纤毛虫越多， 2 污水净化效能越强，污泥的沉降性就越好。而且还提出了自己独特的研究结果， 游泳类纤毛虫总数与出水b o d 5 值呈正相关，固着类纤毛虫的多样性值与出水的 总氮呈正相关，爬行类纤毛虫的多样性值与出水的硝态氮和出水总磷都呈正相关， 与厌氧段总磷呈负相关( 陈声贵等，2 0 0 3 ) 。 1 4 污水装置中纤毛虫群落研究简史 早在1 9 4 2 年，r e y n o l d o s o n 在研究中发现，用统计学方法根据活性污泥中钟 虫的个体丰度可以表示出处理水c o d 、b o d 的实际值( r e y n o l d o s o n ，1 9 4 2 ) 。 从此就开始了对活性污泥纤毛虫群落的研究。其中c u r d s 以小口钟虫( v o r t i c e l l w m i c r o s t o m a ) 、褶累枝虫( e p i s t y l i s p l i c a t i l i s ) 、尾草履虫( p a r a m e c i u mc a u d a t u m ) 为材 料，发现了活性污泥中纤毛虫的凝絮作用，纤毛虫的数量与出水水质的联系 ( c u r d s ，1 9 6 3 ，1 9 6 6 ) 。在随后的研究中又发现，纤毛虫还能增强活性污泥细菌 的活力，促进细菌的生长，提高凝絮作用( r e i d ，1 9 6 9 ；p u s s a r d ，1 9 8 6 ) 。早期 的学者研究的主要是不同污水处理厂的纤毛虫种类构成。如r e i d 在伦敦附近的污 水处理厂共记录n 3 8 种纤毛虫( r e i d ，1 9 6 9 ) 。c u r d s 在英国大小不同的9 3 个污水 处理厂中也记录t 7 9 种纤毛虫( c u r d s ，1 9 7 1 ，1 9 7 3 ) 。盛下勇在日本各类污水处 理厂共记录到1 4 2 种纤毛虫( 盛下勇，1 9 7 3 ) 。七十年代以后，一些学者将重点转 移到纤毛虫与活性污泥性能或出水质量关系方面的研究，把纤毛虫作为活性污泥 运转效能的首选监测生物。这一阶段的研究学者有b a r k e r ( 1 9 8 8 ) ，s h a h w a n ie t a l ( 1 9 9 1 ) ，s a l a v a d o 甜a l ( 1 9 9 3 ) ，蹦e de l a l ( 2 0 0 0 ) ，j v a b r a h a m ( 1 9 9 7 ) 。 其中e s t e b a ne ta 1 ( 1 9 9 1 ) 还提出，可以根据活性污泥纤毛虫的体积比判断水质的 净化效能。 与此同时，对活性污泥纤毛虫的研究也开始涉及到毒理学方面，f o i s s n e re ta 1 ( 1 9 9 1 ，1 9 9 5 ) 专门研究了石油化工废水中的纤毛虫种类构成及其对环境中盐和 氨等的耐受力，如近亲游仆虫对氨的耐受程度只有0 2m g l ，而弯豆形虫对氨的 耐受程度达到了1 8m g l ( l o s a n a , 1 8 2 9 ) 。特别是某些食菌性纤毛虫如u r o n e m a m a r i n u m 不但能耐受高盐环境，而且能有效去除石油化工废水的b o d 、s s ，降低 废水的浊度。甚至对剩余污泥量的减少也大有成效( p e t e r , h o l u b a r e t a l ，2 咖： l e e a n dw e l a n d e r , 1 9 9 6 ) 。活性污泥中的金属对纤毛虫的生长有双重作用，生态 学上称为“毒理抑制性生长和生殖”( n i l s s o n , 1 9 8 9 ) 。j v a b r a h a m p e s k i r 以 3 a s p i d i s c ac i c a d a 和钟虫为原料，研究了它们在细胞水平上对金属毒性的季节变 化( j v a b r a h a m p e s k i r , e t4 f ，1 9 9 7 ) g a d d 通过研究还发现，部分纤毛虫之所 以能够在高浓度的金属废水中生存，一方面由于它们能够尽量减少对废水中金属 离子的吸收，加大排泄。另一方面它们还能把有毒的活性金属离子通过分离和沉 淀的方式转化为非活性离子( g a d d ，1 9 9 0 ) 。 随着人们环保意识的增强，再加上一些化学方法，如提高反应温度( t i a ns ， l i s h m a nl ，1 9 9 4 ) 、增加曝气池中的溶解氧浓度( a b b a s s ib ，d u | l s t e i ns ，2 0 0 0 ) 、 加入臭氧( e g e m e ne ，c o r p e n i n gj ，2 0 0 0 ) 或氯( s a b ys ，d j a f e rm ，c h e ng h 2 0 0 2 ) 以加强氧化作用以及使用解偶联剂，如2 ，4 - 2 d n p ( m a y h e wm ，s t e p h e n s o n t 。1 9 9 8 ) 等在处理污水厂剩余污泥方面的不足。国外一些污水处理厂已经开始 采用两段式膜生物反应器作为纤毛虫的哺育系统，培养富含食菌性纤毛虫的污 泥，将其定期接种到普通活性污泥中，利用纤毛虫对细菌的捕食作用，达到削减 剩余污泥量的目的。避免剩余污泥对环境造成二次污染等更高层次方面的研究 ( r a t s a k ，1 9 9 4 ：g h y o o te ta 1 ，2 0 0 0 ) 我国从1 9 7 1 年就开始了污水处理装置中纤毛虫的研究。1 9 7 1 年，中国科学 院水生生物研究所在武汉印刷污水处理厂中记录到4 1 种原生动物。随后 1 9 7 2 1 9 7 4 年又在汉阳木材防腐爆气池中记录到4 8 种原生动物。进入八十年代 后，我国学者大多开始从事活性污泥纤毛虫群落与水质净化效能方面的研究。如 活性污泥中纤毛虫种类及数量变化对污水处理效率的指示作用( 王超、陈致 和，1 9 9 7 ；陈声贵、许木启、曹宏参等，2 0 0 3 ) ，活性污泥培养及运行过程中的 微生物指示作用( 孔秀琴、兰建伟、何乐萍，2 0 0 6 ) 而且研究领域涉及多种不 同类型的污水处理厂，如纤毛虫群落在啤酒工业废水处理中的应用研究( 冀贞泉 等，1 9 9 8 ) ，铅锌矿废水处理系统中纤毛虫群落变化特征及其水质净化的关系( 徐 润林，1 9 9 9 ) 纤毛虫等原生动物对化工废水处理效果的预报( 魏秀萍、郭文 贤。2 0 0 0 ) 。纤毛虫等监测印染废水净化效能的研究( 尹福祥等，2 0 0 1 ) 。杨明宪 等在研究中发现，根据纤毛虫种类的百分比可以确定制药废水的处理效果。当纤 毛虫的数量达到原生动物和藻类总数3 0 以上时，c o d 去除率就在9 0 以上。 而当纤毛虫的数量不到原生动物和藻类总数的3 0 时，污水处理效果就不太理想 ( 杨明宪、王玉勤等，1 9 9 5 ) 。在研究中我国一些学者还发现，通过观察与监测 4 活性污泥纤毛虫等指示生物的生物相和生长变化情况，也能及时指导污水处理厂 的生产运行，保证污水厂的处理效果( 王春丽、刘慧、米海蓉，2 0 0 6 ) 。如今， 不仅强调纤毛虫与污水净效能、出水水质方面的研究，人们还在想方设法如何削 减剩余污泥量、如何优化活性污泥的纤毛虫群落结构，为纤毛虫提供适合其生长 繁殖的运行参数和营养，从而达到提高活性污泥净化效能方面的研究( 周可新、 许木启等，2 0 0 3 ；周可新、许木启等，2 0 0 4 ) 。相信不久的将来，活性污泥中纤 毛虫的研究将会更加全面和完善。 1 5 研究展望 污水处理厂活性污泥中的纤毛虫种类和数量时常处于动态变化中，为了科学 管理废水生物处理的途径，必需建立活性污泥中生物与生物、生物与非生物因子 之间相互作用的数学模型，再纳入到计算机中，以便随时对各废水处理厂进行 及时的质量预报，这方面的工作还需要进行更加深入的探索。另外，许多工业生 产化合物如酚和醌等很难被降解，而且随着工业的发展，将会出现更多难降解的化 合物。如何驯化出高效降解化合物的纤毛虫群落。如何优化活性污泥中的纤毛虫， 这方面的研究在国内尚属空白，在国外也刚刚起步。所以对活性污泥中的纤毛虫 群落结构特征与优化途径的研究，无论在理论上还是在实践上都有重要的意义。 在利用活性污泥处理污水的过程中，如何处理剩余污泥防止对环境造成二次 污染，是值得我们越来越重视的环境问题。虽然应用两段式生物反应器或者直接 向曝气池中投加微型动物如食菌性纤毛虫等可以有效削减剩余污泥量。但同时会 造成出水中“n ”、“p ”浓度的升高等负面影响。如何综合利用生物、物理和 化学的方法，最大限度地减少剩余污泥量，这将是人们以后要解决的重要课题。 2 样点设置和工作方法 2 1 样点概况 兰州市雁儿湾污水处理厂是全国大型污水处理厂之一，坐落在风景秀丽的黄 河之滨，位于市区最东端，南依陇海铁路线，北临黄河，厂区占地1 0 5 公顷。 雁儿湾污水处理厂设计规模日处理量为1 6 万吨日，其中一期工程污水处理 量为1 0 万吨同，二期工程污水处理量为6 万吨日。雁几湾污水处理厂一期工程 于1 9 9 5 年建成，1 9 9 8 年6 月投产运行，二期工程于2 0 0 3 年5 月竣工，主要接 5 图1 兰州市雁儿湾污水处理厂 y a n e r w a ns e w a g ep l a n to fl a n z h o uc i t y 纳处理的城市污水来源于兰州市城关区黄河以南，铁路以北，中山桥以东，排洪 沟以西区域内党政机关、工厂、部队、企事业单位的工业废水约占每天污水处理 总量的5 ，生活污水约占每天污水处理总量的9 5 ，服务面积8 0 平方公里， 服务人口约8 0 万人。 雁儿湾污水处理厂是一座设计工艺完整的城市二级污水处理厂，主要包括污 水污泥两大处理系统，污水处理工艺采用传统活性污泥法，鼓风曝气形式；污泥 处理工艺采用厌氧消化，二级中温处理。现在每天可处理污水1 6 万吨。每年可 去除b o d 量为1 9 5 8 6 吨，n h 3 n 量为1 8 8 吨，s s 量为1 0 6 2 9 吨，污水处理量为 1 8 2 5 万吨，垃圾沉渣处理量2 1 9 0 吨，经生化处理后的污水，达到国家 g b 8 9 7 8 1 9 9 6 城镇污水处理厂污染物排放标准的二级标准，使黄河兰州段水体排 放污染物大量减少，也使黄河兰州段水体环境大为改观。 雁儿湾污水处理厂的建设和投产运行对于提高兰州城市基础建设水平、保护 环境，特别是保护黄河兰州段水体污染具有重大作用。 2 2 样点设置 根据研究的需要，在污水处理厂共设置了三个样点( 具体样点设置如图2 ) ， 总进水口为1 号样点，曝气池2 号样点，总出水口为3 号样点。1 ，3 号样点为 6 图2 雁儿湾污水处理厂纤毛虫采样图 f i g 2s a m p l i n gs i t e so fc i l i a t e si ny a n e r w a ns e w a g ep l a n t 对照样点，每一样点又分三个不同地方挂样。作者从2 0 0 6 年2 月至2 0 0 7 年1 月，对污水厂共进行了为期1 2 个月的采样工作，每月定期用“p f 。t j 法”采样一 次，并记录各样点的环境因子( 重点记录了曝气池的环境因子) 。然后把水样带 回实验室分析研究。 2 3 样品采集 先在实验室把p f u ( p o l y u r e t h a n ef o a mu n i t ) 切割成大小为5 c mx 6 5 c r u x 7 5 c m 的方块，用自来水冲洗后，再放在蒸馏水中浸泡1 2 2 4h ，取出并挤去水分， 用细绳将四个p n j 束腰捆成一束。然后将其分别置于水面下0 5 m 、l m 、1 5 m 等 不同深度处分散挂放( 许木启，1 9 9 8 ；徐润林，郑永利，2 0 0 0 ) 。5 天后取样， 把p f u 装入塑料食品袋带回实验室。观察前戴上薄膜塑料手套，挤出p f u 中的水 样，然后即可进行观察。但定量研究必须在4 8 小时内完成。 2 4 定性、定量方法 定性研究采取活体观察法( 宋微波等，1 9 9 9 ) ，分类系统采用l e v i n e 甜a 1 ，1 9 8 0 的分类系统进行种类鉴定( l e v i n c 甜a l ，1 9 8 0 ；沈韫芬，1 9 9 0 ；蒋燮治，沈韫芬 龚循矩，1 9 8 3 ：c o l i n r c a r d s ，1 9 8 2 ：c o l i n r c u r d s e t 口，1 9 8 3 ：l e ej j ，2 0 0 0 ) 。 定量研究采取直接计数法( 沈韫芬等，1 9 9 0 ) 。即先用滴管标定l m l 水样有 n 滴，然后取5 m l 水样，每1m l 水样在显微镜下计算出1 0 滴样品每滴样品的纤 7 毛虫数，求出平均一滴样品中的纤毛虫个体数如m 个，那么纤毛虫的总丰度= 1 1 mx 1 0 0 0i n d ，l 。 2 5 群落多样性分析 多样性指数按m a r g a l e f ( 1 9 5 1 ) 开始使用的多样性指数公式：d = ( s - 1 ) l n n 式中：d 一为多样性指数：s 一为种类数；一为个体数。d 值的大小表明种类 多样性的丰富程度，进而反映水质的好坏( 徐润林，1 9 9 8 ：孙儒泳，2 0 0 2 ) 。 2 6 群落聚类、相似性分析 利用“s p s s ”系统对群落进行聚类分析，相似性分析采用g b e w t h a m ( 1 8 6 1 ) 最先使用的k j a c c a r d 相似性系数公式：q = 2 c a + b 伍a 地的纤毛虫种类数，b _ - b 地纤毛虫的种类数，o c 两地共有的纤毛虫种类数1 。q 值在0 7 5 1 0 范围为极 为相似，在0 5 0 0 7 5 范围为中等相似，在0 2 5 0 5 0 范围为中等不相似，在0 0 2 5 范围为极不相似。 3 结果与讨论 3 1 环境因子 表1 活性污泥的环境因子 t a b i e n v i r o n m e n t a lf a c t o ro fa c t i v a t e ds l u d g e 环境因子e n v i r o n m e n t a lf a c t o r 月份 p h 水温溶解氧进水b o d s出水b o d 5 m o n t h t e m p e r a t u r e d oe n t r a n c ee x i t f 竺2f 堡型i 堡型f 竖型 2 月( 2 0 0 6 ) 。7 61 22 1 5 9 8 0 61 5 1 2 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 1 0 月 1 1 月 1 2 月 1 月( 2 0 0 r 7 ) 6 7 7 5 5 7 3 7 7 5 9 7 7 4 7 4 1 7 3 4 7 3 5 7 2 4 7 2 2 7 3 4 1 4 3 1 4 1 2 1 6 2 1 3 2 3 2 5 。6 2 1 2 0 1 8 2 1 4 1 2 3 1 7 7 4 1 4 2 3 6 3 5 1 3 9 2 2 5 5 1 9 7 2 4 5 1 2 8 3 1 4 2 3 8 9 3 7 6 1 0 1 3 8 1 6 7 0 0 1 5 9 0 9 8 0 9 3 5 6 2 4 4 1 7 6 2 6 1 0 2 3 6 1 0 9 2 0 1 0 5 4 0 1 0 4 5 0 9 8 7 8 2 2 1 0 2 6 6 7 9 1 0 0 6 1 2 1 3 1 6 8 5 9 8 4 3 9 6 1 1 2 8 1 1 1 2 8 注：表中的2 月一1 2 月表示2 0 0 6 年的2 月份到2 0 0 6 年的1 2 月份。1 月表 示2 0 0 7 年的1 月份。 全年1 2 个月对污水厂三样点的环境因子，特别是曝气池活性污泥五项环境 因子进行了详细记录，具体数据列表如下。 从上表中可以清楚看出，1 2 个月每月份的p h 值和水温变幅不大，p h 值三 月份最低为6 7 ，七月份最高为7 7 4 。纤毛虫能够承受相对较宽的p h 值范围( 6 0 9 8 ) ，略酸、略碱都是纤毛虫生存比较理想的环境。全年水温变幅不超过1 3 6 ，二月份最低1 2 c ，八月份最高达到了2 5 6 c 。溶解氧四月份最高为4 1 4m g l ， 十一月最低也不低于1i n g l 。但进水b o d 5 八月份最高达到了5 6 2 4 4 加g l ，远远 大于其它月份。出水b o d s 十一月份最高为3 9 6 1m g l ，其它月份变化都不明显。 3 2 群落结构构成 3 2 1 物种及其分布 在对污水厂进行为期一年的研究中，在进水口、出水口和曝气池三个样点问 共观察到纤毛虫7 3 种，进水口观察到纤毛虫2 6 种，曝气池5 4 种，出水口5 1 种。物种构成详细分类如下。 纤毛门c i l i o p h o r a d o f l e i n ，1 9 0 1 一动基片纲k i n e t o f r a g m i n o p h o r e ad ep u y t o r a c e ta 1 ，1 9 7 4 裸口亚纲g y m n o s t o m a t i ab f i t s c h l i ，1 8 8 9 前口目p r o s t o m a t i d as c h e w i a k o f f ，1 8 9 6 前管亚目p r o r o d o n t i n ac o r l i s s ，1 9 7 4 前管科p r o r o d o n t i d a ek e n t ，1 8 8 2 斜板虫属p l a g i o c a m p as c h e w i a k o f f ，1 8 9 3 多变斜板虫p l a g i o c a m p am u t a b i l i ss c h e w i a k o f f ，1 8 9 3 刺钩亚目h a p t o r i d ac o r l i s s ，1 9 7 4 斜口科e n c h e l y i d a ee h r e n b e r g ，1 8 3 8 斜口虫属e n c h e l y sh i l l ，1 7 5 2 斜口虫一种e n c h e l y ss p 管叶科t r a c h e l o p h y l l i d a ek e n t ，1 8 8 2 管叶虫属t r a c h e l o p h y l l u mc l a p a r e d ea n dl a c h m a i m ，1 8 5 9 9 智利管叶虫t r a c h e l o p h y l l u m c h i l e n s eb u r g e r ，1 9 0 6 卑怯管叶虫t r a c h e l o p h y l l u m p u s i l l u ml a c h m a n n ，1 8 5 9 刀口科s p a t h i d i i d a ek a h li nd o f l e i na n dr e i c h e n o w ，1 9 2 9 刀口虫属s p a t h i d i u md u j a r d i n ，1 8 4 1 浮雕刀口虫s p a t h i d i u ms c a l p r i f o r m ek a h l ，1 9 3 0 刀刀口虫s p a t h i d i u ms p a t h u l am o o d y ，1 9 1 2 侧口目p l e u r o s t o m a t i d as c h e w i a k o f f ，1 8 9 6 裂口科a m p h i l e p i d a eb u t s c h l i ，1 8 8 9 裂i ：1 虫属a m p h i l e p t u se h r e n b e r g ，1 8 3 0 肋裂1 ：1 虫a m p h i l e p t u s p l e u r o s i g m as t o k e s ，1 8 8 4 猎裂口虫a m p h i l e p t u s m e l e a g r i sk a h l ，1 9 3 0 纺锤裂口虫a m p h i l e p t u s f u s i d e n sk a h l ，1 9 2 6 敏捷裂口虫a m p h i l e p t u sa g i l i sp e n a r d ，1 9 2 2 斜叶虫属l o x o p h y l l u md u j a r d i n ，1 8 4 1 单核斜叶虫l o x o p h y l l u nu n i n u c l e a t u mk a h l ，1 9 2 8 漫游科l i t o n o t i d a ek e n t ，1 8 8 2 漫游虫属l i t o n o t u sw r z e s n i o w s h i ，1 8 7 0 龙骨漫游虫l i t o n o t u sc a r i n a t u ss t o k e s ，1 8 8 5 钝漫游虫l i t o n o t u so b t u s u sm a n p a s ，1 8 8 6 片状漫游虫l i t o n o t u s f a s c i o l ae h r e n b e r g - w r z e s n i o w s h i ，1 8 7 0 薄漫游虫l i t o n o t u sl a m e l l a ( e h r e n b e r g ) s c h e w i a k o f f ，1 8 9 6 前庭亚纲v e s t i b u l i f e d ad ep u y t o r a ce ta 1 ，1 9 7 4 肾形目c o l p o d i d ad ep u y t o r a ce ta 1 ，1 9 7 4 肾形科c o l p o d i d a ep o c h e ，1 9 1 3 肾形虫属c o l o p d a m u l l e r ，1 7 8 6 僧帽肾形虫c o l p o d ac u c u l l u sm u l l e r ，1 7 7 3 肾状肾形虫c o l p o d ar e n i f o r m i sk a h l ，1 9 3 1 前突肾形虫c o l p o d a p e n a r d ik a h l ，1 9 3 1 膨胀肾形虫c o p o d ai n f l a t a ( s t o k e s ，1 8 8 5 ) k a h l ，1 9 3 1 莫氏肾形虫c o l p o d am a u p s im a u p a s ，1 8 8 3 l o 下口亚纲h y p o s t o m a t i as c h e w i a k o f f ，1 8 9 6 篮口总目n a s s u l i d e aj a n k o w s k i ，1 9 6 4 篮口目n a s s u l i d aj a l l k o w s k i ，1 9 6 7 小胸亚目m i c r o t h o r a c i n aj a n k o w s k i ，1 9 6 7 小胸科m i c r o t h o r a c i d a ew r z e s n i o w s h i ，1 8 7 0 单镰虫属d r a p a n o m o n a sf r e s e n i u s ，1 8 5 8 旋转单镰虫d r e p a n o m o n a sr e v o l u t ap e n a r d ，1 9 2 2 钝单镰虫d r e p a n o m o n a so b t u s ap e n a r d ，1 9 2 2 薄咽虫属l e p t o p h a r y n xm e r m o d ，1 9 4 1 大口薄咽虫l e p t o p h a r y n xe u r y s t o m ak a h l ，1 9 3 1 水藓薄咽虫l e p t o p h a r y n xs p h a g n e t o r u ml e v a n d e r ，1 9 0 0 叶咽总目p h y l i o p h a r y n g i d e ad ep u y t o r a c e ta l ，1 9 7 4 管口目c y r t o p h o r i d a