論鐘蟲對生化曝氣池運行狀況的指示作用

文/付 歡 王 歡 李 杰

鐘蟲Vorticellidae 原生動物門寡膜綱緣毛目鐘蟲科的通稱，是一類體形如吊鐘的單細胞原生動物。鐘蟲在廢水生物處理廠的曝氣池和濾池中生長十分豐富，有促進活性污泥的凝絮，捕食游離細菌的作用。當曝氣池運行條件變化時，鐘蟲蟲體形態和數量能迅速發生變化，人們常以鐘蟲的生長狀態和數量為依據，判斷廢水處理效果和預測曝氣池出水水質。

一、形態特征

目前，已描述的鐘蟲有150種。但也有人懷疑實際多于此數目。常見種有小口鐘蟲（V．microstoma）、八鐘蟲（V．Octava）、溝鐘蟲（V．Convallaria）、領鐘蟲（V．aequilata）等8～9種。它們的共同形態特征如下：

1.體型：吊鐘形

2.纖毛：體纖毛退化，而前端口圍纖毛十分發達，由3片左旋小膜口圍帶組成（內緣的中膜和內膜、外緣的外膜）。鐘口盤狀口區周圍有一腫脹的鑲邊，口盤與鑲邊能向內收縮。

3.尾柄：鐘蟲身體的底部有帚胚，長出內含肌絲的柄，可以固著在各種基質上。當蟲體收縮時，柄也可以螺旋狀卷曲收縮。

4.大小核：大核呈帶狀、香腸狀或馬蹄狀，小核圓形粒狀。

鐘蟲有單體生存的種類，也有群體生活的種類。例如，獨縮蟲、聚縮蟲和累枝蟲。其柄分叉呈樹枝狀、每根枝的末端掛了鐘形的蟲體（見圖1）。

二、進食和排泄

鐘蟲口圍帶上的小膜擺動時，產生水流，把食物卷入口圍的漩渦內，通過口前庭內纖毛的擺動，食物進入胞口，形成食物泡，在細胞質內進行食物的消化。除珍珠鐘蟲（V．margaritata chlorelligera）是典型的光自養型之外，大多數種類以細菌、藻類、小塊碎屑等為食。

伸縮泡靠近口前庭，通過一小管或不大的儲蓄泡把排泄物送到口前庭再排出體外。另外，伸縮泡還有呼吸和調節滲透壓的作用。

三、生殖

鐘蟲有無性和有性兩種生殖方式。無性生殖為縱裂，產生的子代一大一小，大的仍在原柄上，小的脫落水中，靠體末一圈游泳纖毛在水中游動，此時稱為幼期游泳體。如遇底物附著其上，游泳纖毛消失，體末長出長柄，前部再長出成列的纖毛，稱為成體（見圖2）。

有性生殖屬于非等配子母細胞接合生殖類型，其主要特點是：營養個體有的直接轉化為大接合體，有的經幾次分裂，形成小接合體。

四、指示作用

1.形態的指示作用

對于研究鐘蟲對污水處理效果的指示作用而言，可以不細究其具體分類，只要鏡檢中看到“鐘形”結構，就可認為水質較好，處理效果較好。但要區分鐘蟲形態是否正常，如果發生形變，可能水質條件發生了變化。

例如，曝氣池入水污染物濃度低且水質穩定時，鐘蟲大小適中，通體透明，纖毛環迅速擺動，尾柄收縮頻繁有力；當曝氣池污水溶解氧含量變低或PH突變時，鐘蟲前端出現頂泡；當水中有過多難分解或抑制物質過多或水溫過低時，鐘蟲體內積累的未消化顆粒呈成不活躍狀態；當來水負荷突然增高，或來水突然涌入大量有毒物質（酚）時，出現畸形鐘蟲，蟲體干癟，不規則，蟲體變小；或蟲體后端長出次生纖毛環、鐘蟲尾柄脫落形成呈游泳狀態生活的游泳體。如來水水質繼續得不到改善，則蟲體將形成包囊而死亡。（見圖3）

2.鐘蟲數量對水質的指示作用

鐘蟲對水質要求比較廣，例如小口鐘蟲在水溫0～30℃，pH6.5～9.5，DO和NH4濃度分別為1～12和2～20mg/l的水中都能生存。研究發現，鐘蟲對某類污染物有最適宜濃度范圍，在當污染物接近該濃度范圍時，鐘蟲生長繁殖最旺盛，但污染物濃度偏離該濃度范圍時，鐘蟲生長受到抑制，直至消失。以中石油錦西石化分公司污水處理場合建式曝氣池為例，當曝氣池入水中COD、石油類、氨氮、揮發酚等污染物濃度分別在400～600mg/L、25～35mg/L、20～60mg/L、20～40mg/L時，鐘蟲數量可達6000～10000只/mL。當某污染物濃度偏離該范圍時，鐘蟲生長就受到抑制，偏離越大，抑制越強，高濃度污染物種類越多，抑制越強。當COD＞1000mg/L，或石油類＞45mg/L，或氨氮＞100mg/L，或揮發酚＞60mg/L時，鏡檢時基本看不到鐘蟲。

五、小結

鐘蟲是一種重要的曝氣池指示生物。掌握其形態、進食排泄、生殖規律，是進行生物鏡檢的前提條件。鐘蟲形態會受到環境的影響，如果鐘蟲形態“不正常”，那么曝氣池運行很可能也存在問題。

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