淡水殼菜在微污染水源處理技術中的研究
摘 要：隨著研究的不斷開展，人們對淡水殼菜在輸水管道中的影響有了一定認識。但淡水殼菜是來源于飲用水原水中，在輸水管道中不能完全殺滅。當它進入到凈水構筑物中，特別在水溶解氧充足、水溫與pH值適宜、有一定的有機物和藻類的環境下，淡水殼菜能大量滋生。
關鍵詞：淡水殼菜;微污染水源;處理技術
淡水殼菜是一種具有蛋白足絲的小型雙殼綱動物，屬雙殼綱異柱目貽貝科，學名沼蛤，俗稱“金貽貝”、“死不丟”。淡水殼菜生長周期可分為幼蟲期、青年期和成熟期。原產于中國及東南亞國家的淡水河流和湖泊。特別在我國南方溫暖潮濕的環境，繁殖速度和數量驚人。
1.淡水殼菜在微污染水體里大量生長的影響
淡水殼菜的大量生長，如滋生在水廠格柵，會減少格柵過水能力，影響水廠的制水能力;如在管道內滋生，會增大了建筑物糙率，有縮小了建筑物的輸水斷面，造成輸水建筑物實際輸水能力的降低，甚至堵塞原水輸水管道。淡水殼菜的分泌物可能會對混凝土有破壞作用，對水質也有一定影響。
2.淡水殼菜滋生的影響因素
淡水殼菜特殊的生理特性決定了它在管道和凈水構筑物里滋生的影響因素。根據淡水殼菜的生長分布規律、水體環境變化、水體中的藻類有機物分布等因素進行分析，對于淡水殼菜滋生的原因分析，可能包括以下幾個方面：
原水水質的影響。淡水殼菜以濾食水體中的硅藻、原生動物和有機碎屑等為生。因此，當以富含藻類的水體作為飲用水源的構筑物里，較容易滋生淡水殼菜。
水溫的影響。淡水殼菜一般繁殖季節為2月~9月，平均水溫16℃~28℃。在水溫27～28℃的6、7月,以及水溫16～17℃的1、2月是淡水殼菜繁殖最旺盛的時期。這也是淡水殼菜主要分部在我國南方地區的主要原因。
水體流速的影響。有研究表明，淡水殼菜的附著數量與流速存在一定關系。對于長距離輸水管道，在流速小的管段，淡水殼菜附著數量較多;而流速大的管段，生長的淡水殼菜較少。當管道流速大于1.2m/s時，管壁上附著的淡水殼菜數量較少。
附著基體的影響。淡水殼菜依靠足絲的絲附著在堅硬的基體上。附著基的尺寸大小，即與基材接觸的面積，隨淡水殼菜的生長而增加。附著基面積受到基材表面性能的影響[8]。對比捆綁式彈性立體填料和懸浮填料的運行效果，發現微型后生動物在后者的生長數量遠少于前者。
3.淡水殼菜在微污染水體中的治理方法
下面將從物理、化學、生物三大方面來闡述國內外已逐漸發展起來的一些防止方法。
(1)物理方法
物理攔截：要控制淡水殼菜在凈水構筑物、管道內的滋生，最直接是利用物理攔截方式，防止它進入凈水構筑物及管道內。在取水口設置一定目數的濾網，可截住大部分的成體。但由于淡水殼菜幼蟲的體長較小，一般體長僅有幾百μm，遠小于濾網孔徑，所以濾網攔截對幼蟲期的淡水殼菜基本不起作用。
控制水溫：雖然淡水殼菜對溫度變化有較大的適應能力，但利用非常規手段調節水體溫度能抑制其生命活動，如采取高溫熱水浸泡或水蒸氣熏蒸等方式。但這種方式僅局限于熱水供應方便且經濟的系統中應用，并不適用于自然水體。
控制光線：淡水殼菜幼體時期對光度反應比較明顯，一般在弱光下分布均勻，強光照射下可引起幼蟲的移動和分布，甚至造成幼蟲的堆積和死亡。但一般成體對光線強弱沒有明顯的反應。所以這種方式僅針對淡水殼菜幼蟲時期、且所影響的構筑物是開放性的。
控制水流流速的方式：淡水殼菜的運行能力較差，一旦依附在附著基體上便基本不移動。當水流流速大于2m/s時，淡水殼菜一般不能生存。所以可以利用控制構筑物的水流流速的方法來防止淡水殼菜的附著，并破壞其正常生活的水流條件抑制淡水殼菜的生長。
斷絕營養物質和溶解氧：通過封閉的方法，使淡水殼菜生存所需的溶解氧和食物不斷減少，最終致死。但對于一般的凈水構筑物而言，要采取完全封閉基本不可能，而且會影響到凈水構筑物的正常運行。所以這種方法在輸水管道的應用上較為普遍，但不適用于解決凈水構筑物的淡水殼菜生長的問題。
優化工程運行方式。在生物預處理工程運行中如微型后生生物暴發性生長影響到去除污染物效率時，可停止進水和曝氣數小時，待其浮出水面后撈出或隨水流排出。或者縮短濾池的反沖洗周期、調整反沖洗時間，使濾池沖洗效果得到改善，在浮游生物生長高峰期時，亦不影響處理效果。減少其附著能力：可以通過刷涂料、貼光滑瓷片等方式提高淡水殼菜附著基體的表面光滑度，減少淡水殼菜的附著，起到較好的預防作用。目前表面涂料更多地應用于市政管網里，涂料主要選用聚乙烯類及環氧類。
機械人工清理方式：先將構筑物或管道內的積水放空，使淡水殼菜自然脫水死亡，再利用人工或輔助機械將其清理刮除。例如可以嘗試使用加壓水槍等強制水力沖洗的方式將構筑物上的微型動物的殘骸清除。但該方式的處理成本高、耗時長，不適用于不可長時間停水的凈水構筑物和管道。
脫水干燥方式：利用脫水干燥的方法滅殺淡水殼菜，對脫落部分要集中進行清理清楚，對未脫落部分能采用人工機械方式刮除。但該方式受淡水殼菜影響的區域的環境條件(如氣溫、相對適度)和淡水殼菜的生長特性(如繁殖期的判斷)等因素的限制。
除了上述淡水殼菜的控制措施外，研究學者們還提出了一些其他設想，如利用在線檢測系統，對地表水的水質、水生生物及顆粒物等因素與淡水殼菜生長的對應關系，起到預警效用的同時有利于確定控制措施實施的時間。又或者是采用紫外線照射、施加電流或電壓、利用電磁、超聲波處理等方式殺滅淡水殼菜或破壞其生存環境，抑制其附著繁殖。但這些方法因為大多數不便實施且實施費用高，所以難以大面積推廣。
綜上所述，大部分物理方法操作復雜，因素限制較多，可控性、可行性較差。
(2)化學方法
足絲溶解法：由于淡水殼菜依靠分泌的足絲附著在基體上，其死亡后仍能附著不脫落，可以采取一定的措施溶解其足絲，使其脫落。淡水殼菜的足絲是由蛋白質、氨基復合物等組成，不易溶解，可利用某些化學抑制劑阻礙酶的活性，讓足絲溶解，再利用水力沖刷使其沖出來。
化學藥劑滅殺：由于是用于給水管道和凈水構筑物，雖然有較多的藥劑能用于滅殺淡水殼菜，如五氯氛鈉或氯氣、臭氧、硫酸銅、氧化銅、鉀鹽、石灰等，但考慮到供水安
全性及滅殺效果，用得較多的是氯消毒劑。液氯和次氯酸鈉對淡水殼菜的滅殺效果一致時，液氯所需的滅殺時間比次氯酸鈉短。
與物理方法相比，化學滅法方法具有可控性強，見效快等特點，但同時由于其化學成份與結構等問題，對于供水安全存在一定隱患。考察其滅殺效果的同時，還應注意考慮其長遠影響。
(3)生物方法
生物抑制法，在已發生淡水殼菜危害的水源地地區，放養青魚、鯉魚、鲇魚、卷口魚等能夠捕食淡水殼菜的魚類，帶來經濟效益的同時還能有效防止淡水殼菜的大量繁殖。不過生物抑制方法的運用有較大的局限性，只能使用于開放性的水體區域，適合于捕食淡水殼菜魚類生長的環境。
4.結論與設想
淡水殼菜繁殖快、分布廣泛，它的群棲特性和生長特性會給輸水管道、水源水質、水廠生產等方面具有一定的危害性。根據它的棲息附著特點，可以利用物理、化學、生物等方法來治理。但單一方法的治理效果，對于處理凈水構筑物的淡水殼菜問題，均不太理想。可以利用“集成”技術來綜合治理淡水殼菜的問題。顯示以預防為主，加強對源水的在線檢測監控，在原水輸送管道中利用化學方式降低淡水殼菜進入構筑物的數量，在凈水構筑物內結合優化工程運行方式及定期的化學藥劑浸泡、人工或機械或反沖洗程序將淡水殼菜清除出構筑物，使它維持在可控的數量，減少由于淡水殼菜的大量滋生帶來的影響。
參考文獻：
[1] 徐夢珍, 王兆印, 段學花. 輸水管道中淡水殼菜的防治研究[J]. 給水排水, 2009, 35(5):205~208.
[2] 李代茂. 淡水殼菜對輸水建筑物輸水能力的影響研究[J]. 給水排水,2009,35,增刊.
[3] Florencia Rojas Molina, Melina Devercelli. Zooplanktophagy in the natural diet and selectivity of the invasive mollusk Limnoperna fortunei[J]. Biol Invasions, 2010,12:1647–1659.
[4] 陳洪斌. 受污染源水生物接觸氧化預處理研究[D]. 上海：同濟大學,1999.
[5] 陳洪斌，東劉成，唐賢春. 受污染水源水生物處理中微型后生動物的研究[J]. 中國環境科學, 2008,28(12):1105~1110.
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