1993－2013年调查报告显示上海市共有23个蚊种孳生^[1]。地面和容器积水是最常见的蚊幼虫孳生生境，污水、半污水水体环境蚊幼虫密度较高^[2]。被植物和漂浮物覆盖的污水沟利于蚊幼虫的孳生^[3]。各蚊种孳生环境不同，其中淡色库蚊（Culex pipiens pallens）主要孳生于人居附近被污染的积水，包括污水池、臭水沟、化粪池、雨水井及下水道等^[4]。在生活污水处理试验系统启动运行后，发现成蚊活动显著增多，且在水域内有大量淡色库蚊幼虫孳生，从而影响城镇供水水质安全^[5]。张博^[6]对上海地区蚊幼虫孳生与景观特征和水质的关系进行研究。高强等^[7-8]曾对上海城区不同环境和时间下蚊虫活动规律进行研究。何林等^[9]模拟不同水质下对比蚊幼虫的孳生情况。Kengne等^[10]曾研究喀麦隆某处水生植物浮床污水处理系统的蚊虫孳生与季节、处理单元和水质规律。Walton等^[11]对美国加利福尼亚某湿地植物浮床宽度对蚊虫孳生影响做过研究。刘善文^[12]曾对不同河道水环境蚊虫孳生情况进行追踪，研究水质因素对蚊幼虫孳生的影响。国内外关于蚊虫孳生区域性的调查较多，针对污水处理系统的追踪调查极少；而在实验室条件下，大型水体和天然积水水质对蚊幼虫孳生的影响研究较多，实际工程中研究极少。为评估某污水处理试验系统运行期间蚊虫的危害，对成蚊和蚊幼虫的孳生情况进行监测，以该区域的水质条件和气象条件为出发点，探究生化、生态等因素对淡色库蚊幼虫孳生的影响。

某污水处理试验系统位于上海市普陀区华东师范大学南岛（121°24′ 46″E，31°13′ 46″N），地处丽娃河与学生宿舍、居民区之间，用于处理校区的生活污水。其工艺流程为在化粪池中对生活污水进行厌氧生物处理，通过曝气接触氧化，再经过沉淀池后进入人工湿地系统（湿地1、2）和河岸带土地渗滤处理系统（河岸带1~3），最后汇流进入浮床生态修复系统（浮床1~4），再排入附近的丽娃河（图 1）。系统各处理单元尺寸和构造见表 1、2。

注：1.总进水桶；2.厌氧消化池；3.厌氧出水池；4.曝气池；5.沉淀池；6~7.湿地1、2；8~9.湿地1、2出水池；10.湿地混合池；11~13.河岸带1~3；14~16.河岸带1~3出水池；17.河岸带混合桶；18~21.浮床1~4；22~25.浮床1~4出水口；26.浮床2内槽；27.浮床4内槽；28.泵组 图 1 污水处理试验系统平面图 Figure 1 The Planar graph of the water treatment testing system

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表 1 污水处理试验系统各处理单元组成及其大小 Table 1 The components and the size of the water treatment testing system

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表 2 污水处理试验系统的构造 Table 2 The construction of the water treatment testing system

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该试验系统自2015年3月开始建设，2015年5月正式投入使用。2015年12月至次年4月因故停运。蚊幼虫的采集与系统运行时段总体保持一致。试验期间，对蚊幼虫进行连续采集，除系统有上述停运情况。

采用勺捕法^[13]。使用500 ml采样勺，迅速舀取采样点的表层水样，倒入白色搪瓷碗中，记录蚊幼虫和蛹的数量。每周1次。勺捕法一般适用于大中型水体蚊幼虫的采集。因该试验系统条件限制，难以实现完全捞取或目测处理单元中的蚊幼虫。勺取水样会造成水面扰动，可能导致该单元二次勺取时蚊幼虫数量急剧下降。在各水处理单元中分散分布采样点的前提下，以预调查时未造成急剧下降的勺数为分配的采样勺数。各采样点及分配勺数见表 3。其中浮床1、3内槽及厌氧消化池与外界隔绝，故未对其进行蚊幼虫的采集。湿地和河岸带系统无法直接采集水样，故仅采集出水口积水的蚊幼虫。为提高鉴定的准确度和降低鉴别难度，将采集的部分水样和蚊幼虫带回实验室，在蚊笼中进行培养，待羽化为成蚊后进行鉴定。

表 3 污水处理试验系统的采样点及其分配勺数 Table 3 The collection spots and quantity of the system

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采样当天的最高气温、最低气温和天气状况由中央气象台获取（http://www.nmc.cn/publish/forecast/ASH/shanghai.html）。

采集厌氧消化池出水、好氧出水、湿地出水口、湿地混合池、河岸带出水口、河岸带混合桶和浮床出水口的水样，装入塑料采样瓶中带回实验室分析，每周1次。测定水样的总氮（TN）使用碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法^[14]，总磷（TP）采用钼酸铵分光光度法^[15]、化学需氧量采用重铬酸钾法（COD_cr）^[16]、五日生化需氧量（BOD₅）采用稀释接种法^[17]，总有机碳（TOC）采用燃烧氧化-非分散红外吸收法^[18]。

以蚊幼虫和蛹的数量（N₁）与采样勺数（N_p）的比值衡量蚊密度（I）。

综合污染指数一般选择pH值、高锰酸盐指数、氨氮、挥发酚、BOD₅、铅、汞、石油类8项指标为参数。本研究选取TN、TP、BOD₅、COD_cr。计算公式：

式中，P为综合污染指数，P_i为i类污染物污染指数，n为污染物种类数，C_i为i类污染物实测浓度，S_i为i类污染物环境质量标准。在地表水环境质量标准（GB 3838－2002）Ⅴ类中，BOD₅、TN、TP和COD_cr的标准值依次为10.0、2.0、0.4和40.0 mg/L。

利用SPSS 19.0软件进行统计学分析，对5项水质理化指标、水质综合污染指数与蚊幼虫密度之间使用Spearman等级相关检验，对温度与蚊幼虫密度使用Pearson等级相关检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

共孵化成蚊785只，包括淡色库蚊782只和白纹伊蚊（Aedes albopictus）3只，以淡色库蚊为优势种，可能因污水处理设施的水质为其提供了良好的孳生环境，而白纹伊蚊喜在自然积水中孳生^[9]。

淡色库蚊是典型的双峰型蚊种^[19]。春夏季是其主要繁殖期，蚊密度急剧增加，2015－2016年均以6月为最高峰，蚊密度分别达到34.4和38.9只/勺，可能因上海市5－6月的温度和连续阴雨天气适宜其孳生。2个年度蚊密度均在7月陡降，8月降至最低（图 2）。2015年秋季蚊密度出现小幅回升，但仍远低于高峰水平，10月后继续降低至冬季，可能与气温和水温由高于淡色库蚊的适宜生存温度回落到低于其适宜生存温度的过程有关，说明该孳生地淡色库蚊幼虫密度呈季节性和暴发性。

图 2 2015－2016年蚊幼虫密度逐月变化情况 Figure 2 The monthly change of mosquito larvae from 2015 to 2016

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在各处理单元中，曝气池持续曝气水力条件极差，厌氧出水池、河岸带混合桶因积水面积和积水量较小受水管冲击使液面扰动较为明显，易对蚊幼虫造成机械性损伤。厌氧出水池、曝气池和沉淀池曾覆盖过纱网控制蚊害，使几个处理单元与其他处理单元在试验条件上存在较大区别。因此，在考察某因素对该孳生地的影响时，以除去可能造成较大误差的单元后的数据代表蚊幼虫孳生密度。原总蚊幼虫数量为蚊幼虫数量A，去除4个处理单元后蚊幼虫数量为蚊幼虫数量B，对两者使用Spearman等级相关系数检验，相关系数为0.910＞0，呈正相关，两者间差异有统计学意义（相关系数的显著性为0.000＜0.01）。因此，之后的蚊幼虫数量及密度均以蚊幼虫数量B进行计算。

在调查过程中发现，各处理单元蚊幼虫孳生情况有显著差异，可能由各单元水质进化引起^[10]。选取9个大小相近且水位和水力条件较为稳定的处理单元作为研究对象。2015年蚊幼虫密度与水质情况呈以下规律：（1）蚊幼虫密度与BOD₅呈正相关。对同类处理系统进行比较，湿地1出水池蚊幼虫密度高于湿地2出水池，与BOD₅浓度高低基本保持一致，河岸带与浮床系统也验证了这一现象。（2）同一系统中，蚊幼虫密度与P值也存在一定正相关性。随着系统的运行，湿地到浮床出水水质得以改善，水体从严重污染变成重污染，见表 4。但蚊幼虫密度并未降低，可能因浮床出水口有吸引成蚊产卵的其他因素，或与淡色库蚊对受污染水体的承受力有关，浮床出水口水体适宜淡色库蚊幼虫孳生，即重污染水体较严重污染水体更适合其孳生。

表 4 2015－2016年试验系统部分处理单元蚊幼虫密度与水质理化指标 Table 4 The physical and chemical indices of water quality and larval density in the system from 2015 to 2016

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2016年蚊幼虫密度与水质理化指标呈更明显的关系。随着系统的运行，TN、TP、TOC、BOD₅、COD_cr及衡量污染程度的_P值总体上均有大幅度降低，而蚊幼虫密度的变化趋势与其保持较高的一致性，见表 4。2016年蚊幼虫在严重污染水体中孳生较多，可能与浮床系统及其出水口的浮萍有关，蚊幼虫只能选择浮萍覆盖较少或无覆盖的水体孳生。COD_cr、TN、TP、TOC均与蚊幼虫密度呈显著正相关，而BOD₅则呈一定的正相关性（表 5）。

表 5 水质理化指标与蚊幼虫密度相关性（Spearman，2016年） Table 5 The correlation between water quality index and larvae density(Spearman, 2016)

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春夏季淡色库蚊由卵到幼虫的发育过程一般≤3 d^[20]。2015－ 2016年共采集蚊幼虫60次，并记录采样当日前72 h内的最高气温和最低气温。低温和高温均是蚊幼虫繁殖的限制因素。由表 6可以看出，当最低气温＞13 ℃时开始有淡色库蚊孳生，且随最低气温的升高蚊幼虫密度增加。当最低气温＞19 ℃时，最高气温对蚊幼虫的孳生影响更为明显。该孳生地淡色库蚊幼虫最适宜生存温度为19~28 ℃，春夏季当气温维持在此区间时，蚊幼虫的孳生达到最高水平。当最低气温＜18 ℃，最高气温＞31 ℃，均使蚊幼虫密度降低，高温影响更为明显。编号33、34最低气温超过18 ℃，故取编号35~60对最高气温与蚊幼虫密度使用Pearson进行等级相关检验，两者在0.01水平上存在显著相关性（r＝-0.514，P＝0.070）。编号27~41最低气温与蚊幼虫密度在0.05水平上差异有统计学意义（r＝0.850，P＝0.015）。秋季气温回落到最适宜生存区间时，蚊幼虫密度有小幅度升高，但仍远低于春夏季高峰期。

表 6 蚊幼虫密度与同期前72 h最高气温、最低气温数据 Table 6 The highest temperature, the lowest temperature and larval density in 72 h

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由表 7可以看出，2016年5月下旬蚊幼虫密度由中旬的11.5只/勺突然增长到36.9只/勺，增加2倍多，为所选取时间段增长最多。同时期的降雨天数也从2 d增加到10 d，白天晴或多云时间从7 d急剧下降至1 d。而2015年5月上、中旬的降雨条件相对较好，蚊幼虫密度较高，分别于5月21日和29日采集淡色库蚊1 351和2 186只。5月下旬仅有3 d降雨，但28日采样前有连续3 d的降雨，说明该时段蚊幼虫密度增加与天气相关。2015－2016年6月下旬均有连续10 d的降雨，且该时段有频繁的大雨和暴雨。同时蚊幼虫密度急剧下降，可能是长时间的连续、剧烈降雨使水面不稳定，导致蚊幼虫产生机械性损伤，也对成蚊的繁殖、水面产卵活动产生了影响。2016年7月下旬最高温度达39 ℃，日最高温度平均值为37.7 ℃，有1 d降雨，白天晴或多云9 d，2015年7月下旬最高气温达38.0 ℃，日最高气温平均值为34.3 ℃，有7 d降雨，白天晴或多云4 d，2016年蚊幼虫密度低于2015年，可能是长时间日照与高温共同作用的结果。

表 7 2015－2016年5－7月天气状况与蚊幼虫密度 Table 7 The weather condition from May to July in 2015 and 2016

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淡色库蚊对富营养化严重的水体有趋向性，而趋向性易受其他因素影响，如浮床出水的水质应优于河岸带和湿地，但2015年浮床出水口有较多的蚊幼虫孳生。而本研究未计入蚊密度统计分析的厌氧出水池和沉淀池的水质污染程度相对更严重，曾在可采集到水样区域发现有极高密度的淡色库蚊幼虫孳生，可能是水质与其他因素（如水力、容器大小等）共同作用的结果。

气温影响成蚊的生存和繁殖以及蚊幼虫的孳生、蛹羽化、蚊卵孵化等蚊虫发育的各个阶段，是影响蚊虫孳生的最重要因素。平均气温较低时，蚊卵难以孵化，最低气温是限制蚊幼虫孳生的较明显因素。平均气温较高时，甚至超过蚊幼虫的适宜生存温度，其存活率和蛹羽化率均会降低。春末夏初的温度最适宜淡色库蚊孳生，因此，该时间段蚊幼虫密度迅速上升或达到峰值，而阴雨天气也利于蚊幼虫孳生。

天气状况如降雨、湿度、紫外线强度、日照时间等均影响蚊虫孳生地的环境条件。降雨量与蚊密度相关^[21]，且在一定情况下降雨量和湿度与蚊虫孳生存在一定的正相关性^[22]，但剧烈降雨会使蚊虫数量减少^[23]。紫外线照射可导致蚊幼虫和蛹的死亡或产生不育个体^[24]，直接影响雌蚊的生殖营养周期^[25]。淡色库蚊属于昼伏夜出的蚊种，阴雨天气减少了日照时间，可能会增加成蚊活动时间，且高温季节长时间日照使水温快速升高且长时间维持在较高的温度也不利于蚊幼虫生存，同时，紫外线照射可能直接影响淡色库蚊的生存繁殖活动。

本研究仅探讨天气状况和水质污染情况对淡色库蚊孳生的影响，建议试验系统运行时，在5－6月淡色库蚊呈暴发性增多前，在易孳生、高污染的处理单元内布设纱网与外界隔绝，限制成蚊接触水面。蚊虫孳生是各环境因素共同作用的结果，应研究系统运行水力条件的相关性，水温与气温对蚊虫孳生影响的异同，降雨量、湿度和风力风速等气象条件对蚊虫孳生的影响。对盐度、酸碱度和溶解氧等其他水质指标是否能揭示各处理单元蚊幼虫分布的空间差异，污水处理系统的浮游动植物、水域及周边动植物与淡色库蚊的相互影响、成蚊种群密度与蚊幼虫密度的相互关系、甚至不同蚊种之间的影响关系^[26]等问题有待深入研究。