電化學技術(shù)控制生物膜和軍團菌的機理研究.pdf

1、近些年，我國城市發(fā)展日新月異，現(xiàn)代化設(shè)施在給人們帶來舒適的同時，也為軍團菌的孳生創(chuàng)造了有利條件，人們接觸軍團菌的機會越來越多。軍團菌與水的關(guān)系非常密切?，F(xiàn)在人們逐漸認識到軍團病的發(fā)作不僅僅是空調(diào)系統(tǒng)問題，而且是一個供水問題，當與人類生活密切的水源系統(tǒng)一旦被該菌污染，便有可能會引起軍團病的散發(fā)和爆發(fā)流行。 常用的軍團菌控制方法諸如氯消毒、銅和銀的正離子消毒、臭氧消毒、紫外線(UV)消毒等方法都存在各種各樣的缺陷，除各自方法本身特點

2、原因外，另一主要原因就是由于軍團菌易寄生在水生細菌、原生動物、生物膜的特性所造成的。電化學技術(shù)是一種新型的水處理技術(shù)。近年來，電化學技術(shù)用于水處理消毒取得了長足的發(fā)展，該技術(shù)的應用也逐步涉及到多個領(lǐng)域。研究表明電化學技術(shù)的多種殺菌機制可以有效控制生物膜的形成，而且具有持續(xù)殺菌的作用。實踐也表明該技術(shù)用于水處理殺菌、消毒是經(jīng)濟高效的。 本課題將電化學殺菌、消毒技術(shù)用于軍團菌的控制，將為目前亟待解決的軍團菌控制問題開辟了新途徑。此外

3、對該技術(shù)殺滅軍團菌機理方面的初步研究及探討其作用規(guī)律，也將為在生產(chǎn)實踐中推廣和合理應用該類裝置提供理論依據(jù)。 本論文從生物膜和軍團菌微觀結(jié)構(gòu)兩個角度，對運用電化學技術(shù)控制軍團菌進行了研究，研究思路如下： 一、軍團菌具有可存活在生物膜內(nèi)的生長特性，使其可處在生物膜的保護作用下，從而導致傳統(tǒng)的殺菌消毒措施往往不能取得理想的效果。因而，首先從環(huán)境因素角度考察，研究電化學殺菌、消毒技術(shù)對生物膜和總菌的控制。 二、從微觀學

4、角度出發(fā)，實驗采用電化學方法、加氯消毒、Fenton試劑消毒三種不同的方法，作用于含有初始軍團菌濃度為N0的純菌水樣，在各自的反應條件下，作用一段時間后測其殺菌率，并利用掃描電鏡來觀察經(jīng)過不同方法處理后，軍團菌細胞表面結(jié)構(gòu)的變化。 由上研究得出如下結(jié)論： 1、電化學方法對于控制模擬循環(huán)水系統(tǒng)中生物膜和總菌均具有較理想的效果： a)在不同電流密度條件下，處理72h后，生物膜去除效率分別為η=42.7％(5mA/cm

5、2)與η=76.05％(20mA/cm2)。 b)通電處理過程中，每天測系統(tǒng)內(nèi)細菌總數(shù)，發(fā)現(xiàn)細菌總數(shù)不斷減少，處理72h時，細菌總數(shù)減少到25個/ml。與此同時測得空白對照組在處理過程中，細菌總數(shù)則是不斷增加，表現(xiàn)出相反的變化趨勢。 2、通過軍團菌微觀表面結(jié)構(gòu)觀察發(fā)現(xiàn)，電化學消毒結(jié)果與加氯消毒結(jié)果明顯不同，而與Fenton試劑消毒結(jié)果相似。由此，表明電化學方法對于軍團菌的控制，其機理是與單純加氯消毒不同的，在通電的過程中