电化学技术控制生物膜和军团菌的机理研究

摘要

近些年，我国城市发展日新月异，现代化设施在给人们带来舒适的同时，也为军团菌的孳生创造了有利条件，人们接触军团菌的机会越来越多。军团菌与水的关系非常密切。现在人们逐渐认识到军团病的发作不仅仅是空调系统问题，而且是一个供水问题，当与人类生活密切的水源系统一旦被该菌污染，便有可能会引起军团病的散发和爆发流行。 常用的军团菌控制方法诸如氯消毒、铜和银的正离子消毒、臭氧消毒、紫外线(UV)消毒等方法都存在各种各样的缺陷，除各自方法本身特点原因外，另一主要原因就是由于军团菌易寄生在水生细菌、原生动物、生物膜的特性所造成的。电化学技术是一种新型的水处理技术。近年来，电化学技术用于水处理消毒取得了长足的发展，该技术的应用也逐步涉及到多个领域。研究表明电化学技术的多种杀菌机制可以有效控制生物膜的形成，而且具有持续杀菌的作用。实践也表明该技术用于水处理杀菌、消毒是经济高效的。 本课题将电化学杀菌、消毒技术用于军团菌的控制，将为目前亟待解决的军团菌控制问题开辟了新途径。此外对该技术杀灭军团菌机理方面的初步研究及探讨其作用规律，也将为在生产实践中推广和合理应用该类装置提供理论依据。 本论文从生物膜和军团菌微观结构两个角度，对运用电化学技术控制军团菌进行了研究，研究思路如下： 一、军团菌具有可存活在生物膜内的生长特性，使其可处在生物膜的保护作用下，从而导致传统的杀菌消毒措施往往不能取得理想的效果。因而，首先从环境因素角度考察，研究电化学杀菌、消毒技术对生物膜和总菌的控制。 二、从微观学角度出发，实验采用电化学方法、加氯消毒、Fenton试剂消毒三种不同的方法，作用于含有初始军团菌浓度为N0的纯菌水样，在各自的反应条件下，作用一段时间后测其杀菌率，并利用扫描电镜来观察经过不同方法处理后，军团菌细胞表面结构的变化。 由上研究得出如下结论： 1、电化学方法对于控制模拟循环水系统中生物膜和总菌均具有较理想的效果： a)在不同电流密度条件下，处理72h后，生物膜去除效率分别为η=42.7％(5mA/cm2)与η=76.05％(20mA/cm2)。 b)通电处理过程中，每天测系统内细菌总数，发现细菌总数不断减少，处理72h时，细菌总数减少到25个/ml。与此同时测得空白对照组在处理过程中，细菌总数则是不断增加，表现出相反的变化趋势。 2、通过军团菌微观表面结构观察发现，电化学消毒结果与加氯消毒结果明显不同，而与Fenton试剂消毒结果相似。由此，表明电化学方法对于军团菌的控制，其机理是与单纯加氯消毒不同的，在通电的过程中有活性物质产生，这些活性物质是具有强烈杀菌功效的。

目录

文摘

英文文摘

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第一章 绪论

第二章 电化学技术控制管壁生物膜的实验研究

2.1实验研究意义和研究内容

2.2实验装置与工艺流程

2.3实验室模拟管壁快速挂膜

2.4电化学技术控制管壁生物膜的研究

2.5测试项目及分析方法

2.6实验结果与讨论

2.7本章小结

第三章 电化学技术控制军团菌的机理研究

第四章 结论与建议

致谢

参考文献

个人简历 在读期间发表的学术论文与研究成果