高级搜索

紫外线-茶多酚/次氯酸钠联合消毒管网微生物特性分析

,  ,  ,  ,  ,  , 

downloadPDF

上一篇

下一篇

刘炫圻, 宋春刚, 冯萃敏, 田萌, 纪海霞, 张欣蕊, 丁梓沁. 紫外线-茶多酚/次氯酸钠联合消毒管网微生物特性分析[J]. 环境工程学报, 2019, 13(3): 616-623. doi: 10.12030/j.cjee.201810033
引用本文: 刘炫圻, 宋春刚, 冯萃敏, 田萌, 纪海霞, 张欣蕊, 丁梓沁. 紫外线-茶多酚/次氯酸钠联合消毒管网微生物特性分析[J]. 环境工程学报, 2019, 13(3): 616-623. doi: 10.12030/j.cjee.201810033
shu
LIU Xuanqi, SONG Chungang, FENG Cuimin, TIAN Meng, JI Haixia, ZHANG Xinrui, DING Ziqin. Analysis of microbial characteristics in pipe network with ultraviolet & tea polyphenols or ultraviolet & sodium hypochlorite combined disinfection[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(3): 616-623. doi: 10.12030/j.cjee.201810033
Citation: LIU Xuanqi, SONG Chungang, FENG Cuimin, TIAN Meng, JI Haixia, ZHANG Xinrui, DING Ziqin. Analysis of microbial characteristics in pipe network with ultraviolet & tea polyphenols or ultraviolet & sodium hypochlorite combined disinfection[J]. Chinese Journal of Environmental Engineering, 2019, 13(3): 616-623. doi: 10.12030/j.cjee.201810033
shu

紫外线-茶多酚/次氯酸钠联合消毒管网微生物特性分析

  • 1.

    北京建筑大学，北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044

  • 2.

    北京建筑大学，水环境国家级实验教学示范中心，北京 100044

  • 3.

    北京城建房地产开发有限公司，北京 100081

  • 4.

    北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082

  • 基金项目:

    国家自然科学基金资助项目51678026

    北京建筑大学研究生创新项目PG2018046

    北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金资助X18279国家自然科学基金资助项目(51678026)

    北京建筑大学研究生创新项目(PG2018046)

    北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金资助(X18279)

Analysis of microbial characteristics in pipe network with ultraviolet & tea polyphenols or ultraviolet & sodium hypochlorite combined disinfection

  • 1.

    Beijing Advanced Innovation Center for Future Urban Design, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China

  • 2.

    National Demonstration Center for Experimental Water Environment Education, Beijing University of Civil Engineering and Architecture, Beijing 100044, China

  • 3.

    Beijing Urban Construction Real Estate Exploitation Co.Ltd., Beijing 100081, China

  • 4.

    Beijing General Municipal Engineering Design & Research Institute Co.Ltd., Beijing 100082, China

  • Fund Project:

  • 摘要: 紫外线对微生物的杀灭效果较好，但持续性差，引入茶多酚作为辅助消毒剂，采用管网动态模拟系统，对比了紫外线-茶多酚联合消毒和紫外线-次氯酸钠联合消毒后管网微生物的总量、群落分布和有机物荧光特性变化。结果表明，紫外线-茶多酚联合消毒对微生物的灭活效果比紫外线-次氯酸钠联合消毒更好，并且对致病菌和耐氯性细菌也有很强的杀灭能力。紫外线-茶多酚联合消毒后，酪氨酸类物质荧光和类腐殖酸物质荧光特性产生变化，说明这2类物质含量大量减少，可能会影响微生物的生长；此外，管壁生物膜中出现了儿茶素、表儿茶素类物质，这说明茶多酚与管壁微生物发生了相互作用；紫外线-次氯酸钠联合消毒后酪氨酸类的荧光特征峰发生蓝移，这说明次氯酸进入微生物内发挥氧化作用。
    Abstract: Ultraviolet (UV) has a good disinfection performance on microorganisms but with a weak durative. Tea polyphenols (TP) or sodium hypochlorite was used as an adjunct disinfectant for UV disinfection. In the dynamic simulation system of pipe network, the variations of microbial biomass, microbial community structure and organic matter fluorescence were compared between UV-TP and UV-NaClO combined disinfections. Results showed that the former had a better inactivation effect on microorganisms than the later, and a stronger cell-killing ability against pathogenic bacteria and chlorine-resistant bacteria. The change in fluorescence characteristics of tyrosine and humic acid after UV-TP combined disinfection indicated that the contents of these two substances were greatly reduced, which may affect the growth of microorganisms. In addition, the appearance of catechins and epicatechins in the biofilm on the pipe wall indicated that the occurrence of interaction between tea polyphenols and microorganisms. After UV-NaClO combined disinfection, a blue shift happened on the fluorescence characteristic peaks of tyrosines, which indicated that hypochlorous acid entered the cell of microorganisms and played an oxidation role accordingly.
  • 加载中
  • [1] TRAN T, RACZ L A, GRIMAILA M R, et al. Comparison of continuous versus pulsed ultraviolet light emitting diode use for the inactivation of Bacillus globigii spores[J]. Water Science and Technology, 2014, 70(9): 1473-1480.
    [2] KNUDSON G B. Photoreactivation of UV-irradiated Legionella pneumophila and other Legionella species[J]. Applied & Environmental Microbiology, 1985, 49(4): 975-980.
    [3] 徐丽梅, 许鹏程, 张崇淼, 等. 紫外线消毒对大肠杆菌的损伤及复苏的研究[J]. 中国环境科学, 2017, 37(7): 2639-2645.
    [4] 王昊, 沈小红. 高原地区某净水厂紫外线/氯消毒联用系统设计探讨[J]. 中国给水排水, 2018, 34(10): 32-36.
    [5] 朱昱, 陈卫国. “紫外线+氯”联合消毒技术用于十堰市第三水厂工程[J]. 中国给水排水, 2013, 29(18): 56-59.
    [6] 刘喜坤, 王晓, 陈红娟, 等. 再生水紫外线/二氧化氯联合消毒效果实验研究[J]. 环境工程, 2017, 35(5): 40-43.
    [7] 陈丽珠. 次氯酸钠消毒控制微生物的效果评价[J]. 工业用水与废水, 2015, 46(5): 18-20.
    [8] 郑晓英, 王靖宇, 李魁晓, 等. 次氯酸钠、臭氧及其组合再生水消毒技术研究[J]. 环境工程, 2017, 35(11): 23-27.
    [9] WANG X, HU X,WANG H, et al. Synergistic effect of the sequential use of UV irradiation and chlorine to disinfect reclaimed water[J]. Water Research, 2012, 46(4): 1225-1232.
    [10] ARAGHIZADEH A, KOHANTEB J, FANI M M. Inhibitory activity of green tea (Camellia sinensis) extract on some clinically isolated cariogenic and periodontopathic bacteria[J]. Medical Principles and Practice, 2013, 22(4): 368-372.
    [11] 谢寒, 冯萃敏, 黄华, 等. 3种植物多酚消毒效果与消毒持续性研究[J]. 水处理技术, 2015, 41(8): 72-75.
    [12] 冯萃敏, 李莹, 张刃, 等. 茶多酚作为饮用水辅助消毒剂的实验研究[J]. 城镇供水, 2010(1): 35-37.
    [13] 中华人民共和国卫生部,中国国家标准化管理委员会. 生活饮用水标准检验方法 微生物指标: GB/T 5750. 12-2006[S]. 北京: 中国标准出版社, 2007.
    [14] LIAO C L, ZHOU Y W, ZHOU K, et al. Inhibitory effect of tea polyphenols and metal ions on spoilage organisms and pathogens of meat origin[J]. Food Science & Technology, 2015, 40(1): 292-295.
    [15] MA Z, YANG Y, LIAN X, et al. Identification of nitrate sources in groundwater using a stable isotope and 3DEEM in a landfill in Northeast China[J]. Science of the Total Environment, 2016, 563-564: 593-599.
    [16] CLOETE T E. Resistance mechanisms of bacteria to antimicrobial compounds[J]. International Biodeterioration & Biodegradation, 2003, 51(4): 277-282.
    [17] 祝泽兵. 供水管网中的耐氯菌群及其耐氯机制研究[D]. 哈尔滨: 哈尔滨工业大学, 2015.
    [18] 冯萃敏, 杨童童, 王晓彤, 等. 饮用水消毒中茶多酚抑菌机理的研究进展[J]. 环境工程, 2016, 34(4): 6-11.
    [19] 池年平. UV-氯基消毒剂联合消毒管网水质生物稳定性研究[D]. 上海: 同济大学, 2013.
    [20] 周玲玲. 给水管中细菌生长及生物膜特性实验研究[D]. 济南: 山东建筑大学, 2006.
    [21] SHI C, TANG H, XIAO J, et al. Small-angle X-ray scattering study of protein complexes with tea polyphenols[J]. Journal of Agricultural & Food Chemistry, 2017, 65(3): 656-665.
    [22] NI B J, FANG F, XIE W M, et al.Characterization of extracellular polymeric substances produced by mixed microorganisms in activated sludge with gel-permeating chromatography, excitation-emission matrix fluorescence spectroscopy measurement and kinetic modeling[J]. Water Research, 2009, 43(5): 1350-1358.
    [23] 冯伟莹, 朱元荣, 吴丰昌, 等. 太湖水体溶解性有机质荧光特征及其来源解析[J]. 环境科学学报, 2016, 36(2): 475-482.
    [24] 穆永杰, 叶杰旭, 孙德智. 臭氧深度处理垃圾焚烧厂沥滤液时溶解性有机质(DOM)特性分析[J]. 环境化学, 2012, 31(11): 1711-1716.
    [25] 蔡伟娜, 何磊. 污泥龄对膜生物反应器中溶解性荧光物质特性的影响[J]. 净水技术, 2012, 31(2): 52-57.
    [26] 王亚军, 马军. 水体环境中天然有机质腐殖酸研究进展[J]. 生态环境学报, 2012, 21(6): 1155-1165.
    [27] 贾明, 张丽霞, 张元湖. 茶多酚的三维荧光光谱特征[J]. 分析测试学报, 2013, 32(3): 302-307.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  4793
  • HTML全文浏览数:  4739
  • PDF下载数:  134
  • 施引文献:  0
出版历程
  • 刊出日期:  2019-03-14

紫外线-茶多酚/次氯酸钠联合消毒管网微生物特性分析

  • 1. 北京建筑大学，北京未来城市设计高精尖创新中心，北京 100044
  • 2. 北京建筑大学，水环境国家级实验教学示范中心，北京 100044
  • 3. 北京城建房地产开发有限公司，北京 100081
  • 4. 北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京 100082
基金项目:

国家自然科学基金资助项目51678026

北京建筑大学研究生创新项目PG2018046

北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金资助X18279国家自然科学基金资助项目(51678026)

北京建筑大学研究生创新项目(PG2018046)

北京建筑大学市属高校基本科研业务费专项资金资助(X18279)

摘要: 紫外线对微生物的杀灭效果较好，但持续性差，引入茶多酚作为辅助消毒剂，采用管网动态模拟系统，对比了紫外线-茶多酚联合消毒和紫外线-次氯酸钠联合消毒后管网微生物的总量、群落分布和有机物荧光特性变化。结果表明，紫外线-茶多酚联合消毒对微生物的灭活效果比紫外线-次氯酸钠联合消毒更好，并且对致病菌和耐氯性细菌也有很强的杀灭能力。紫外线-茶多酚联合消毒后，酪氨酸类物质荧光和类腐殖酸物质荧光特性产生变化，说明这2类物质含量大量减少，可能会影响微生物的生长；此外，管壁生物膜中出现了儿茶素、表儿茶素类物质，这说明茶多酚与管壁微生物发生了相互作用；紫外线-次氯酸钠联合消毒后酪氨酸类的荧光特征峰发生蓝移，这说明次氯酸进入微生物内发挥氧化作用。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (27)

目录

/

返回文章
返回

Copyright © 2019 中国科学院生态环境研究中心