长期和受控释放的酸盐作为生物杀菌剂,用于反循环冷却水系统中的微生物繁殖
Haiqing Xu1, Yuansheng Pei1, Hao Zhang1
1State Key Laboratory of Water Environment Simulation, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China; The Key Laboratory of Water and Sediment Sciences, Ministry of Education, School of Environment, Beijing Normal University, Beijing 100875, China.
控制释放酸盐 (CRB) 有效地抑制了冷却水系统中的微生物生长,减少了细菌和藻类. 这种新型生物杀菌剂还可以抑制缩和腐蚀,对水处理应用具有前景.
科学领域:
- 环境科学 环境科学
- 微生物学 微生物学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 在回流冷却水系统 (RCS) 中微生物的扩散带来了重大挑战,影响了效率和系统完整性.
- 酸盐化合物表现出潜在的杀菌性质,需要对有效的杀菌作用的受控输送方法进行研究.
- 需要新的生物制剂来管理工业用水系统中的微生物污染,同时考虑环境影响.
研究的目的:
- 合成和评估可控释放酸盐 (CRB) 作为用于回流冷却水系统 (RCS) 的新型生物杀伤剂.
- 在模拟的RCS中评估CRB对主导细菌和藻类的生物杀伤疗效,基因毒性和释放动力学.
- 阐明CRB的生物杀伤机制,并研究其额外的好处,如缩放和腐蚀抑制.
主要方法:
- 控制释放酸盐 (CRB) 的合成和对孤立的RCS微生物的毒性实验.
- 在模拟的RCS中使用各种分析技术评估CRB的生物杀伤性能和基因毒性.
- 16S/18S rRNA基因测序,流细胞测量和转录分析,以确定CRB对微生物群落和细胞过程的影响.
主要成果:
- 在模拟的RCS中,CRB表现出对细菌 (80.4-84.0%) 和藻类 (55.0%) 的高抑制率.
- 从CRB中完全释放发生在20天内,使异质型细菌减少到3.8 × 103CFU/mL,符合中国标准.
- CRB显著减少了主要的微生物群,抑制了藻类核酸合成和光系统II活动,并降低了与光合作用和蛋白质合成相关的关键基因.
结论:
- CRB是一种有效的多功能剂,用于回流冷却水系统,具有强大的生物杀伤性,缩放性和腐蚀抑制性.
- CRB的生物杀伤机制涉及对微生物光合作用活动和蛋白质合成的干扰,以及对活性氧物种和细胞大小调节的影响.
- 了解CRB的机制可以提高其在工业环境中作为先进的水处理剂的应用.
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