飲用水中懸浮顆粒物對微生物聚集和消毒效果的影響

章鑫鑫,谷 正,余 超,陳國煒,劉 麗*

飲用水中懸浮顆粒物對微生物聚集和消毒效果的影響

章鑫鑫1,2,谷 正1,余 超1,陳國煒1,劉 麗1*

(1.合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院,安徽 合肥 230009；2.合肥市市政設(shè)計研究總院有限公司,安徽 合肥 230009)

針對目前有關(guān)消毒劑脅迫下顆粒物對微生物保護作用機制尚不清晰,以飲用水中微生物為研究對象,通過構(gòu)建靜態(tài)模擬實驗裝置,解析消毒劑脅迫下針鐵礦對微生物聚集和消毒效果的影響機制.結(jié)果表明,當(dāng)未投加消毒劑氯時,針鐵礦濃度對水中微生物失活率基本沒有影響;而當(dāng)有氯存在時,針鐵礦促進氯的衰減、微生物胞外聚合物的分泌以及其聚集行為,進而增強其抵抗消毒劑滅活的能力,尤其在0.5mg/L氯時,其保護效果較為顯著.

飲用水；懸浮顆粒物；氯消毒；微生物；胞外聚合物；聚集

為保障供水水質(zhì)安全,飲用水系統(tǒng)中通常維持一定濃度的消毒劑來控制微生物的再生長[1].盡管如此,飲用水系統(tǒng)中微生物仍普遍存在,其中大部分附著在顆粒物或管壁表面聚集生長來適應(yīng)其惡劣的棲息環(huán)境[2].微生物的聚集生長會降低飲用水系統(tǒng)中消毒劑的滅活效果,導(dǎo)致濁度升高、嗅味惡化、微生物再生長,嚴(yán)重威脅供水水質(zhì)安全[3].

飲用水中存在多種顆粒物質(zhì),主要包括金屬氧化物、膠體、浮游生物、黏土、植物碎屑、藻類、土壤顆粒物、砂石等[4].在鑄鐵管材中,最常見的是鐵氧化物,其存在形式主要有四氧化三鐵(Fe3O4)、赤鐵礦(α-Fe2O3)、針鐵礦(α-FeOOH)等,其中針鐵礦是最普遍存在的[5].研究表明,懸浮顆粒物不僅導(dǎo)致飲用水濁度和色度增加,引起用戶感官不適,同時為微生物的附著聚集提供載體,進而在一定程度上可為微生物提供物理屏障降低消毒劑的消毒效果[6]. Ridgway等[7]發(fā)現(xiàn),在10mg/L氯條件下,聚集或附著在懸浮顆粒上細(xì)菌的存活率是游離細(xì)菌的10倍.Winward等[8]發(fā)現(xiàn),顆粒物可增強大腸桿菌對消毒劑的抵抗能力,但隨著顆粒粒徑的減小這種保護效果變?nèi)?然而,Gauthier等[3]認(rèn)為在氯環(huán)境中的鞘氨醇單胞菌并沒有受到針鐵礦的保護,而是細(xì)菌自身的聚集行為提高了其抵抗消毒劑的能力.因而,目前顆粒物對微生物是否具有保護作用機制還存在爭議,尤其是在復(fù)雜的飲用水系統(tǒng)環(huán)境中,顆粒物如何影響微生物的生理生態(tài)行為,進而調(diào)控微生物聚集和消毒效果的認(rèn)知還不清晰.

本文構(gòu)建靜態(tài)模擬實驗裝置,選取針鐵礦為代表顆粒物,通過改變針鐵礦和消毒劑條件,分析消毒劑壓力下顆粒物對微生物聚集、胞外聚合物生成的影響及其作用機制,研究結(jié)果將有助于解析飲用水輸配水系統(tǒng)中消毒劑-顆粒物-微生物間交互作用,進而控制飲用水系統(tǒng)中微生物生長提供參考.

1 材料與方法

1.1 針鐵礦的制備

在100mL Fe(NO3)3(1mol/L)溶液中快速滴加180mL KOH(5mol/L)溶液,并用磁力攪拌器(HJ-1,新寶,金壇)連續(xù)攪拌24h后置于60℃的恒溫箱(DHG-9101-0A,三發(fā),上海)中老化5d[9].將老化后的針鐵礦在轉(zhuǎn)速為8000r/min下離心10min(5810R, Eppendorf,德國),倒去上清液,使用酒精(/=95%)清洗沉淀物,直到K+離子完全去除[10].將離心后的膏狀針鐵礦在60℃烘箱中烘干24h,通過300目篩網(wǎng)篩選研磨,得到合成針鐵礦.

1.2 水樣收集

實驗水樣選自合肥工業(yè)大學(xué)土木樓飲用水,采用酒精(/=75%)消毒后打開水龍頭,等待自來水流淌5min后,取水樣10L.并將其在室溫環(huán)境中靜置24h以除去水中余氯[11],實驗前使用余氯儀(SYL-1,昕瑞,上海)進行測定,保證水樣中無余氯殘留(余氯濃度￡0.01mg/L).用1.0%(/)次氯酸鈉(100.0g/L,麥克林,上海)在無菌去離子水中配制氯原液.使用抽濾機(SHB-ⅢG,長城,鄭州)將水樣中的微生物富集在0.45μm無菌濾膜上,并將濾膜放于燒杯中,加入1L無菌水樣并于40kHz超聲儀(KQ5200DE,舒美,昆山)中超聲(2min)重懸浮[12].實驗前使用濁度儀(SGZ-A,悅豐,上海)測定重懸浮水樣中的濁度,保證水樣中無懸浮顆粒物(濁度￡0.1mg/L).實驗中采用磷酸鹽(CDF)緩沖溶液(0.54g/L Na2HPO4,0.88g/LKH2PO4, pH=6.98)以維持微生物的細(xì)胞膜滲透壓.

1.3 實驗方法

為研究不同消毒劑條件下針鐵礦對微生物的保護效果和聚集行為的影響,本實驗設(shè)定3種氯濃度(0.0,0.5和1.0mg/L), 5個針鐵礦濃度梯度:0, 5, 10, 15和20mg/L.實驗使用500mL的燒杯作為反應(yīng)器,分為3組,每組5個燒杯.實驗開始前,所有器材通過高壓蒸汽滅菌鍋(LX-B50,華泰,合肥)進行滅菌處理.實驗開始時,向每組燒杯中加入200mL處理后的水樣,并滴加次氯酸鈉溶液,攪拌均勻,使3組反應(yīng)器的氯濃度分別為0mg/L, 0.5mg/L, 1.0mg/ L,加入氯消毒劑時記為0時刻.在實驗6h時分別取出13.5mL溶液于試管中,進行微生物計數(shù).另從燒杯中部取5mL水樣,直接染色,進行微生物面積的測定.同時取10mL水樣用于測定余氯衰減以及提取胞外聚合物.

為了研究胞外多糖對針鐵礦保護效果的影響,向微生物懸浮液中滴加50.0mmoL/L的高碘酸鈉,并置于22℃的恒溫箱(DNP-9162-1A,名宸,合肥)中培養(yǎng)24h以去除胞外多糖[13].然后將其通過0.22 μm濾膜抽濾,使用無菌生理鹽水沖洗2次后置于燒杯中,加入1L無菌水樣重懸浮[12].分別取沒有去除胞外多糖的實驗水樣(對照組)和去除胞外多糖的實驗水樣(實驗組)各200mL,投加針鐵礦和氯,攪拌均勻.每組實驗設(shè)置2種氯濃度(0, 0.5mg/L)以及2種針鐵礦濃度(0, 10mg/L).加入氯消毒劑時記為0時刻.在實驗6h時取5mL溶液染色,進行生物計數(shù).

每組實驗過程中的水樣處于靜置狀態(tài).為了保證實驗結(jié)果的可靠性,每組實驗設(shè)置3組平行樣,每個實驗重復(fù)3次.

1.4 分析方法

1.4.1 余氯衰減測定與模擬 在經(jīng)過和未經(jīng)過滅菌處理的水樣中分別加入次氯酸鈉溶液,控制氯濃度為1.0mg/L.采用DPD分光光度法測定余氯,在燒杯中分別加入1.5mL磷酸鹽緩沖溶液(pH=8.0)、10mL待測溶液、0.5mL DPD溶液,混合均勻后,在515nm波長下測定吸光度.在實驗的0.5, 1, 1.5, 3, 6h后分別取10mL水樣,測量余氯值.

將實驗測定的數(shù)據(jù)利用衰減公式進行模擬[14]:

式中:0、C分別表示溶液0時刻和時刻的余氯濃度,mg/L;(1-)表示氯在第一反應(yīng)階段的衰減占比,代表氯在第二反應(yīng)階段的衰減占比;1表示氯在第一反應(yīng)階段的反應(yīng)系數(shù);2代表氯在第二反應(yīng)階段的反應(yīng)系數(shù).

1.4.2 微生物計數(shù)及聚集體大小的測定 使用分子探針LIVE/DEAD微生物活性試劑盒(Thermo Fisher Scientific,Oregon,USA)區(qū)分水樣中的活、死細(xì)胞.SYTO 9能將細(xì)菌的活細(xì)胞染成綠色,而Propidium iodide(簡稱PI)則能滲透受損的細(xì)胞膜,將死細(xì)胞染成紅色.使用時,取SYTO 9(0.33mmol/L)和PI(2mmol/L)各3μL按照1:1(/)混合[15].

向所取13.5mL樣品中加入1.5mL甲醇(/= 100%),40kHz超聲處理15min[16],將細(xì)菌和針鐵礦分離,取超聲后的溶液5mL加入混合染液,避光染色20min.接著將樣品通過黑色聚碳酸酯膜(孔徑0.22μm,直徑=25mm)過濾.將燒杯中部所取5mL水樣直接加入混合染液避光染色20min,同樣通過黑色聚碳酸酯膜過濾.取過濾后的樣品置于研究級倒置顯微鏡(LX73,奧林巴斯,日本)下觀察,放大倍數(shù)200倍(視野大小×=0.7mm′0.5mm),選取10個視野進行拍照.利用ImageJ軟件(National Institutes of Health,美國)處理分析圖像,測定每個視野中微生物的數(shù)量以及形成聚集體的面積大小[17].統(tǒng)計10個視野中微生物的數(shù)量取平均值(),根據(jù)視野中的數(shù)量計算出水樣中微生物的數(shù)量(cells/mL):

微生物的聚集體面積由ImageJ軟件Analyze Particles功能直接捕獲熒光團測定,為保證實驗數(shù)據(jù)的代表性,至少選取10個視野,統(tǒng)計出所有圖像中的聚集體面積及微生物數(shù)量,由總聚集體面積/總微生物數(shù)量計算聚集體平均面積.

1.4.3 掃描電子顯微鏡 從反應(yīng)器中取少許針鐵礦和細(xì)菌的混合溶液滴到無菌硅片上,放置冷凍干燥機(BT2KXL, VirTis,美國)中冷干.使用2.5%的戊二醛溶液浸沒樣品,置于4℃下避光浸泡6h.,取出后分別在50%,60%,70%,80%,90% (/)的乙醇溶液中浸泡10min,然后在無水乙醇中浸泡1h. 最后使用乙醇:乙酸異戊酯為1:1(/)的溶液以及純乙酸異戊酯分別置換一次樣品(每次30min).取出置換好的樣品進行冷干處理,噴金后置于掃描電子顯微鏡(SU8020, Hitachi,日本)下觀察.

1.4.4 胞外聚合物的提取與測定 采用水浴加熱法提取胞外聚合物,將樣品置于80℃恒溫水浴鍋中加熱1h后通過水系濾膜(孔徑0.22μm)過濾[18],即得到待測溶液.蛋白采用Folin-Lowry法,使用紫外分光光度計(UV-2600,尤尼柯,上海)測定吸光度(波長750nm),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出蛋白質(zhì)含量[19];多糖使用硫酸-蒽酮法(100mg蒽酮,100mL 80%(/) H2SO4),使用分光光度計測定吸光度(波長625nm),根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線得出多糖含量[20],其中蛋白的標(biāo)準(zhǔn)曲線由牛血清蛋白標(biāo)樣測得,多糖的標(biāo)準(zhǔn)曲線由葡萄糖測得.取2mL待測溶液,先加0.6mL Lowry試劑盒的A液,10min后加入0.2mL B液,立即混合均勻,室溫下避光靜置30min,隨后測定蛋白濃度;另取1mL待測溶液,加入3mL蒽酮試劑,混合均勻后水浴加熱10min,待溶液冷卻后測定多糖含量.

2 結(jié)果與分析

2.1 針鐵礦濃度對水中微生物聚集和存活的影響

如圖1所示,當(dāng)沒有消毒劑時,針鐵礦的濃度對微生物的對數(shù)失活率(=0.998)和聚集體的面積(=0.556)沒有顯著影響,對數(shù)失活率處于0.097～0.136之間.投加0.5mg/L氯后,微生物的對數(shù)失活率隨著針鐵礦濃度的增大先降低后趨于平穩(wěn),而微生物的聚集體面積隨針鐵礦的投加量不斷增大.當(dāng)針鐵礦的濃度從5mg/L提高到10mg/L時,聚集體的面積由(8.61±2.64)μm2增大至(16.66±2.56)μm2.投加1.0mg/ L氯后,微生物的聚集體面積不受針鐵礦濃度的影響,且聚集面積較無消毒劑和0.5mg/L氯時低.原因可能是高濃度氯抑制微生物的生理行為進而導(dǎo)致其聚集性降低.此時對數(shù)失活率也較高,但仍隨著針鐵礦濃度的增大而減小,這可能由于針鐵礦對消毒劑的吸附作用.圖2為針鐵礦和其附著微生物的掃描電鏡圖,可以清晰地看出針鐵礦主要呈針狀晶體結(jié)構(gòu),且多為聚集的狀態(tài)(圖2A).當(dāng)有微生物存在時(0.5mg/L氯),有的微生物附著于聚集體表面,也有些包裹于針鐵礦顆粒中(圖2B),這說明針鐵礦的存在為微生物的附著聚集提供了載體,進而為微生物抵抗消毒劑提供了躲避場所.

2.2 針鐵礦濃度對胞外聚合物的影響

為探究消毒劑和針鐵礦條件對微生物胞外聚合物的影響,本文分析了不同條件下水中微生物胞外多糖和胞外蛋白的生成量.如圖3所示,當(dāng)沒有消毒劑時,胞外多糖的量隨著針鐵礦的投加量增加而增加,當(dāng)針鐵礦的投加量從0提高到20mg/L,1h時胞外多糖的分泌量從(0.55±0.02)μg/mL增加到(0.76±0.04)μg/mL.當(dāng)有消毒劑時,胞外多糖的量隨著氯濃度的增大而減少,在針鐵礦為20mg/L時,增大氯從0.5到1.0mg/L,3h時胞外多糖的分泌量從(0.49± 0.11)μg/mL下降到(0.37±0.05)μg/mL.此外,針鐵礦的投加促進了胞外多糖的生成,如在0.5mg/L氯中,增大針鐵礦含量從0到20mg/L時,3h時胞外多糖量從(0.34±0.00) μg/mL增大到(0.49±0.11) μg/mL.當(dāng)沒有消毒劑時,胞外蛋白的量維持在(1.19～1.29)μg/ mL左右.不難看出,氯抑制胞外蛋白的生成.如針鐵礦為5mg/L時,提高氯濃度從0.5mg/L到1mg/L,6h時胞外蛋白的分泌量從(1.08±0.11)μg/mL減少到(0.62± 0.03)μg/mL.鐵礦濃度沒有顯著影響微生物胞外蛋白的生成(>0.05).

圖1 針鐵礦對微生物對數(shù)失活率和聚集體面積的影響(6h)

0.5mg/L氯時針鐵礦濃度對微生物失活率和聚集體面積具有顯著影響(<0.01),1.0mg/L氯時針鐵礦濃度對微生物失活率具有顯著影響(<0.01)

柱狀圖為聚集體面積 —○— 對數(shù)失活率

圖2 針鐵礦和其附著微生物的掃描電鏡

(A)沒有氯和微生物條件下,(B)0.5mg/L氯和微生物存在條件下

圖3 針鐵礦對懸浮微生物分泌胞外聚合物的影響

蛋白多糖針鐵礦濃度 0mg/L 5mg/L 10mg/L 15mg/L 20mg/L

2.3 胞外多糖對微生物存活及聚集的影響

圖4為去除胞外多糖前后針鐵礦對水中微生物存活量存活率和聚集體大小的影響.當(dāng)沒有氯時,針鐵礦濃度對2組微生物的存活數(shù)量沒有顯著影響,但對照組(未去除胞外多糖)中的微生物存活數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實驗組(去除胞外多糖)(圖4A).在0.5mg/L氯條件下,兩組水中微生物存活量隨針鐵礦濃度的升高均有所增加,但對照組中的增長幅度顯著高于實驗組.

增大針鐵礦濃度由0到10mg/L導(dǎo)致對照組中微生物存活量從(0.468±0.178)×104cells/mL上升到(1.117±0.489)×104cells/mL,增長率為139.68%,實驗組中微生物量從(0.90±0.11)×104cells/mL增至(1.36±0.13)×104cells/mL,增長率為51.01%.

類似地,在去除胞外多糖后,在無氯環(huán)境中針鐵礦對存活率沒有顯著影響(>0.05,圖4B).在0.5mg/L氯壓力下,投加10mg/L針鐵礦導(dǎo)致微生物存活率從(2.95±0.39)%增至(4.42±0.50)%,增幅50%.而對照組中,投加導(dǎo)致存活率從(4.21±0.57)%提高至(8.58± 0.63)%,增幅為104%,明顯高于去除多糖的實驗組,這表明胞外多糖促進針鐵礦對微生物的保護作用.此外,在實驗組中,針鐵礦對微生物仍然具有一定的保護作用,這與Lechevallier等[21]的研究結(jié)果一致,微生物在去除胞外聚合物后仍表現(xiàn)出一定耐氯性,說明胞外聚合物不是微生物產(chǎn)生耐氯性的唯一原因.

圖4 去除胞外多糖前后針鐵礦對水中微生物存活量、存活率及聚集體大小的影響

(A)微生物存活量,(B)存活率,(C)聚集體面積

如圖4C所示,對于未去除胞外多糖的對照組中,當(dāng)氯濃度為0.5mg/L時,針鐵礦促進了微生物的聚集行為,當(dāng)針鐵礦濃度由0提高到10mg/L時,聚集體大小從(5.98±0.67)μm2上升到(16.66±2.56)μm2.而去除胞外多糖后,當(dāng)沒有消毒劑存在時,針鐵礦濃度對聚集體大小沒有顯著影響.當(dāng)氯濃度為0.5mg/L時,投加10mg/L針鐵礦導(dǎo)致聚集體面積從(5.66±0.10) μm2提高到(8.04±0.39)μm2,但其促進作用沒有對照組顯著.這進一步證明胞外多糖對微生物聚集行為以及抵抗消毒劑滅活能力中的重要作用.

2.4 針鐵礦對余氯衰減的影響

為了探究針鐵礦對氯衰減的影響,測定了不同針鐵礦濃度下經(jīng)過和未經(jīng)過滅菌處理的水在不同針鐵礦條件下的余氯衰減情況,并對實驗數(shù)值建立模型進行擬合,得到不同條件下的余氯衰減系數(shù)(圖5,用表征),其中數(shù)值越大說明衰減越慢.如圖5所示,滅菌和未滅菌的水中的衰減系數(shù)都是先隨針鐵礦濃度的升高而減小,而當(dāng)針鐵礦濃度達到一定濃度后,衰減系數(shù)趨于平穩(wěn).如當(dāng)針鐵礦濃度由0提高到15mg/L時,未滅菌的衰減系數(shù)從0.59±0.06減小到0.48±0.02,而繼續(xù)提高到20mg/L時,衰減系數(shù)穩(wěn)定在0.49±0.02左右.這表明當(dāng)針鐵礦的濃度提高到一定值時,對余氯衰減的影響會減弱.其次,對比滅菌和未滅菌的水中余氯衰減系數(shù)發(fā)現(xiàn),在投加相同濃度的針鐵礦時,未滅菌水中的衰減系數(shù)小于滅菌后的水樣,說明水中的微生物會加速余氯的衰減.如當(dāng)針鐵礦濃度為15mg/L時,未滅菌和滅菌水樣的衰減系數(shù)分別為0.44±0.03、0.48±0.02.

圖5 不同針鐵礦濃度下的余氯衰減系數(shù)

初始氯濃度為0.5mg/L

3 討論

飲用水系統(tǒng)屬于貧營養(yǎng)環(huán)境,且存在消毒劑、水流波動,水中的微生物往往傾向于固體表面附著生長以抵抗惡劣的棲息環(huán)境.本文研究結(jié)果表明,增大針鐵礦投加量有助于微生物聚集體的形成,這和Wu等[22]的研究結(jié)果相一致.研究發(fā)現(xiàn),顆粒物能夠促進大腸桿菌的聚集,有助于大腸桿菌到達并滯留在生物膜中[23].微生物的對數(shù)失活率隨著針鐵礦濃度的升高而降低,這與聚集體大小變化趨勢相反,表明微生物受到的保護作用與其聚集行為有關(guān).類似地, Bohrerova等[24]研究顯示,分枝桿菌菌團(>41μm)有助于其抗氯性能.因而,針鐵礦可能是通過增強微生物的聚集能力進而提高其抵抗消毒劑的能力.

胞外聚合物在微生物的聚集過程中起到了十分重要作用,胞外蛋白有助于維持微生物聚集體的穩(wěn)定性,胞外多糖是其聚集體形成的骨架[25].本文結(jié)果表明,胞外多糖的分泌量隨著針鐵礦投加量的增大而增加.究其原因,可能是針鐵礦為微生物附著提供了載體,導(dǎo)致生物膜的形成,進而促進胞外聚合物的生成.研究也表明,氧化鐵納米顆?？梢哉T導(dǎo)微生物分泌胞外聚合物[23].不難發(fā)現(xiàn),隨著針鐵礦投加量的增加,微生物的胞外聚合物分泌量與存活率具有相同的變化趨勢.這說明投加針鐵礦改變胞外聚合物的生成,促進微生物的聚集行為,進而對微生物起到保護效果.以前的研究表明,胞外聚合物能夠影響微生物和其生存環(huán)境之間的復(fù)雜作用,進而提高微生物對抗生素和消毒劑的抵抗能力[26],其途徑包括:和消毒劑發(fā)生反應(yīng)、限制消毒劑擴散、促進生物膜在內(nèi)部形成營養(yǎng)濃度梯度,進而提高細(xì)胞表型的復(fù)雜性[27].除此之外,胞外聚合物還可以為溶解有機物提供吸附位點,影響生物膜的結(jié)構(gòu),進而影響消毒效果[28]. Marciano-Cabral等[29]研究發(fā)現(xiàn),分支桿菌屬()通過分泌胞外多糖避免與消毒劑發(fā)生直接接觸是其具有抗氯性的原因.多糖去除實驗結(jié)果進一步證明了胞外多糖有助于聚集體的形成進而對微生物起到保護作用.

針鐵礦具有雙鍵,能同時結(jié)合陰離子和陽離子,被廣泛用作吸附劑.本文的研究結(jié)果表明,相較于沒有投加針鐵礦的情況,投加針鐵礦加速水中余氯的衰減.Jaiswal等[30]研究顯示,針鐵礦具有一定的吸附能力,當(dāng)pH值為5時,吸附重金屬離子的能力達到最大值.加入針鐵礦后,會消耗部分氯,降低水溶液中余氯的濃度,進而保護微生物.不僅如此,Xin等[31]報道,氯對微生物的滅活作用,以及氯和水中的有機物、無機物發(fā)生反應(yīng)都是導(dǎo)致氯快速衰減的重要因素.

4 結(jié)論

4.1 消毒劑存在(0.5和1.0mg/L氯)時,針鐵礦對微生物有保護效果,且在0.5mg/L氯環(huán)境中更為明顯;但隨著氯濃度的增大針鐵礦對微生物的保護效果會有所下降.

4.2 在消毒劑的脅迫下,投加針鐵礦促進微生物的聚集行為以及消毒劑的衰減過程,進而對飲用水中微生物起到保護效果.

4.3 增大針鐵礦投加量(0～20mg/L)以及投加消毒劑(0.5和1.0mg/L氯)促進水中微生物胞外聚合物分泌量的增加,尤其是胞外多糖.多糖去除實驗顯示,去除多糖會降低微生物聚集,降低微生物抵抗消毒劑滅活的能力,進一步證明胞外多糖在微生物聚集體形成以及抵抗消毒劑滅活過程中起到了重要作用.

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Effect of suspended particles in drinking water on microbial aggregation and disinfection.

ZHANG Xin-xin1,2, GU Zheng1, YU Chao1, CHEN Guo-wei1, LIU Li1*

(1.Department of Civil Engineering, Hefei University of Technology, Hefei 230009, China；2.Hefei Municipal Design and Research Institute Co. ,Hefei 230009, China)., 2022,42(1)：76～82

Considering that the mechanism of disinfection-stressed protection effects of suspended particles on microbes remained unclear, this study investigated the chlorination-stressed protection effects of these particles on microbes in drinking water by analyzing microbial physiological characteristics and aggregation behaviors via a static experimental setup. The results showed that goethite dosage had a minor impact on the logarithmic inactivation rate on microbes in drinking water when the absence of chlorine. However, the presence of goethite stimulated microbial aggregation behaviors and the chlorine decay process, thus goethite playing a protective role when associating with chlorination stress, particularly at 0.5mg/L chlorine.

drinking water；suspended particles；chlorination；microbes；extracellular polymer substances；aggregation

X703.5

A

1000-6923(2022)01-0076-07

章鑫鑫(1994-),女,安徽合肥人,合肥工業(yè)大學(xué)碩士研究生,主要研究方向為顆粒物與細(xì)菌交互作用.發(fā)表論文1篇.

2021-04-30

國家自然科學(xué)基金資助項目(51479046)

* 責(zé)任作者, 教授, lliu@hfut.edu.cn