给水管网流速对水质和生物膜种群结构的影响

为了解析水流流速对给水管网的影响,采用给水管网模拟系统,动态监测28 d内的水质,对第28日的生物膜进行生物量测定和16S r DNA测序;并利用统计分析方法解析主体水水质和生物膜之间的相互关系.结果显示:在流速为0.5 m/s时,主体水中总有机碳(TOC)最为丰富(5.26±0.17 mg/L),悬浮细菌总数(n)最多[lg(n+1/m L~(-1))=4.79±0.02],综合水质为最差(3.69),而且生物膜细菌总数(n)最大[lg(n+1/cm~(-2))=5.48±0.06];Pearson相关分析显示,不同流速下生物膜细菌总数与主体水水质指标中的电导率(R=0.73,P0.01)、浊度(R=0.87,P0.001)、TOC(R=0.94,P0.001)和细菌总数(R=0.92,P0.001)成正相关,与余氯(R=-0.68,P0.05)成负相关;在低流速(0.1 m/s)和高流速(2.5 m/s)条件下生物膜多样性较高,而在0.5 m/s流速下,生物膜细菌种群多样性处于最低水平;变形菌门(Proteobacteria)在生物膜的群落结构中占主导地位.本研究表明给水管网流速影响水质和生物膜种群结构,水质与生物膜种群结构存在相互关系,结果可为管网生物膜的研究提供理论依据.     

氯对细菌与管材间交互作用及附着行为的影响

为探究饮用水中消毒剂对细菌在管材粗糙表面上附着行为的影响机制,探讨了消毒剂条件下细菌在不同类型、不同粗糙程度管材上的附着行为,并借助于基于表面热力学的XDLVO(extended-Derjaguin-Landau-Verwey-Overbeek)理论解析细菌与粗糙表面的交互作用过程.结果表明,投加氯(≤1.0mg/L)明显促进了细菌在管材表面的附着(相较于未投加时扩大4～6倍),且细菌更倾向于在塑料管材表面定殖,增大管材表面粗糙度进一步促进了细菌的附着.基于XDLVO理论解析表明,1.0mg/L氯提高了细菌与管材表面间的酸碱作用项和范德华作用项,进而促进细菌的表面附着行为;而增大管材表面粗糙程度进一步强化了这一交互过程.相较于不锈钢管材,聚氯乙烯和聚乙烯管材促进了其与细菌表面的交互吸引作用能,特别在1.0mg/L氯条件下管材与细菌的相互作用能增加了4～6倍,进而有助于细菌的表面附着聚集.     

饮用水中悬浮颗粒物对微生物聚集和消毒效果的影响

针对目前有关消毒剂胁迫下颗粒物对微生物保护作用机制尚不清晰,以饮用水中微生物为研究对象,通过构建静态模拟实验装置,解析消毒剂胁迫下针铁矿对微生物聚集和消毒效果的影响机制.结果表明,当未投加消毒剂氯时,针铁矿浓度对水中微生物失活率基本没有影响;而当有氯存在时,针铁矿促进氯的衰减、微生物胞外聚合物的分泌以及其聚集行为,进而...     

过滤工艺条件对抗生素抗性细菌丰度的影响

为探究不同过滤工艺运行条件对处理水中的抗生素抗性细菌去除效果的影响,该文设置不同滤料厚度、过滤停留时间和滤料粒径等工艺参数,分析处理后出水和滤料上残留的四环素抗性菌（TET）、诺氟沙星抗性菌（NOR）、磺胺甲恶唑抗性菌（SUL）及克林霉素抗性菌（CLI）的变化规律。结果表明,当石英砂滤料厚度由1 cm增加到5 cm,过滤停留时间由0 min增加到80 min及粒径由6 mm减小到0.3 mm时,出水中4类抗性细菌数目分别下降了56%～65%、34%～54%及44%～64%。相对于滤料粒径,滤层厚度和停留时间对出水和滤料上残留的抗性细菌丰度的影响更为显著。调节石英砂厚度及粒径更利于TET的去除及CLI的滤料存留;调节石英砂厚度及停留时间更利于SUL和CLI的去除及TET的滤料存留;调节石英砂厚度对NOR的去除及滤料存留效果均为最佳;调节石英砂粒径更利于SUL的滤料存留。     

给水管网中余氯浓度对颗粒物表面细菌附着的影响

为解析余氯浓度对颗粒物表面细菌附着的影响,以给水管网细菌为研究对象,开展其在不同余氯浓度条件下的附着实验.结果表明,低浓度氯(0~0.5 mg·L~(-1))会促进细菌在针铁矿表面的附着,而高浓度氯(0.5~3.0 mg·L~(-1))抑制了细菌的表面附着.通过定量测定及激光共聚焦显微镜的观测发现,当氯浓度为0.5 mg·L~(-1)时,聚集体总细菌数、胞外聚合物(EPS)含量均达到最大.研究结果揭示了余氯浓度调控着细菌EPS的分泌,进而影响细菌在给水管网中颗粒物表面的附着.