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【消息】wsz15地埋式一体化污水处理设施

发布时间:2020-11-17 09:49:54 阅读: 来源:离心机厂家

wsz-1.5地埋式一体化污水处理设施

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BBF作为一种溴代呋喃酮, 由于其结构和AHLs相似, 可以通过和AHLs竞争受体蛋白(LuxR家族蛋白)来干扰细菌的QS系统(Shetye et al., 2013).另外, 一些溴代呋喃酮还能够通过干扰广泛存在于革兰氏阳性细菌和革兰氏阴性细菌中的AI-2来抑制生物膜的形成(Jang et al., 2013).相关研究还发现, 溴化呋喃酮能够抑制牙龈卟啉单胞菌生物膜的形成, 而且不会影响浮游细菌的生长(张利平等, 2011).因此, 选择BBF来研究其对混合菌生物膜形成的抑制作用.由图 3c可知, 当BBF的浓度在1~20 mg·L-1之间时, 其对混合菌生物膜形成的抑制率稳定在11%~18%, 且各处理间没有显著性差异(p>0.05).虽然与对照组相比, 1~20 mg·L-1的BBF能够显著抑制混合菌生物膜的形成(p<0.05), 但得到的抑制率相比于双(3-氨基丙基)胺和香兰素较低.因此, 需要进一步探讨BBF在混合菌生物膜控制中的应用方式, 以提高其对混合菌生物膜的抑制效率.

3.3 银和双(3-氨基丙基)胺对微生物生长的影响  上述研究表明, 在传统抗菌剂中, 银对混合菌生物膜形成的抑制效果优于氯, 而在小分子中, 双(3-氨基丙基)胺的抑制效果最好.因此, 本文研究了不同浓度的银和双(3-氨基丙基)胺对混合菌生长曲线的影响, 探讨其抑制混合菌生物膜形成的可能机理.由图 4可知, 银和双(3-氨基丙基)胺对混合菌生长曲线的影响与其浓度有关, 低浓度的银(0.01 mg·L-1)可以促进混合菌的生长, 0.05 mg·L-1的Ag+对混合菌的生长没有显著影响, 高浓度的银(0.1、1和10 mg·L-1)会显著抑制混合菌的生长, 而且浓度越高, 抑制效果越显著.1000 μmol·L-1以下的双(3-氨基丙基)胺基本不会抑制悬浮状态混合菌的生长, 所以其对混合菌生物膜的抑制是通过非杀菌机制来实现的.但高浓度(2000 μmol·L-1)的双(3-氨基丙基)胺会显著抑制混合菌的生长曲线, 表明高浓度的双(3-氨基丙基)胺能够杀灭微生物, 可以通过杀菌机制来抑制生物膜的形成.  4 结论(Conclusions)  1) 两种传统抗菌剂中, 银对废水处理系统混合菌形成生物膜的抑制效率要高于氯;高浓度的银离子(>0.1 mg·L-1)通过杀菌机制抑制混合菌生物膜的形成, 可能会导致细菌产生耐药性  2)在3种小分子物质中, 双(3-氨基丙基)胺对生物膜形成的抑制效果最好, 明显优于香兰素和(Z-)-4-溴-5-(溴乙烯)-2(5H)-呋喃酮(BBF).  3) 低浓度(<1000 μmol·L-1)的双(3-氨基丙基)胺通过非杀菌机制抑制混合菌生物膜的形成, 可以避免传统杀菌剂产生抗药性的问题.如何将小分子物质和传统抗菌剂有效耦合, 或者改变其作用方式, 进一步提高生物膜抑制率, 有待于进一步研究.不同小分子物质对混合菌生物膜形成的抑制效率  双(3-氨基丙基)胺是一种聚胺类小分子物质, 其对生物膜形成的抑制作用与目标菌种有着密切关系(Nesse et al., 2015).关于双(3-氨基丙基)胺抑制生物膜形成的相关机理, 有研究发现其能直接地、特异性地与微生物聚集体中的胞外多糖发生反应, 通过不同于传统抑菌/杀菌剂生物膜抑制机制, 抑制活性污泥生物膜的形成(Si et al., 2014).也有研究表明, 双(3-氨基丙基)胺能够干扰S. mutans的群体感应系统, 从而改变其生物膜中胞外多糖的结构(Ou et al., 2017).本研究中不同浓度的双(3-氨基丙基)胺对生物膜形成抑制的效应见图 3a, 随着双(3-氨基丙基)胺浓度的升高, 混合菌生物膜的附着量逐渐降低.与对照组相比, 100 μmol·L-1的双(3-氨基丙基)胺不会抑制混合菌生物膜形成, 当其浓度增加到500 μmol·L-1时, 生物膜抑制率达到16%.当双(3-氨基丙基)胺的浓度增加到1000和2000 μmol·L-1时, 生物膜的抑制率显著增加到60%和68%.表明双(3-氨基丙基)胺能够有效抑制混合菌生物膜的形成, 在高浓度条件下的抑制效果更好.不同浓度的双(3-氨基丙基)胺(a)、香兰素(b)和BBF (c)对混合菌生物膜形成(24 h)的影响  香兰素(4-羟基-3-甲氧苯甲醛)是一种小分子物质, 它可以作为信号分子抑制剂(Quorum sensing inhibitor, QSI)调控微生物聚集过程.香兰素对混合菌生物膜形成的影响见图 3b.当香兰素浓度从0.1 mg·L-1增加到1 mg·L-1时, 生物膜抑制率维持在20%左右(p>0.05).当香兰素的浓度增加到1~100 mg·L-1时, 生物膜的形成随着香兰素浓度的增加而逐步减少, 100 mg·L-1的香兰素可以抑制37%混合菌生物膜的形成.当香兰素的浓度继续增加到200 mg·L-1时, 生物膜的形成量不再显著性减少(p<0.05), 达到相对稳定的状态.香兰素作为一种QSI, 可以显著抑制短链(C4-HSL和3-Oxo-C8-HSL)和长链AHL的活性, 从而阻碍细菌在基底表面的粘附及生物膜的形成(Ponnusamy et al., 2009).有研究报道, 香兰素能够显著减少反渗透膜上生物膜的厚度、生物量和总蛋白量(Kappachery et al., 2010).也有研究表明, 香兰素能够减少活性污泥生物膜EPS中的多糖和蛋白, 但对eDNA不起作用(Si et al., 2017).本研究结果说明香兰素可以显著抑制混合菌生物膜的形成, 但其抑菌效果不如双(3-氨基丙基)胺.所有实验均有3组平行数据.数据进行方差分析(ANOVA), p<0.05被认为具有显著性, 具有显著性差异的数据用*表示.

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