紫外/过氧乙酸灭活大肠杆菌的效能及机理

病原微生物对公共卫生及生态系统产生了极大威胁,为研究紫外/过氧乙酸体系(UV/PAA)的消毒效能,以大肠杆菌为目标微生物,考察了PAA和UV投加剂量、不同背景物质对大肠杆菌灭活的影响,检测了体系中生成的活性物种并观察了反应过程中细胞形态变化。结果表明:在PAA浓度为60μmol·L^(-1)和UV光强为2.25×10^(-7)Einstein·(s·L)^(-1)的条件下反应3 min后,大肠杆菌的灭活率能达到4.71 log,相较单独PAA体系和单独UV体系分别提高了2.76 log和0.82 log,且灭活率随PAA浓度和UV辐射剂量增加而提高。NH_(4)^(+)和Cl^(-)对于UV/PAA体系灭活大肠杆菌有轻微的抑制作用,而腐殖酸(HA)对于体系有较强的抑制作用。自由基淬灭实验和电子顺磁共振检测结果表明,UV/PAA体系灭活大肠杆菌的主要活性物质为羟基自由基(HO·)和有机自由基(RO·)。激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察的结果表明,UV/PAA体系灭活大肠杆菌时,会引起细胞膜轻微破损,但并不会导致严重的裂解。反应溶液中溶解性成分的荧光光谱分析表明大肠杆菌灭活时释放的有机物会随着细胞膜破损而增加,但释放的类蛋白大分子物质最终可被氧化为类腐殖酸小分子有机物。