空间有害微生物给人类健康和动植物生存带来威胁。其传播途径主要是接触传播和空气传染,因此对表面和空气中有害微生物的杀灭显得尤为重要和迫切。常用治理技术不能行之有效地快速、无污染地消除空间有害微生物,防止疫情的扩散。由于羟基自由基(·OH)具有快速、无选择性、高效、无污染等特点,弥补了常规方法的不足,但现有的·OH制备方法仍存在很多缺陷。本文采用强电场电离放电方法解决了高浓度·OH生产规模化等问题,满足了实际应用的需要。采用·OH溶液对细菌、真菌、芽孢中的典型有害微生物进行平面喷洒灭菌实验,结果表明·OH溶液是无选择性、用量少、高效、快速、绿色环保的灭菌剂,可满足平面灭菌的要求。通过正交实验分析并讨论了操作条件对杀灭效果影响,大小顺序为:喷洒密度＞·OH浓度＞作用时间。优化了完全杀灭有害微生物的操作参数:·OH溶液阈值浓度≤1.0 mg/l、喷洒密度21μl/cm~2,作用时间≤4 s。·OH溶液在适当条件下可使微生物彻底消失,无细胞残体残留。探讨了·OH与细胞壁、细胞膜、胞内物质等的重要组成单元和功能物质发生不可逆反应,进而破坏细胞基本结构和功能,导致微生物死亡的机理。对·OH灭菌的生物学过程进行实验研究和机理分析发现:·OH灭菌是由外而内进行的;·OH作用于细菌和真菌的细胞壁和细胞膜,破坏细胞壁和细胞膜的完整性而使其破裂,作用于芽孢的芽孢壳、芽孢膜、皮质和芽孢壁而使其破损;胞内物质外泻,并快速消失,大片的细胞膜在表面张力的作用下收缩成球状;剩余·OH还可能与剩余的细胞残体反应或分解而消失。·OH溶液能很好地杀灭表面的细菌、真菌和芽孢,且无二次污染,为空气消毒灭菌和大空间内灭菌研究奠定了基础。