水资源是重要的自然资源,是生态环境的控制因素之一。随着人类社会的进步和经济的发展,人类对水资源的需求量与日俱增。农村生活污水已成为自然水体污染的重要因素。人工湿地水质净化系统由于具有工艺简单、能耗低、易管理等优势成为农村生活污水处理的最优工艺之一。生活污水可能携带的病原微生物会影响人类健康,而传统消毒工艺难以在人工湿地系统中实施。本文的目的是以T4、f2噬菌体为模式生物,筛选具有强抑制病毒能力的水生植物,从植物提取液中分离抑制噬菌体的化感物质,同时研究湿地植物根系分泌的主要有机酸抑制病毒的能力,为利用水生植物化感物质降低人工湿地出水中的病毒提供科学依据。本文采用双层琼脂平板法比较研究了水蓼(Polygonum hydropiper)、红蓼(Polygonum orientale)、芦苇(Phragmites communis)、芦竹(Arundo donax)、香蒲(Typha latifolia)5种植物根、茎和叶对大肠杆菌噬菌体噬菌体T4和f2的抑制作用强弱。结果表明,在受试植物中水蓼对2种噬菌体的抑制作用最强,水蓼根抑制噬菌体T4和f2的半效应浓度(EC50)分别为0.6 mg·L-1和7.6 mg·L-1(以提取液总有机碳TOC表示)。采用液液萃取的方法从水蓼根中提取、分离具有抑制噬菌体效果的化感物质,用气相色谱-质谱联用技术鉴定其主要成分。五种溶剂(石油醚、氯仿、乙酸乙酯、正丁醇和蒸馏水)液液萃取组分抑制噬菌体实验表明饱和正丁醇相(组分D)对噬菌体T4和f2抑制作用最强,其次是乙酸乙酯相(组分C)。购买5种化感物质替代物质验证对噬菌体的抑制效果,结果显示10 mg/L化感物质替代物质对2种噬菌体抑制率都低于40%。同时还初步探讨了富马酸(Fumaric acid)、马来酸(Maleic acid)、酒石酸(Tartaric acid)、苹果酸(Malic acid)、琥珀酸(Succinic acid)、柠檬酸(Citric acid)、草酸(Oxalic acid)、乳酸(Lactic acid)、乙酸(Acetic acid)、咖啡酸(Caffeic acid)和绿原酸(Chlorogenic acid)11种有机酸对2种噬菌体的抑制效应,筛选具有强抑制噬菌体能力的有机酸。结果表明酒石酸对噬菌体T4的抑制效果最好,其EC50为0.13 mg·L-1;其次是草酸,其EC50为0.18 mg·L-1;马来酸对噬菌体f2的抑制效果最好,其EC50为0.33 mg·L-1;其次是富马酸,其EC50为0.47 mg·L-1。进而对噬菌体有强抑制作用的有机酸进行联合作用实验,结果显示酒石酸和草酸对噬菌体T4联合作用表现为相加作用,富马酸和马来酸对噬菌体f2联合作用也表现为相加作用。后续工作应进一步分离水蓼根中的化感物质,深入探讨化感物质抑制噬菌体机理以及根系分泌有机酸对噬菌体抑制作用的研究。