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本文采用5种含一至三价阳离子的有代表性的典型无机盐NaCl、LiCl、CaCl2、MgCl2、AlCl3和4种特征黏度系列化的聚季铵盐PDMDAAC([η]:0.86、1.30、2.30、3.11),研究了无机盐、聚季铵盐的杀生性能及其作用机理。以大肠杆菌(小球藻)为受试菌(藻)种,采用平皿计数法(叶绿素a测定法),研究了无机盐的作用浓度、电荷浓度和离子半径,聚季铵盐的作用浓度和特征黏度等因素对其杀生性能的影响规律,为杀生机理研究奠定了基础。实验结果如下:对于菌含量(叶绿素a含量)为105个/mL(300μg/L)的中污染水(富营养水),分别加入作用浓度为0.32.4mol/L、电荷浓度为0.34.2mol/L的5种无机盐时,其杀菌(灭藻)效果随作用浓度、电荷浓度、阳离子价态的增大而增大,随原子半径的减小而增大。作用浓度为2.4mol/L时,24h最大杀菌率(灭藻率)分别为48.44%、56.14%、66.71%、84.38%、95.45%(33.24%、45.72%、50.22%、60.95%、75.88%),即杀菌(灭藻)效果表现为:NaCl<LiCl<CaCl2<MgCl2<AlCl3。对于菌含量(叶绿素a含量)为105个/mL(300μg/L)的中污染水(富营养水),分别加入作用浓度为0.040.68mg/L(468mg/L)的4种聚季铵盐时,其杀菌(灭藻)效果随作用浓度、特征黏度的增加而增大。作用浓度为0.68mg/L(68mg/L)时,24h最大杀菌率(灭藻率)分别为68.89%、80%、87.89%、98.76%(51.24%、58.97%、65.30%、78.62%),即杀菌(灭藻)效果表现为PDMDAAC([η]:0.86<1.30<2.30<3.11)。采用Zeta电位测定、红外光谱分析和SEM观察等手段,研究了无机盐、聚季铵盐杀生作用过程,得到了作用机理认识。研究结果表明:在建立了无机盐杀菌(灭藻)作用机理模型基础上,给出了无机盐杀菌(灭藻)作用过程的精细描述:首先,无机盐阳离子吸附到菌(藻)体带负电荷的表面发生电中和作用,同步引起细胞内外渗透压差,其中多价阳离子与表面官能团可发生络合反应,产生絮凝作用,剥除脂多糖等细胞壁外膜物质(破坏外层果胶质结构),使细胞壁受损;然后,细胞内外的渗透压失去平衡,胞质外泄,细胞壁结构塌陷;最终,细胞代谢功能受损,导致菌(藻)细胞死亡。在建立了聚季铵盐杀菌(灭藻)作用机理模型基础上,给出了聚季铵盐杀菌(灭藻)作用过程的精细描述:首先,聚季铵盐吸附到菌(藻)体带负电荷的表面,与细胞壁外膜中的脂多糖(细胞壁外层中的半乳糖醛酸等物质)发生电中和作用,使外膜(外层果胶质)屏障受损,细胞壁破裂、塌陷;然后,聚季铵盐穿透肽聚糖层(纤维素层),与细胞膜结合,使其发生继发性损伤;最终,胞质外泄,导致菌(藻)细胞死亡。