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若饮用水水源中存在致病微生物,不仅会造成介水传染病的大规模爆发,还将威胁生命安全、破坏社会稳定。虽然传统氯消毒工艺有许多优点,但随着人们对病原微生物的深入研究,发现多数难灭活微生物存在较高的抗氯性,且消毒过程中产生的副产物具有致癌、致畸和致突变的潜在危害,故常规氯消毒将无法满足人们对于安全水质的要求。许多水厂已将紫外线应用于消毒环节,其具有不会产生副产物等优点,但缺乏持续消毒能力,存在微生物复活等问题。于是本实验将氯与紫外线联用,不仅可以降低氯投加量、减少消毒副产物、提供持续消毒能力,还能提高灭活效果;同时以枯草芽孢杆菌作为难灭活微生物的代表,探究常见水质因素变化对灭活效果的影响,并深入机理研究,得到以下结论:(1)单独氯灭活枯草芽孢杆菌实验随着氯浓度增加,灭活效果提升,浓度为10mg/L,灭活100min时的对数灭活率达5.6,是2mg/L时的1.8倍。酸性条件下灭活能力更强,p H为6,反应100min时的对数灭活率为5.7,是p H为9的19倍。一定范围内升温,灭活效果先提升后降低,温度为25℃,灭活100min时的对数灭活率为5,与5℃相比增加了1.3,与30℃相比提高了0.21。锰离子对灭活有抑制作用,浓度为10mg/L,灭活100min时的对数灭活率为4.19,与0mg/L相比降低了0.81。(2)单独UVC-LED灭活枯草芽孢杆菌实验一定范围内升温,灭活效果先升高后降低,紫外辐射剂量为100m J·cm-2时,40℃下的对数灭活率为3.96,与5℃相比提高了1.33,与50℃相比增加了0.18。有机质浓度增加,灭活效果有所下降,紫外辐射剂量为100m J·cm-2时,10mg/L的对数灭活率为3.65,与0mg/L时相比降低了0.17。锰离子对灭活有抑制作用,紫外辐射剂量为100m J·cm-2时,10mg/L的对数灭活率为3.26,与0mg/L时相比减少了0.56。(3)氯联合UVC-LED灭活枯草芽孢杆菌实验氯过量后,会与自由基发生清除反应,氯浓度继续增加,灭活效果不会大幅提升,紫外辐射剂量为100m J·cm-2时,10mg/L的对数灭活率为6.13,与2mg/L时相比增加了1.48,与30mg/L时相比减少了0.13。p H值增加,使次氯酸浓度降低,部分羟基自由基被湮灭,灭活效果明显下降,紫外辐射剂量为100m J·cm-2,p H为6时的对数灭活率为6.59,比p H为9时提高了2.67。锰离子可吸收紫外线、与次氯酸等发生反应,对灭活有抑制作用,紫外辐射剂量为100m J·cm-2,10mg/L时的对数灭活率为5.1,与0mg/L时相比降低了0.8。(4)灭活机理研究氯联合UVC-LED产生的自由基可有效地破坏孢子结构,使次氯酸等强氧化性物质进入细胞,造成核酸与酶等物质受损,阻碍复制转录等重要活动进行,最终导致菌体死亡。