介质阻挡放电联合脉冲电晕放电灭活水中维氏气单胞菌的效果与机制

来源：中国环境科学杂志2024年第9期北京时间：

作者：祝振飞, 燕鹏程, 张荣, 张敏, 屈广周

单位：西北农林科技大学资源环境学院, 陕西 杨陵 712100

摘要：将介质阻挡放电(DBD)与脉冲电晕放电(PCD)联合用于水中维氏气单胞菌的灭活,分析了DBD与PCD的协同效应,考察了电压、pH值、载气种类和流量等对DBD联合PCD (DBD/PCD)灭活维氏气单胞菌的影响,探讨了维氏气单胞菌的失活机制,分析了活性物质的种类和作用,并通过斑马鱼攻毒实验验证了DBD/PCD的安全性.结果表明:DBD/PCD对维氏气单胞菌的灭活效果明显高于DBD和PCD单独灭活效果,且二者的协同系数均大于1;经过420s的处理,DBD/PCD可将维氏气单胞菌的浓度降低7个数量级;增加放电电压可显著提高维氏气单胞菌的灭活效率;碱性条件下,氧气作为载气有利于维氏气单胞菌的灭活;在0.5~1.5L/min的范围内,空气流量对灭活效率的影响并不明显.DBD/PCD系统中产生的活性物质首先作用于维氏气单胞菌外膜,使其破裂,然后进入细胞内造成胞内蛋白和毒力基因的损伤,最终导致维氏气单胞菌失活.DBD/PCD系统产生的活性物质·OH、1O2和O2·sup>-在维氏气单胞菌灭活过程中起到了重要作用.斑马鱼攻毒实验表明:DBD/PCD是一种安全高效的水体病原微生物灭活方法.

关键词：介质阻挡放电,脉冲电晕放电,维氏气单胞菌,灭活,机制,斑马鱼

基金资助：陕西省自然科学基金资助项目(2021JM-109);陕西省留学人员科技活动项目;中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2452017106)