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海产养殖水体中复杂组分致光催化剂杀菌失活的机理研究
被引量：
1
1
作者
王艺霓
蔡仪威
+3 位作者
孙彤
李桂英
Wonyong Choi
安太成
《生态环境学报》
北大核心
2025年第1期89-98,共10页
光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而,海水水产养殖水体组分复杂,造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象,重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物(NOM)组分,以细菌和真菌作为主要微生物,对光催化...
光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而,海水水产养殖水体组分复杂,造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象,重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物(NOM)组分,以细菌和真菌作为主要微生物,对光催化剂TiO_(2)纳米管杀菌失活的影响机制进行研究。发现在汕头海水养殖水体中,0-8 h细菌(k=0.23 h^(-1))和真菌(k=0.32 h^(-1))具有较高的杀菌效率,在8-24 h阶段细菌杀菌效率(k=0.03 h^(-1))开始下降,在湛江海水养殖水体中也观察到同样的趋势;在珠海海水养殖水体中,前0-8h对细菌(k=0.14h^(-1))有较高的杀灭效率,在0-6h内对真菌也具备较高的杀灭效率(k=0.24 h^(-1)),细菌和真菌分别在8 h和6 h时杀菌效率变化明显。并且3个地点的水样分别在杀菌48、48、8h后菌体数量呈现增长的现象,这可能与菌体的VBNC状态有关。同时,通过微生物多样性测定发现在海水养殖水体中假单胞菌为优势菌种;衣原体,支原体和军团菌3种细菌菌属在杀灭过程中细菌的占比减少程度最大。通过使用稳态瞬态荧光光谱仪结合PARAFAC和荧光区域积分法(FRI)得到3个不同地区水体样品的腐殖酸的降解程度均在40%以上;最后通过ATR-FTIR、SEM-EDS等实验表征,验证了在杀菌过程中,腐殖酸中间产物以及菌体破裂泄漏的生物分子附着在TiO_(2)纳米管表面并堵塞部分微孔,堵塞了催化剂表面的活性位点,致使光催化剂加速失活。对光催化技术应用于环境复杂水体处理中的失活现象和机理进行研究,可填补此领域的空白。
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关键词
光催化剂失活
TiO_(2)催化剂
海水养殖水体
微生物灭活
腐殖质
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职称材料
题名
海产养殖水体中复杂组分致光催化剂杀菌失活的机理研究
被引量：
1
1
作者
王艺霓
蔡仪威
孙彤
李桂英
Wonyong Choi
安太成
机构
广东工业大学环境科学与工程学院/广东工业大学环境健康与污染控制研究院/环境催化与健康风险控制重点实验室/粤港澳污染物暴露与健康联合实验室
出处
《生态环境学报》
北大核心
2025年第1期89-98,共10页
基金
国家自然科学基金项目(42330702,22076030)
粤桂联合基金重点项目(2020B1515420002)。
文摘
光催化技术在养殖水体净化方面具有很好的应用前景。然而,海水水产养殖水体组分复杂,造成光催化剂失活的机理鲜有研究。以典型近海养殖水体为研究对象,重点探讨以腐殖酸为典型天然有机物(NOM)组分,以细菌和真菌作为主要微生物,对光催化剂TiO_(2)纳米管杀菌失活的影响机制进行研究。发现在汕头海水养殖水体中,0-8 h细菌(k=0.23 h^(-1))和真菌(k=0.32 h^(-1))具有较高的杀菌效率,在8-24 h阶段细菌杀菌效率(k=0.03 h^(-1))开始下降,在湛江海水养殖水体中也观察到同样的趋势;在珠海海水养殖水体中,前0-8h对细菌(k=0.14h^(-1))有较高的杀灭效率,在0-6h内对真菌也具备较高的杀灭效率(k=0.24 h^(-1)),细菌和真菌分别在8 h和6 h时杀菌效率变化明显。并且3个地点的水样分别在杀菌48、48、8h后菌体数量呈现增长的现象,这可能与菌体的VBNC状态有关。同时,通过微生物多样性测定发现在海水养殖水体中假单胞菌为优势菌种;衣原体,支原体和军团菌3种细菌菌属在杀灭过程中细菌的占比减少程度最大。通过使用稳态瞬态荧光光谱仪结合PARAFAC和荧光区域积分法(FRI)得到3个不同地区水体样品的腐殖酸的降解程度均在40%以上;最后通过ATR-FTIR、SEM-EDS等实验表征,验证了在杀菌过程中,腐殖酸中间产物以及菌体破裂泄漏的生物分子附着在TiO_(2)纳米管表面并堵塞部分微孔,堵塞了催化剂表面的活性位点,致使光催化剂加速失活。对光催化技术应用于环境复杂水体处理中的失活现象和机理进行研究,可填补此领域的空白。
关键词
光催化剂失活
TiO_(2)催化剂
海水养殖水体
微生物灭活
腐殖质
Keywords
photocatalyst deactivation
TiO_(2)catalyst
mariculture water
inactivation of microorganisms
humic acid
分类号
X171.5 [环境科学与工程—环境科学]
X172 [环境科学与工程—环境科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海产养殖水体中复杂组分致光催化剂杀菌失活的机理研究
王艺霓
蔡仪威
孙彤
李桂英
Wonyong Choi
安太成
《生态环境学报》
北大核心
2025
1
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