我们的文章 “Reactive Halogen Species Boost Fungal Spore Inactivation in Seawater during UV/PMS Treatment” 发表在 ES&T 上:https://doi.org/10.1021/acs.est.5c02349
海洋环境中真菌感染的传播已成为日益严重的公共卫生挑战。本研究首次揭示了采用低压汞灯/过氧单硫酸盐(UV/PMS)协同消毒工艺时,海水中的卤素离子(如Cl– 和Br–)对黑曲霉(Aspergillus niger)孢子灭活的关键增效机制。实验数据表明,在典型海水条件下(50 μM PMS,84 mJ/cm2 紫外剂量下),该工艺实现了 5.11-log的孢子完全灭活,灭活效率较去超纯水体系提升了 2.1 倍。同时,通过系统的淬灭实验和动力学模型分析,我们首次明确了活性卤素物种(RHS,包括BrO•、Br•–和BrCl•–等)在灭活过程中的主导作用。分子水平的研究揭示了RHS通过双重作用机制实现高效灭活:一方面直接破坏细胞膜完整性,另一方面导致关键细胞器损伤。尤为重要的是,该工艺能完全抑制孢子的光复活能力,这一发现从根本上解决了传统消毒技术面临的病原体再生复活的难题。与传统UV/氯工艺相比,UV/PMS工艺不仅展现出更持久的消毒效果,同时将有害消毒副产物的生成量降低了 50%以上。
这些开创性发现为海洋环境致病微生物控制提供了全新的技术路径,在压载水处理、海水冲厕系统等实际应用场景中展现出巨大潜力。该研究不仅深化了对盐水介质中高级氧化过程机理的认识,更为实现联合国可持续发展目标(SDG 6-清洁饮水和卫生和SDG 14-水下生物)提供了重要的技术支撑。基于当前研究成果,后续研究将重点开展工艺参数优化和工程放大研究,以加速该技术在实际水处理工程中的推广应用。