膜法提取甘露醇过程中膜的微生物污染及其控制

报告了海藻工业膜集成技术提取甘露醇工业化生产过程中膜的微生物污染及其控制的研究结果和长期运行的措施、经验．研究和运行结果表明，膜法提取甘露醇过程，极易发生微生物污染，且发展迅猛，危害严重．影响微生物污染的因素比较复杂，其主要因素是料液水温、含盐浓度、系统设计和运行状况；与常规膜法水处理过程不同，控制发生微生物污染，除了监控进料液SDI指标外，还要求控制进料液内菌群总数小于或等于2000cfv／mL；需重视清洗和杀菌消毒系统设计，确保清洗、杀菌剂能充满一切管阀、部件空间并清洗到每一个部分；选用尽量简短的工艺流程和抗污染膜组件；采用经济、有效、安全的杀菌剂并按规范程序进行消毒，只要严格按上述措施操作就可控制其微生物污染，保障系统稳妥运行．     

生物降解高分子基海洋防污材料的研究进展

首先总结了当前四种生态友好海洋防污材料的优缺点,并简要概述了环境友好防污剂的研究进展。接着介绍了一种新颖的防污策略——“动态表面防污”,并综述了基于这一策略发展的系列生物降解高分子基海洋防污材料的研究进展,包括生物降解聚酯-聚氨酯防污材料、改性聚酯防污材料和主链降解-侧链水解的聚酯-聚丙烯酸酯防污材料。该系列材料可通过主链酯键的断裂形成动态表面实现防污,同时降解产物为无毒的小分子,可避免造成海洋微塑料污染,复配环境友好防污剂可构筑具有优异动/静态防污能力的生态友好防污体系。最后展望了高性能防污体系未来的发展方向。     

船舶表面微结构防污技术研究进展

海洋污损生物对船壳浸水表面的危害十分严重,基于表面微结构的防污技术是一种绿色防污方法,不会对海洋生态环境造成任何危害,近些年来得到了重点研究。文中分析了自然界中多种具有自清洁能力的动植物的表面微观结构特征;总结了表面微观结构防污机理研究方面的进展;阐述了几种现有的微观结构防污理论模型:ERI模型、纳米力梯度模型以及SEA模型。对当前常用的微米级结构、纳米级结构以及微纳复合结构的加工方法进行了综述;分析了目前微结构表面防污性能常用评价方法:实船试验方法、浅海浸泡试验方法、接触角试验方法、附着力测量试验方法以及生物附着试验方法。基于细菌、石莼孢子、硅藻和藤壶金星幼虫等典型海洋污损生物,对表面微结构的防污特性进行了分析,提出深入研究海洋污损生物的附着机理和表面微结构的防污机理,进而建立表面微结构的设计基准。多尺度微纳结构的快速精准加工和完善防污性能评价体系,是表面微结构防污发展中面临的难题和未来发展方向。     

Assessing the effects of bacterial predation on membrane biofouling

Membrane biofouling is one of the major obstacles limiting membrane applications in water treatment. In this study, Bdellovibrio bacteriovorus HD 100, a Gram-negative predatory bacterium, was evaluated as a novel way to mitigate membrane biofouling and its subsequent performance decline. Dead-end microfiltration (MF) tests were carried out on Escherichia coli DH5α and B. bacteriovorus HD 100 co-culture feed solutions. Predation of E. coli was performed at either a low or high multiplicity of infection (MOI), which is defined as the predator to prey cell ratio. The MOIs tested were 2 and 200, and the viability of both the E. coli prey and the predator was monitored over 48 h. The higher MOI (high predator, HP) culture showed a nearly 6-log loss in E. coli number after 24 h when compared to both the control and low MOI (low predator, LP) cultures, whereas the E. coli population within both predated cultures (HP and LP) became nearly identical at 48 h and 4-log lower than that of the control. The unpredated cultures led to significant loss in water flux at 12, 24, and 48 h of culture, but the HP and LP membranes showed less loss of flux by comparison. Analysis of the total membrane resistance showed a similar trend as the flux decline pattern; however, irreversible resistance of the membrane was much higher for the 48 h LP culture compared to the unpredated and HP cultures at 48 h. This increase in irreversible resistance was attributed mainly to E. coli debris, which accumulated in the medium after the predator lysed the prey cells. These results show that pretreatment of wastewater using a suitable concentration of predatory bacteria such as B. bacteriovorus can enhance membrane performance.     

循环水系统海生物污染控制

分析珠海电厂循环水冷却系统海生物污染情况，探讨控制循环水海生物污染的方法，介绍用于控制海生物生长的杀生剂CT1300的特点和应用经验，并对CT1300与氯气杀灭循环水冷却系统海生物的实效进行了比较。     

船舶表面新型环保防污涂料研究进展

随着人们环保意识的不断提高,环保、广谱的新型防污涂料已经成为当前海洋防污领域的研究热点。概述生物污损的形成过程和污损机制,综述近年来新型环保防污涂料的研究进展,包括污损释放防污涂料、光催化防污材料和基于仿生策略衍生而出的天然防污剂、水凝胶防污涂层等;介绍抗菌肽的作用机制和改性表面的制备手段,指出该类防污材料具有广谱的抗菌活性和环境友好性,有望成为具有理想防污功能的新型海洋防污涂料;展望未来防污涂料的研究方向,旨在为发展高效、广谱、绿色的海洋防污涂料提供参考。     

海水淡化反渗透膜微生物污染及防控研究进展

随着反渗透技术在海水淡化及废水处理等方面的应用推广,反渗透膜污染问题显得越来越突出,尤其是不可逆的微生物污染,现已成为一个世界性难题.本文基于反渗透膜微生物污染的研究现状及进展,总结归纳微生物污染过程中三个关键阶段包括微生物粘附、生长和扩散的形成特点,发生机制及其影响因素;全面论述微生物污染膜的表面评价方法及膜性能评价方法如水利参数评价等的优缺点;针对微生物污染膜形成的不同生长阶段分别提出相应的防控策略如预处理、水利运行参数调控、反渗透膜的改性及清洗等;最后提出分离膜微生物污染研究的发展方向.     

循环水系统黏泥细菌群落结构多样性的PCR-DGGE分析

 以炼油厂循环冷却水作为接种水,考察了水质条件对生物黏泥中活细菌数量的影响,并利用聚合酶链式反应-变性梯度凝胶电泳（PCR-DGGE）技术分析了不同黏泥中的优势菌种组成、多样性及相似性。结果表明,在中营养水平下（COD=50 mg/L）形成的黏泥中含菌量最多,贫营养下的（COD=25 mg/L）最少,但是贫营养下的黏泥中细菌群落多样性最为丰富。3组样品之间,富营养（COD=100 mg/L）与另外2种营养下黏泥中细菌群落结构相似性差别较大。所选19个主要条带与其对应的 GenBank 中最相近的菌种 DNA 序列相似度均在97%以上,反映出鉴定结果的准确性。通过16S rDNA 序列系统进化树分析发现,有多组菌种在系统发育上具有相近的亲缘关系,但其在不同黏泥中的优势地位由于受到营养水平和生物黏泥空间结构的影响而各不相同。     

Intracellularly Degradable Hydrogen‐Bonded Polymer Capsules

The assembly of low‐fouling polymer capsules with redox‐responsive behavior and intracellular degradability is reported. Thiol‐containing poly(2‐ethyl‐2‐oxazoline) (PEtOxMA_SH) brushes are synthesized by atom transfer radical polymerization (ATRP) of oligo(2‐ethyl‐2‐oxazoline)methacrylate and glycidyl methacrylate (GMA) and subsequent ring‐opening reaction of the GMA. Sequential deposition of PEtOxMA_SH/poly(methacrylic acid) (PMA) multilayers onto silica (SiO₂) particle templates and crosslinking through disulfide formation yield stable capsules after the removal of the SiO₂ templates by buffered hydrofluoric acid (HF). The redox‐responsive nature of the disulfide crosslinking groups enables the degradation of these capsules under simulated intracellular conditions at pH 5.9 and 5 mm glutathione (GSH). Furthermore, capsule degradation is observed after incubation with dendritic (JAWS II) cells. Even at high capsule‐to‐cell ratios, PEtOxMA_SH capsules show only negligible cytotoxicity. Quartz crystal microgravimetry (QCM) studies, using 100% human serum, reveal that films prepared from PEtOxMA_SH exhibit low‐fouling properties. The degradation and low‐fouling properties are promising for application of PEtOxMA_SH films/capsules for the delivery and triggered release of therapeutics.