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摘要：鉴于中央空调中的军团菌如不能得到有效的控制，其后果将会是严重的，必将影响正常的工作、学习、生活。为此，本文详细介绍了控制军团菌的物理控制方法，通过分析得出最佳的杀菌途径。
关键词：冷却塔；军团菌；物理控制方法
本文选择了军团菌作为研究的内容，将在物理控制技术上进行详细的叙述，从而使读者对军团菌的控制有了一个清楚的认识。
随着城市经济的繁荣，大型建筑的兴建及随之而来的大型空调设备的增加，可能导致军团菌病的发生和流行。因此控制军团菌成为了一项迫切的任务。为了深入了解军团菌，进而分析出物理控制的最佳方法，因此本人提出了这个课题，从而撰写了本文。
国外科学家主要应用高科技于军团菌的控制当中。国外交叉学科相互渗透，技术高新，但成本较高且不太成熟，因此制约了市场的前景，很多技术并未转化成生产力。一些小的企业缺乏初期的启动资金，因而无法采用，为此一些廉价有效的技术就显得相当重要了。
国内技术研究起步较晚，而且受国家科技、经济等因素的制约，高新技术应用较少。国家对于军团菌问题是相当重视的，走的是实用路线，主要采用物理方法对军团菌进行控制。经过多年的实践检验，技术可靠。因为技术比国外简单，设备投资少，见效快，深受市场的欢迎。国内技术在当前社会生产力及条件下是适应社会的。
1 军团菌物理控制法
1.1 紫外线控制法
紫外线消毒技术操作简单，属于较为成熟的技术。但是，紫外线消毒技术也存在着一些缺点和不足，光复活作用就是其中之一。认识光复活，首先要了解UV消毒作用的机理。
1.1.1 紫外线的灭菌机理：
紫外线位于X射线和可见光之间，水处理中实际上是使用紫外线的UV-C（200-275nm）部分，在该波段中260nm 附近已被证实是杀菌效率最高的紫外线。紫外线灭菌的原理是基于核酸对紫外线的吸收。当微生物体受到紫外线照射时，会吸收紫外线的能量，从而引起DNA的损伤，最常见的两种损伤形式为环丁烷嘧啶二聚体（CPD）和嘧啶-嘧啶酮光产物（PP）。这些都是比较稳定的化学键，从而阻止了DNA的复制；另一方面，在紫外线的照射下可以产生自由基引起光电离，造成微生物不能复制繁殖，就会自然死亡或被人体免疫系统消灭，从而达到消毒的目的。
1.1.2 光复活作用的机理：
紫外线杀菌后，还会产生光复活作用。光复活作用最直接的影响就是菌类存活率的上升。该作用因影响因素不同而不同。详细过程见图（a）。
图（a）光裂解酶催化二聚体裂解的反应机理
微生物的光复活作用主要是通过一种特殊的酶--光裂解酶的作用来实现的。光复活作用的发生首先进行的是光子的吸收，叶酸类和去氮杂黄素类辅酶能够分别吸收长波的UVA和蓝色可见光并将能量转移到活性辅基FADH-；处于激发态的1FADH-向二聚体转移一个电子，进而使二聚体裂解，从而完成光复活作用。一个电子从1FADH-转移到二聚体上，并在裂解后从单体上再返回，完成催化循环。光裂合酶一旦与CPDs结合，其作用效率是极高的，几乎每吸收一个光子就能开裂一个二聚体。
1.1.3 紫外线控制技术特点：
紫外线消毒因为不需要投加化学药剂、不产生有毒有害副产物、消毒效率高，而且运行操作简便，其基建投资及运行费用也低于其他几种化学消毒方法等优点，得到了越来越多的应用。但是，作为紫外线消毒的一个不足之处--光复活作用，不应该被人们所忽视，因为它直接影响到消毒的效果。因此该技术在实际使用中需要注意抑制细菌的光复活作用，以便提高消毒效果。
1.2 电化学控制法
电化学杀菌技术近年来对直接电化学杀菌的消毒原理、消毒效率、运行条件、系统架构、影响因素等的研究较多，属较新锐技术。
1.2.1 电化学控制法的灭菌机理：
（1）电解产生次氯酸对系统内微生物的作用，原理类似间接法。一般的循环冷却水的氯离子浓度大概在100mg／L以上，能取得不错的杀菌效果。（2）电场作用下（将电场置于管道之外，电极不与水流直接接触的设备），电能击穿细胞膜，使细胞质部分或全部流出，造成细菌死亡，或是通过细菌细胞和电极之间的电子传递，造成细菌细胞呼吸系统失调导致细菌死亡。（3）多种高效强力氧化剂作用，在电解过程中，除了在有氯离子存在条件下，生成次氯酸外，还能生成羟基自由基、臭氧负离子和过氧化氢等杀菌物质。在电解作用下，即使在不含氯离子的水中，这些物质也会少量产生。
1.2.2 电化学控制法技术特点：
图（b）军团菌杀灭实验细菌减少率曲线圈
经过试验，结果如图（b）所示，电化学水处理器在其额定流量范围内在出水瞬间即能达99％左右的杀菌率，并且随着出水静置时间的增加，军团菌杀灭效果明显提高，在静置1min后细菌减少率可达99.99％以上。由此说明，电化学水处理器不仅瞬时杀灭军团菌效果显著，并且由于其在处理过程中产生了许多活性杀菌物质，因此出水具有很强的杀菌能力。
表（a）军团菌杀灭实验细菌减少率曲线圈
模拟污染菌液在通电处理不同时间后，军团菌数量发生显著变化。由表（a）可见，分别采用钻石电极和钛基铱电极通电处理1min后，就能杀灭98.0％以上军团菌；采用钻石电极进行通电处理2 min后，抑菌率即可达99.1％；利用钛基铱电极电化学处理5min后，抑菌率达100.0％，电化学处理显示了快速杀灭军团菌的作用。
结果表明，钻石电极或钛基铱电极作为电极材料时可能具有较强的产生强氧化性物质（H2O2、O3-）的作用，快速杀灭作用也表明军团菌对这些强氧化性物质非常敏感。结果可为军团菌电化学灭菌器制备提供依据。污染水直接流过灭菌器，在电化学灭菌器中停留时间大于2min就可望取得较好的杀灭效果。
2 结论
紫外线技术成熟，但使用时对抑制光复活作用有要求，鉴于其低成本特点适合普遍使用。电化学技术在电极反应和电场作用下（可以看作是物理和化学方法的综合作用的结果），具有更强的杀菌效果。鉴于其投入成本较紫外线技术高，建议有资金的或者对水质有要求的企业采用。
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论文作者:谢瑞麟
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/10/14
标签：军团论文; 紫外线论文; 电化学论文; 作用论文; 电极论文; 技术论文; 细菌论文; 《基层建设》2019年第18期论文;