第 2 7 卷 第 4 期
2 0 1 4 年 4 月
环境科学研究
Research of Environmental Sciences
Vol. 27 ,N o.4
Apr. ,2014
李绍峰，冉治霖，胡健龙，等
.
超声灭活水中隐孢子虫影响因素及机制（
J).
环境科学研究
，2014 ,27!4" :434
六
40.
LI Shaofeng, RAN Zhilin, HU Jianlong,
et al.
Influence factors and mechanism of ultrasonic inactivating
Crypto sporidium
in water ( J) . Research of
Environmental Sciences ,2014 ,27 (4 " $434-440.
超声灭活水中隐孢子虫影响因素及机制
李绍峰1 ，冉治霖2 ，胡健龙1
3 ，张朝升3
1.
深圳职业技术学院, 深圳市工业节水及城市污水资源化技术重点试验室，广 东 深 圳
518055
2.
深圳信息职业技术学院交通与环境学院，广 东 深 圳
518172
3.
广州大学土木工程学院，广 东 广 州
510006
摘要：采用超声灭活隐孢子虫卵嚢，超声频率为
19.8 kHz
，功率为
151 W
，温度控制在
（20 ±1 )°C
，探讨了浊度、
p(
腐殖酸）及无
机离子质量浓度对超声灭活隐孢子虫的影响，并通过扫描电镜观察及动力学分析探究了超声灭活隐孢子虫的机制
.
结果表明：
在浊度为。〜
21.46 N T U
范围内，隐孢子虫的灭活率先升后降，浊度为
1. 13 N T U
时灭活率最高，为
94.7%
;隐孢子虫灭活率随
p(
腐殖酸）的增加而降低，当
p(
腐殖酸）为
50.0 mg/L
时灭活率降至
78.4%. Cu
2
+
、
Mn
2
+
和3042
_
对灭活率影响较小，当p(
Cu2+)
为
0.5 mg/L
时，隐孢子虫灭活率(
93. 2% )
比未添加
Cu
2+时增加了
0 . %
;p(
CO
32。增加，隐孢子虫灭活率下降，当p(
CO
32。 为
150 mg/L
时灭活率降至
82. 5% .
扫描电镜形态学观察表明，超声可破坏隐孢子虫细胞结构；动力学分析表明，自由基氧化作用对
灭活率的贡献为
15.
6
%
，说明超声灭活隐孢子虫的主要机制为空化作用产生的机械剪切作用
.
关键词：超声；隐孢子虫；影响因素；灭活机理
中图分类号：
X703. 1
文章编号
：1001 -6929 (2014) 04 -0434 -07
文献标志码
：A D OI
：
10. 13198/issn. 1001-6929.2014.04. 13
Influence Factors and Mechanism of Ultrasonic Inactivating Cryptosporidium in Water
LI Shao-feng1，R A N Zhi-lin2，H U Jian-long1,3，Z H A N G Chao-sheng
3
1. Shenzhen K e y Lab of Industrial Water Saving & Municipal Sewage Reclamation Technology，
Shenzhen Polytechnic Institute，
Shenzhen
51 8 05 5 ，China
2. Department of Transportation and Environment，
Shenzhen Institute of Information Technology，
Shenzhen 51 81 72 ，
China
3. School of Civil Engineering，
Guangzhou University，
Guangzhou 5 10 0 06，
China
Abstract
：
The effects of turbidity，organic substance and inorganic ions on inactivation of Cryptossoridium with the ultrasonic frequency of
19. 8 k H z ，power of 151 W and temperature of ( 20 ± 1 ) °C were investigated. Additionally，the mechanism of ultrasonic inactivation of
Cryptosporidium was investigated by scanning the electron microscopy and dynamic analysis. The results indicated that the inactivation rate
increased at first and then decreased in the range of 0-21. 46 NT U . During this process，
the highest inactivation rate was 94. 7 % ，
when
the turbidity was 1. 13 N T U ; the inactivation rate increased with the increase of the concentration of humic acid; the inactivation rate
reduced to 78. 4 % when the concentration of humic acid was 50. 0 mg/L. The effects of Cu2 + ，
M n 2 + and S O 42 on the inactivation was
negligible，since the inactivation rate merely heighten 0 . 7 % compared C u 2 + concentration of 0.5 and 0 mg/L; The inactivation rate
dropped with the increase of C O 32 concentration. It reduced to 8 2 . 5 % when C O 32 concentration was 150 mg/L. Moreover， the
morphological observation by scanning electron microscopy showed that ultrasound was able to damage the cell structure of
Cryptosporidium. It was suggested that the mechanical shear action produced by cavitation was the main mechanism of inactivating the
species via ultrasound due to the free radical oxidation，which contributed to inactivation was 15. 6 % through kinetic constants analysis.
Key words
：
ultrasonic ；
Crypto sporidium ；
effect factors ；
inactivating mechanism
收稿日期
：2013 -08 -06
修订日期
：2013 -12-05
基金项目：广东省科技计划项目（
2011B030800018
);深圳市科技计划
项目（
JCYJ20120617141700417
);广东省自然科学基金项
目
(S2012040007855)
作者筒介：李绍峰
（1972 -)
，男，湖南邵东人，教授，博士，主要从事水
污染控制及污水资源化技术研究，
lshaofeng@ szpt. edu. cn.
水中致病性原生动物对环境安全危害极大，其感
染性极?虽，能够通过各种途径（如食物和饮水）感染
人和动物，从而引发各种疾病，严重的甚至导致死
亡[1]. 隐孢子虫是一种典型的致病性原生动物，人畜
被其感染后容易诱发反胃、腹泻及痉挛等不良症状，
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