【紫外线消毒实验】
紫外线消毒是一种常见的饮用水处理方法，旨在消除水中的病原微生物，防止介水传染病的发生。本实验主要探讨紫外线消毒技术的原理、操作方法以及测定饮用水中细菌的数量，以评估消毒效果。
**实验原理**
紫外线消毒利用200-280nm波长的紫外线C（UVC），特别是254nm波长的紫外线，对微生物的核酸、原浆蛋白和酶产生破坏，导致微生物死亡。紫外线照射可以使DNA的胸腺嘧啶键形成双体，从而丧失复制能力。此外，紫外线还能损伤微生物的细胞质和细胞壁。消毒效果取决于微生物接收到的UV剂量，即照射时间和强度的乘积。消毒效率通常以对数单位表示，而非百分比。
**实验装置与仪器**
1. **实验装置**：紫外线饮水消毒装置一般为管状，水流过内置的高压石英水银灯。设备分为套管进水式和反射罩式，前者水从灯管旁流过，后者利用反射罩将紫外线辐射到水中。灯管寿命约为500小时，高压灯管处理水量更大。
2. **实验仪器**：包括培养皿、微生物操作台、无菌移液管、无菌试管、无菌棉塞、点火器、煤气灯、标签纸、恒温培养箱和接种环等。
3. **实验试剂**：牛肉膏蛋白胨琼脂培养基和无菌水。
**实验步骤**
1. 将试验水样放在培养皿中，保持适当深度。
2. 测定消毒前的紫外线强度并保持恒定。
3. 变更曝光时间，计算对应的UV剂量，并测定不同曝光时间后的微生物浓度。
实验中，会通过“平行紫外光束仪器”来测定UV剂量与微生物灭活率的关系，确保实验结果的可重复性和准确性。
**知识点总结**
1. **消毒方法**：包括氯化消毒、二氧化氯消毒、紫外线消毒和臭氧消毒。
2. **紫外线消毒原理**：紫外线C（UVC）对微生物的核酸和细胞结构造成破坏。
3. **UV剂量**：消毒效果的关键，等于照射时间和强度的乘积。
4. **消毒效率**：以对数单位表示，而非百分比。
5. **紫外线消毒装置**：套管进水式和反射罩式，高压灯管处理水量较大。
6. **实验步骤**：测定紫外线强度，变更曝光时间，计算UV剂量，测定微生物浓度。
7. **实验仪器与试剂**：用于微生物培养和消毒效果检测。
紫外线消毒技术在饮用水处理中具有高效、不产生有害副产物、占地小等优点，但也存在缺乏持续杀菌作用、单次处理水量有限、维护成本高等缺点。因此，适用于特定场合，如单位供水，但不广泛应用于大规模供水系统。
