海洋生物附著過程與防污評(píng)價(jià)技術(shù)的研究——利用不同檢測技術(shù)研究三種細(xì)菌的附著.pdf

1、隨著藍(lán)色經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略的開展,海洋事業(yè)不斷壯大,各式各樣的海洋船舶和海洋工程設(shè)施應(yīng)運(yùn)而生,海上軍事、海上運(yùn)輸、海上養(yǎng)殖等海洋設(shè)施的規(guī)模也不斷擴(kuò)大。但海洋是個(gè)多變又復(fù)雜的環(huán)境,容易使海洋設(shè)備遭受嚴(yán)重的海洋生物污損,生物污損能夠造成海洋腐蝕、海洋漁業(yè)網(wǎng)眼堵塞及海洋船舶儀表失靈,嚴(yán)重阻礙海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,且已經(jīng)逐漸引起世界各國的重視。因此,探究海洋微生物的附著過程及影響因素,對(duì)于深入研究生物污損、從根本上解決海洋生物污損問題、制定綠色防污措施具有重要

2、的實(shí)際意義。
　　本文利用熒光顯微鏡測定了3種微生物在4種材料表面的附著情況,并考察了不同材料及環(huán)境因素對(duì)附著情況的影響。主要研究內(nèi)容及成果如下:
　　首先,概述了現(xiàn)階段海洋生物污損的研究現(xiàn)狀;闡述了微生物污損的檢測及評(píng)價(jià)技術(shù)的研究概況,簡要介紹了表面熒光顯微鏡技術(shù)、原子力顯微鏡技術(shù)、掃描電子顯微鏡技術(shù)、微電極技術(shù)及電化學(xué)檢測技術(shù)的特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上,指出了本文的創(chuàng)新點(diǎn),明確了本文的研究意義。
　　其次,結(jié)合實(shí)驗(yàn)分析了各

3、種微生物附著檢測技術(shù)的特點(diǎn),確定論文研究所要采用的微生物檢測技術(shù)。利用表面熒光顯微鏡、原子力顯微鏡、掃描電子顯微鏡及電化學(xué)技術(shù)對(duì)316L不銹鋼材料表面微生物的附著情況進(jìn)行了比對(duì)分析。綜合不同微生物附著檢測技術(shù)及實(shí)驗(yàn)中定量描述的要求,本文主要采用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)方法對(duì)幾種海洋微生物的附著進(jìn)行了測定。
　　第三,通過 S.oneidensis MR-1在不同材料表面的附著情況,闡述了微生物在材料表面的附著規(guī)律。利用熒光顯微鏡計(jì)數(shù)定量測定

4、316L不銹鋼、玻璃、PVC、有機(jī)硅4種材料在濃度為1×107 cfu﹒ml-1的S.oneidensis MR-1菌液中分別浸泡1h、3h、6h、24h、48h、72h后其表面的細(xì)菌附著量,通過比較并結(jié)合前人的研究結(jié)果,得出微生物在材料表面附著的一般規(guī)律:污損微生物的附著需要經(jīng)過可逆附著階段、可逆到不可逆附著的過渡階段、不可逆附著階段最后到生物膜發(fā)育并最終達(dá)到成熟,在到達(dá)不可逆附著階段之前細(xì)菌在材料表面的附著量變化不定,達(dá)到不可逆附著

5、階段后細(xì)菌在材料表面的附著逐漸增多并最終形成成熟的生物膜。
　　第四,從附著基體材料、污損微生物及附著環(huán)境三個(gè)方面展開討論,研究了微生物在材料表面附著的主要影響因素,并發(fā)現(xiàn)材料種類、材料的潤濕性及材料表面粗糙度均會(huì)影響微生物在材料表面的附著量。實(shí)驗(yàn)得出以下結(jié)論:(1)微生物在不同材料表面的附著量具有以下規(guī)律:316L不銹鋼> PVC>玻璃及有機(jī)硅材料;且親水材料較疏水材料表現(xiàn)出更大的微生物附著量;微生物更傾向于附著在粗糙度較大的表

6、面,但并非隨著粗糙度的增加而持續(xù)增加,當(dāng)材料表面粗糙度降低至納米級(jí)甚至更低時(shí),附著量隨著粗糙度的降低反而增加。(2)對(duì)于不同的微生物而言,由于微生物鞭毛數(shù)目及胞外分泌物不同,其附著量也表現(xiàn)出差異，S.oneidensis MR-1和P.aeruginosa PAO1菌株的附著量均大于E.coli JM109。(3)不同的環(huán)境因素對(duì)微生物附著影響表現(xiàn)為:鹽度和碳源供給對(duì)微生物附著的影響因微生物的種類不同而異,中性環(huán)境和30℃的溫度條件更有