氧化鋅納米顆粒與不同階段細菌生物膜互作機制.pdf

1、隨著納米技術(shù)的迅速發(fā)展，納米材料因具有比表面積大、活性高等獨特屬性而在諸多領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。大量的納米材料在其生產(chǎn)、運輸、使用過程中被釋放到土壤環(huán)境，進入土壤的納米材料極易吸附在土壤顆粒表面并被固定而在土壤中存留，并影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能。腐殖酸是土壤有機質(zhì)的活性組分，易與進入土壤中的納米材料發(fā)生相互作用，從而影響納米材料的沉降、團聚以及微生物效應(yīng)。土壤中的微生物絕大部分是以胞外基質(zhì) EPS包裹著細胞的生物膜或者微菌落形式存在。因

2、此，研究在腐殖酸作用下納米材料對土壤微生物生物膜內(nèi)細菌活性的影響，不僅能更真實的反映納米材料在土壤環(huán)境中的行為及歸宿，而且對于揭示納米材料在土壤中的生態(tài)效應(yīng)也具有重要的理論指導(dǎo)和實際意義。
　　本文選取惡臭假單胞菌KT2440作為土壤常見細菌的代表，研究腐殖酸存在時，不同濃度氧化鋅納米顆粒（10、50、100 mg/L）與不同階段惡臭假單胞菌生物膜的相互作用，得到的主要結(jié)果有：
　　1.揭示了氧化鋅納米顆粒對處于生物膜不同階

3、段（早期、中期、后期）的細菌毒性。三種濃度的納米氧化鋅都能使早期生物膜細胞完全失活；當三種濃度納米氧化鋅（10、50、100 mg/L）與中期生物膜互作12 h后，生物膜活性分別降低了33％、50%和67%；納米氧化鋅對后期生物膜中細胞的毒性最低，100 mg/L氧化鋅與生物膜作用12 h后，生物膜活性僅降低了30%，這表明成熟的生物膜對納米氧化鋅的敏感度降低，耐受性增強。分別去除三個階段生物膜中部分EPS后，與50 mg/L納米氧化鋅

4、作用發(fā)現(xiàn)，與完整生物膜相比，中后期生物膜在除去EPS后，對納米氧化鋅耐受性明顯降低，表明 EPS是不同階段生物膜對納米氧化鋅產(chǎn)生耐受性差異的重要原因。
　　2.在不同濃度的氧化鋅納米顆粒懸液中加入腐殖酸，考察腐殖酸存在下納米氧化鋅對生物膜細胞毒性的影響。結(jié)果顯示，10 mg C/L的腐殖酸沒有影響納米顆粒對早期生物膜的毒性，而顯著降低了10、50 mg/L氧化鋅納米顆粒對中后期生物膜的毒性，但對100 mg/L氧化鋅納米顆粒的毒性