几种国内生产的抗菌剂效果试验与评价

摘要： 针对汉江水质，采用最低抑菌浓度法、抑菌圈直径法和光密度法对目前国内生产的8种抗菌荆进行了杀菌灭藻等性能的试验及评价，为进一步研制利用汉江水作为原水的冷却水系统中合适的高效复合杀菌灭藻剂提供了依据。 

关键词： 冷却水系统；杀菌灭藻剂；抑菌圈；光密度

 自2O世纪9O年代以来，汉江的水质逐年下降，1992年和1998年的初春先后两次发生“水华”现象，形成肉眼可见的褐色颗粒悬浮于江水中，使水体呈黄褐色，并伴有异味，正因为汉江水质的恶化，造成了冷却用水均引自汉江的电厂直排式冷却水系统中生物黏泥问题较为严重，大量藻类及微生物黏泥沉积在换热器管子表面上，极大地降低了冷却效果 目前还没有很有效的方法来控制系统中微生物生长，导致这些电厂经常需要对换热器进行停车清洗，从而带来巨大的经济损失。因此，寻找一种能有效控制生物黏泥的方法极具经济和应用价值。笔者针对汉江水质，选取了国内生产的8种抗菌剂进行了杀菌及灭藻性能的试验研究及评价，为进一步研制利用汉江水作为原水的冷却水系统中合适的高效复合杀菌灭藻剂提供了依据。

 1 抑菌效果试验

 通过测定最低抑菌浓度(MIC)和抑菌圈直径来考察8种抗菌剂对菌类(黏泥异养菌铁细菌、硫酸盐还原菌)的抑制效果。MIC值越小，抑菌圈直径越大，说明抗菌剂对蔚类的抑制能力越大。

 1．1 试验方法与材料

 试验方法：

(1)最低抑菌浓度法参照GB／T14643．5—1993和GB／T14643．6—1993；

 (2)抑菌圈直径法参照GB／T14643．1—1993。

 试验用水：汉江水。

 抗菌剂：HTTi01(纳米氧化钛抗菌粉)，HTZnO1(纳米氧化锌无机抗菌粉)，HTBO321、HTBO33O、HTB038(离子交换型载银无机抗菌粉)，以上均由南京海泰纳米材料有限公司提供lSTK(含锌无机抗菌粉)，MFS200(复合硅银无机抗菌粉)，由舟山明日纳米材料有限公司提供；DDR(A型无机银系抗菌剂)，由德得尔公司北京科技发展中心提供。

 1．2 试验结果与讨论

 1．2．1抗菌剂最低抑制浓度试验

 对黏泥异养菌、铁细菌、硫酸盐还原菌分别进行药剂质量分数为2％、1%、0．5％、0．25 %剂量下MIC试验。从表可以看出；对于黏泥异养菌，HTBO38和H rB0321的MIC值不超过0．25 %，MFS200

 低于0．5%，STK、HTB0330、DDR这3种抗菌剂的MIC值介于2% 与1% 之间；HTTiO1和HTZnO1对黏泥异养菌的抑制能力最差，在质量分数达到2 %时，培养皿上还生长很多菌落。这说明HTBo38及HTBo321在较低剂量下对黏泥异养菌有很好的抑制作用。

 对于铁细菌，STK、HTB038、HTB0321、HTBO33O等4种药剂都具有很好的抑菌效果，其MIC值都不高于0．25 %；其次是DDR，其对铁细菌的MIC 值不高于1% ；而HTTiO1、HTZn01和MFS2OO这3种抗菌剂对铁细菌的MIC值均高于2%。

 对于硫酸盐还原菌，HTBO321的抑制能力最强，其MIC值不高于0．25%；HTZn01、STK、HTBO38对硫酸盐还原菌的抑制效果相当，MIC值均介于1 和0．5 之间；相比之下，HTTi01、MFS200、DDR对硫酸盐还原菌抑制效果最差 HTBO38虽然对铁细菌有很好的抑制力，但是对硫酸盐还原菌的抑制效果并不理想，其MIC值高于1% 。可见，抗菌剂单体并非是对每种菌类均有良好的抑制效果，因而可以采用两种或两种以上各具特点的抗菌剂巧妙复配来提高效力和抗菌广谱性。

 综上所述，对黏泥异养菌的抑制能力由大到小排序为HTB038、HTB0321>MFS2o0> STK、HTB0330、DDR > HTTi01、HTZn01，对铁细菌的抑制能力排序为：STK、HTB038、HTB0321、HTB0330> DDR>HTTi01、HTZn01、MFS200；对硫酸盐还原菌的抑制能力排序为HTB0321>STK、HTB038、HTZn01> HTB0330> HTTi01、M FS200、DDR。

 1．2．2 不同抗菌剂杀菌效果比较试验

 通过测定抑菌圈直径(cm)的大小来评价8种抗菌剂在投加质量分数分别为2 及1 时的抗菌效果。

 可以看出：HTTi01和HTZn01在两种投加浓度下抑菌圈直径均为零，说明这两种抗菌剂抗菌效果不明显，释放出的抗菌成分不足以在滤纸周围产生抑菌圈。同时，HTB0321、STK、DDR这三种抗菌剂在低浓度下的抑菌圈直径比高浓度下的大，说明这三种抗菌剂存在低剂量效应。

 1．2．3 抗菌剂抗菌效果随pH的变化

 通过前面试验，初步筛选出抗菌效果较好的4种抗菌剂HTB038、HTB0321、HTB0330、STK，以黏泥形成菌为代表，以抑菌圈直径为测试项目，考察其抗菌效果随pH的变化规律。可以看出，4种抗菌剂单体，在浓度一定的情况下，在pH3．64～10．13之间均表现出一定的抑菌性(抑菌圈直径<7mm，说明无抑菌作用)，其中HTB0321在pH6"-9．25之间有较好的抑菌效果，抑菌圈直径较大；HTB038和HTB0330的变化趋势相近，在pH7～9之间均表现出较好的抗菌效果STK的抗菌范围较宽，在pH5～9之间都表现出良好的抑菌效果。可见这4种抗菌剂都适合于电厂冷却水pH变化范围。

 2 抑藻效果试验

 2．1 试验方法与材料

 在吸光度A姗<1．0单位范围内，水中藻类含量与光密度之间具有良好的线性关系，可以赢接用光密度表征水中藻类的含量。溶液的吸光度越低表明所含藻类数目越少，间接表明除藻率越高；反之则所含藻类数目越多，除藻率越低。本研究采用分光光度法，在560nm波长处测定水样的吸光度，通过吸光度的变化来反映出样品溶液中所含浮游藻的密度。

 实验所用水样取自汉江，根据藻类原生质组成m(C): m(N): m(P)=106：16: 1，按一定比例投加氮(NH4Cl)和磷(K2HP04·3H2O)，培养3d用于实验。分别取200mL原水样，对以上8种抗菌剂分别按照0．025、0．050、0．100、0．150g／L四种质量浓度投加。在560nm下每隔1h测定各加药水样的吸光度。

 2．2 实验结果与讨论

 从实验数据可以看出，与原水样相比，投加抗菌剂水样的吸光度随时间总体上呈现下降趋势，说明所投加的8种抗菌剂对藻类的生长均具有抑制能力。但是，不同药剂抑藻效果存在差异。由于篇幅有限，仅给出了8种抗菌剂在质量浓度为0．025g／L时水样吸光度 随时间变化的实验数据。

 由实验结果可以对不同浓度下抗菌剂抑藻效果(由好到次)作如下排序：加药质量浓度为0．025g／L 时，HTB0330、HTZnO1、DDR、STK、HTB038、M FS200、HTTiO1、HTB0321；加药质量浓度为0．05g／L 时，HTB0330 HTZn01， STK HTB038，HT TiO1、DDRHTB0321、MFS2o0；加药质量浓度为0．1g／L 时，HTB0330、HTZnO1、STK、DDR、HTB038、HTTi01、M FS200、HTB0321；加药质量浓度为0．15g／L时，HTB0330、HTZnO1、STK 、DDR、HTB0321、MFS200、HTB038、HTTiO1。

 3 结论

 以汉江水作为原水的直排式冷却水系统中，银系无机抗菌剂HTB038、HTB0321 、HTBO33O及锌系抗菌剂STK都是对菌藻有很好杀灭性能的药剂，具有效果好、剂量低、适合冷却水pH范围的特点，对其进一步复配可取得更好的效果。

作者：邵青

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