膜抗菌性评价方法概述

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1、第３５卷第４期膜科学与技术Ｖｏｌ．３５Ｎｏ．４２０１５年８月ＭＥＭＢＲＡＮＥＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＡｕｇ．２０１５膜抗菌性评价方法概述于慧，张梦，宋杰，李强，吴非洋，潘献辉（国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所，天津３００１９２）摘要：膜的生物污染是目前影响膜性能的一种主要污染类型，生物污染是膜污染中最难清洗和控制的。通过构建抗菌性表面抑制生物污染，成为抑制膜生物污染形成的有效手段，目前有很多评价膜抗菌性的方法，但尚没有一个规范统一的评价方法去评价膜的抗菌性能，本文详细阐述了目前应用较多的抑菌圈法、贴膜法、浸渍

2、培养法、扫描电镜法、荧光显微镜法、生物污染强化实验等评价方法，并提出应建立一种科学、合理、容易操作的标准抗菌性测试方法．关键词：膜；抗菌性；抑菌圈法；贴膜法；浸渍培养法；电镜观察法；荧光显微镜法中图分类号：Ｏ６５文献标志码：Ａ文章编号：１００７－８９２４（２０１５）０４－０１２３－０７ｄｏｉ：１０．１６１５９／ｊ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１００７－８９２４．２０１５．０４．０２１近３０年来，膜分离技术被世界诸多围家高度重防止微生物在膜表面的黏附及生长：主要通过赋予视。到目前为止，膜分离技术已广泛应用于食品、医膜表面抗微生物污染性能、或膜

3、过程控制（去除料液药、生物、环保、化工、冶金、能源、石油、水处理、电中的碳、氮、磷等营养元素或持续添加杀菌剂等）来子、仿生等领域，产生了巨大的经济效益和社会效实现；（３）生物污染形成后的清洗．而通过构建抗菌益。但是，膜污染问题始终是制约膜技术进一步推性表面抑制生物污染的形成，能从根本上缓解膜生广应用的障碍．物污染问题，成为抑制膜生物污染形成的有效手［６－７］膜污染是指由于悬浮物或可溶物质沉积在膜的段．但是，抗菌性膜表面的构建经过几十年的发表面、孔隙内壁，从而造成膜通量降低的过程，主要展，仍然没有规范的、统一的膜抗生物污染性能评价分

4、为结垢污染、胶体污染或颗粒污染、有机物污染和方法．［１－３］生物污染．前三者通常可采用酸洗、碱洗等方式本文对现有的抗菌性膜表面评价方法进行了系得到有效地控制．但微生物污染却非常难以控制，主统的分析，希望对抗菌膜的发展及行业相关标准的要是由于微生物具有活性，可通过生长繁殖以及分建立起到一定的促进作用．泌胞外聚合物，形成稳定的、具有自我保护作用的菌［１，４］１抗菌膜表面性能评价方法研究进展膜，从而能够有效避免外界环境对其的影响．膜生物污染具有“污染前难预防、污染后难清洗”的特抗菌性膜表面性能评价方法往往可以参考抗菌［８－９］点，即使预

5、处理中９９．９９％的微生物被杀灭，剩余的性塑料制品表面的评价方法．但是，抗菌塑料和［１，５］活性微生物也可以通过增殖引起严重的后果．分离膜因使用条件的差异（后者面临长期的、大量的目前，膜生物污染控制方法包括：（１）在料液进水的冲洗），抗菌性能评价方法也应有所区别，尤其入膜系统前杀死微生物：主要通过投加杀菌剂包括是含释放杀菌剂（如银、铜等）的抗菌性膜表面抗菌［１］氯气、二氧化氯、臭氧、紫外线和ＤＢＮＰＡ等；（２）性的评价．通常，抗菌性评价是检验膜表面抑制／杀收稿日期：２０１４－０９－１０；修改稿收到日期：２０１４－１０－２２基金项目

6、：２０１４海洋公益性项目（２０１４０５００９－３）耐氯抗生物污染反渗透膜微观结构表征与宏观性能评价研究；２０１３所基金项目（２０１３－Ｔ０６苦咸水反渗透膜耐污染性评价方法研究第一作者简介：于慧（１９８６－），女，辽宁丹东市人，硕士，助理工程师，主要研究方向：膜法水处理及膜检测技术研究，联系电话：０２２－８７８９７０１７，Ｅ－ｍａｉｌ：ｙｕｈｕｉ＿ｏｕｃ２００９＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ·１２４·膜科学与技术第３５卷死吸附于其表面的微生物的能力，抗菌效率越高，抑的抗菌膜覆盖在培养基上，培养一段时间后，随着膜制／杀死表面微生物的能力越强，在表

7、面形成生物污中纳米银含量的增加，抑菌圈直径增大（图１）．［１３］染的可能性就越小．文献报道的抗菌性评价方法主Ｋｏｓｅｏｇｌｕ－Ｉｍｅｒ等对纳米银／聚砜共混超滤膜的要包括：抑菌圈法、菌落计数法、动态培养法、扫描电抗菌测试也获得了类似的结果．镜观察法、荧光显微镜观察法、光学显微镜观察法、该方法具有快速简便的特点，但不能进行定量生物污染强化试验等．分析，在抗菌膜表面评价方面应用也较少．而且，由１．１抑菌圈法于抑菌圈的形成与抗菌物质的扩散有关，因而在评抑菌圈法是通过微生物学中的抑菌圈实验来定价不能释放杀菌剂的膜表面时存在缺陷．Ｙａｎｇ［１

8、６］性判定抗菌性能的方法：抑菌圈越大，则被测物质的等采用聚阳离子（ＰＤＭＡＥＭＡ）改性微孔聚丙烯［１０］抗菌性越强，反之则抗菌性越弱．该方法在评价膜（ＭＰＰＭ），并用ＸＤＣ进行交联并季铵化、或用碘含有纳米银、纳米铜等释放型杀菌表面的抗菌性时，甲烷进