易紹金
（江漢石油學(xué)院化工系，湖北 荊州 434102）

　　摘要：綜述了國(guó)內(nèi)外工業(yè)循環(huán)冷卻水中固著菌的危害、檢測(cè)方法及殺菌技術(shù)現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題，并指出了其研究的必要性及研究方向。與浮游菌相比，固著菌的危害更大，檢測(cè)方法更復(fù)雜，真正有效的固著菌的殺菌劑必須具有較強(qiáng)的剝離作用和穿透（滲透）能力。
　　關(guān)鍵詞：循環(huán)冷卻水；固著菌；檢測(cè)方法；殺菌劑
　　中圖分類號(hào)：TQ085⁺2
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
　　文章編號(hào)：1009-2455(2001)04-0011-02

Methods for Determination of Sessile Bacteria in
Industrial Circulating Water and Bactericidal Techniques
YI Shao-jin
(Chemical Engineering Department of Jianghan Petroleum University，Jingzhou 434102，China)

　　Abstract:This paper summarizes the harmfulness of sessile bacteria in industrial cooling water，the current international and domestic situation of determination methods and bactericidal techniques，as well as the existing issues，with the necessity of study stated and the way for study pointed out．Compared to planktonic bacteria，sessile bacteria are even more harmful and the methods for their determination are even more complicated．The bactericides which are really effective for sessile bacteria must have strong peeling strength and osmotic ability．
　　Key words:circulating cooling water；sessile bacteria；determination method；bactericide

　　隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人們認(rèn)識(shí)水平的不斷提高，人們對(duì)微生物在工業(yè)循環(huán)冷卻水中的危害及其控制技術(shù)的研究不斷加深，逐步認(rèn)識(shí)到：工業(yè)循環(huán)冷卻水中微生物主要以兩種形式存在，即浮游型微生物（浮游菌）和固著型微生物（固著菌），浮游菌可吸附在物體表面成為固著菌，固著菌也可脫離物質(zhì)表面成為浮游菌。其中固著菌在工業(yè)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)中的危害更為嚴(yán)重，控制難度更大。因此，要徹底解決工業(yè)循環(huán)冷卻水中的微生物問(wèn)題，必須對(duì)固著菌的檢測(cè)（包括快速檢測(cè)）方法、危害機(jī)理及其控制技術(shù)進(jìn)行深入的研究。

1 固著菌的危害

　　十年以來(lái)，國(guó)內(nèi)外已有一些文獻(xiàn)陸續(xù)但不系統(tǒng)地報(bào)道了固著菌的危害^[1～4]。研究表明，浮游菌的污染程度與系統(tǒng)中腐蝕、結(jié)垢及生物粘泥等危害程度并不一致，有些浮游菌含量高，但系統(tǒng)并未出現(xiàn)嚴(yán)重的腐蝕、結(jié)垢及生物粘泥等相關(guān)問(wèn)題；而有些系統(tǒng)中浮游菌含量并不高，甚至很低，但卻出現(xiàn)了與微生物有關(guān)的腐蝕、結(jié)垢及生物粘泥等相關(guān)問(wèn)題。
　　進(jìn)一步的研究結(jié)果表明，與微生物相關(guān)的腐蝕、結(jié)垢及生物粘泥等問(wèn)題的出現(xiàn)主要與附著在管線、設(shè)備表面上的固著菌密切有關(guān)。浮游菌可吸附在管線及設(shè)備表面，并逐步依次形成厭氧-兼性厭氧-好氧菌生物膜附著在管線及設(shè)備表面，由于硫酸鹽還原菌（SRB）為厭氧菌，常處于最里層，它產(chǎn)生的H₂S具有較強(qiáng)的腐蝕性，會(huì)在垢下形成腐蝕，嚴(yán)重者引起管線穿孔；生物膜與水體中的機(jī)械雜質(zhì)、有機(jī)物及無(wú)機(jī)垢鹽一起形成具有一定強(qiáng)度的垢層，使管徑變小，影響熱交換，同時(shí)也有利于垢下的SRB腐蝕；當(dāng)生物膜形成到一定程度后，自然老化脫落，導(dǎo)致了生物粘泥和水體中懸浮物的形成，管線及設(shè)備表面則會(huì)重新形成新的生物膜，如此循環(huán)往復(fù)，不斷危害系統(tǒng)。

2 固著菌的檢測(cè)方法

　　固著菌的檢測(cè)方法通常包括兩個(gè)步驟：第一步是固著菌的采樣，第二步是對(duì)固著菌數(shù)量的測(cè)定。
2.1 固著菌的采樣
　　國(guó)內(nèi)外固著菌的采樣大體采用掛片法和螺栓法（Robbins裝置）兩種^[3～4]。掛片法是將金屬材料掛片懸掛在工業(yè)循環(huán)冷卻水適宜部位，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的懸掛，使其表面形成生物膜而獲得固著菌菌樣；螺栓法是將一定面積的螺栓擰在管線或管線旁路上，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的作用，表面形成生物膜而獲得固著菌菌樣。一般而言，螺栓法比掛片法更切合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，因而更具代表性。
　　采用掛片法或螺栓法采集得到的固著菌樣，需進(jìn)行預(yù)處理后才能進(jìn)行菌量測(cè)定。預(yù)處理的基本方法是：采用無(wú)菌操作法，將掛片上或螺栓上的菌膜全部洗刷到定量的無(wú)菌生理鹽水中，一般采用常規(guī)水樣培養(yǎng)法測(cè)定生理鹽水中的菌含量（可根據(jù)需要進(jìn)行異養(yǎng)菌、鐵細(xì)菌、硫酸鹽還原菌等不同類型的菌類的測(cè)定），然后換算出單位面積掛片或螺栓上的菌數(shù)量（個(gè)/cm²），并可分析掛片或螺栓上的菌含量與系統(tǒng)中的腐蝕、結(jié)垢及生物粘泥等危害之間的相互關(guān)系。
2.2 固著菌數(shù)量的測(cè)定
　　采取掛片法或螺栓法采集的固著菌經(jīng)預(yù)處理后，一般采用常規(guī)的培養(yǎng)法和細(xì)菌測(cè)試瓶法進(jìn)行測(cè)定。與測(cè)定水樣中細(xì)菌數(shù)量的方法相同，但這些方法所需的時(shí)間較長(zhǎng)，如SRB用培養(yǎng)法需用21d，測(cè)試瓶法需用14d。江漢石油學(xué)院研究出的方法培養(yǎng)-鏡檢法只需要4d^[5]。
　　培養(yǎng)-鏡檢法是先采用測(cè)試瓶培養(yǎng)，經(jīng)4d后取出培養(yǎng)液進(jìn)行染色鏡檢直接觀察。該法可檢測(cè)SRB所需時(shí)間從14d縮短為7d，在油田注水系統(tǒng)中的應(yīng)用獲得成功。

3 固著菌的控制技術(shù)

　　由于工業(yè)循環(huán)冷卻水中微生物的嚴(yán)重危害，投加殺菌劑控制其危害成為工業(yè)系統(tǒng)水處理的主要技術(shù)措施。人們普遍把殺滅工業(yè)循環(huán)冷卻水中浮游菌作為評(píng)定殺菌劑優(yōu)劣的主要指標(biāo)，并以達(dá)標(biāo)作為控制微生物的主要目標(biāo)。然而，隨著人們對(duì)固著菌危害的不斷加深，逐步認(rèn)識(shí)到只殺滅浮游型菌藻是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須采取有效措施，控制固著菌的危害。顯然，固著菌殺菌劑必須具有較強(qiáng)的穿透能力和剝離能力。因此，工業(yè)水處理劑研制機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠家把殺菌劑的研究和生產(chǎn)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向具有剝離作用和滲透（穿透）能力的殺菌劑，以控制固著菌的危害。
　　目前，工業(yè)循環(huán)冷卻水用殺菌劑仍以氧化性殺菌劑（如氯氣、二氧化氯等）為主，以非氧化性殺菌劑（如異噻唑琳酮、戊二醛、季銨鹽、季磷鹽等）為輔^[6]，氧化性殺菌劑正在開(kāi)發(fā)新的品種有臭氧、過(guò)氧化物及澳類殺菌劑^[7]等，而非氧化性殺菌劑正在開(kāi)發(fā)或應(yīng)用的新品種主要是復(fù)配型殺菌劑，以提高其殺菌能力和剝離（或滲透）效果。而德國(guó)斯托克豪森公司開(kāi)發(fā)的新一代粘泥和沉積物控制劑TALLOFIN，則與傳統(tǒng)的殺菌劑的作用機(jī)理完全不同^[8]，它通過(guò)分散作用，包覆作用和剝離作用達(dá)到殺滅包括固著菌在
內(nèi)的微生物的目的。具有適應(yīng)性廣、多功效、無(wú)抗藥性、無(wú)毒無(wú)害、成本低等優(yōu)點(diǎn)，已在一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用成功。
　　國(guó)內(nèi)不少工業(yè)水處理劑生產(chǎn)廠家宣稱，其殺菌劑具有剝離作用和滲透（穿透）能力，但無(wú)相關(guān)的試驗(yàn)研究結(jié)果，只有經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)方可認(rèn)可。研究表明，殺滅粘附在表面的固著菌比浮游菌更難^[9-10]，因此，固著菌殺菌劑的研制、篩選或評(píng)價(jià)必須以固著菌為
殺滅對(duì)象進(jìn)行試驗(yàn)研究，而不可以浮游菌的殺菌結(jié)果推斷對(duì)固著菌的殺菌結(jié)果。

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作者簡(jiǎn)介：
　　易紹金（1963－），男，副教授。1984年畢業(yè)于同濟(jì)醫(yī)科大學(xué)，現(xiàn)在江漢石油學(xué)院化工系從事教學(xué)與科研工作。聯(lián)系電話：0716-8430286