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水消毒是饮用水处理的必要步骤,通常在水中添加化学制品或运用物理方法以减少或消除病原体。本文对现有的消毒方法进行了比较,氯气处理法因消毒强度大、费用少、操作简单等优点成为水消毒的主要方法。但是氯气产生的副产物具有致癌性,对人体的影响很大。因此,开发一种安全且简易的杀菌法替代如今普遍使用的氯处理法已成为消毒剂研究领域的热点话题。本研究采用国外发达国家已经开始关注,而国内尚未见报道的改良型Fenton反应,利用有机酸和金属离子反应生成·OH,以期为研发一种对人体和环境友好的,具有广泛用途的杀菌试剂提供理论依据,并为进一步的研究奠定基础。本研究以E.coli作为实验菌株,检测改良型Fenton试剂的杀菌效果。试验结果表明:(1)L-AA或醋酸溶液浓度越高,杀菌效果越好,但实验24h不能完全杀死E.coli;(2)L-AscA中添加Fe2+的浓度为0.008mM时,实验24h能完全杀死E.coli。醋酸溶液中加入Fe2+使得杀菌效果增强,但L-AscA和Fe2+的混合试剂杀菌效果较好;(3)存在中性盐的条件下,低浓度中性盐对杀菌效果没有影响,高浓度中性盐能明显阻碍杀菌作用;(4)随着试剂搅拌时间增加,杀菌效果下降。因而试剂配制后最好立刻进行杀菌;(5)L-AscA与过渡金属Cr3+,Mn2+,Fe2+,Co2+,Ni2+,Cu2+,Zn2+共存下的杀菌,L-AscA和Cr3+,Fe2+或Cu2+的混合试剂显示了良好的杀菌效果;(6)尽管含有Cu2+的杀菌效果非常好,但考虑Cu2+本身的毒性,L-AscA和Fe2+的组合是对环境最友好的方法。采用电子自旋捕集法,用ESR检测改良型Fenton试剂中生成的·OH结果表明:(1)过渡金属离子中杀菌效果好的混合试剂中,只有L-AscA和Cu2+的组合能检测出的波峰比为1:2:2:1的·OH-ESR特征图谱。但是当Cu2+的添加量减少到0.002mM时,不能获得·OH-ESR特征图谱;(2)在L-AscA和FeSO4中添加不同浓度E.coli或改变E.coli与DMPO的接触时间,得到的ESR图谱变化不明显,可知E.coli对生成·OH的ESR测定影响非常小,甚至没有;(3)L-AscA0.01%、CuSO4 0.02mM和DMPO 1M的混合试剂不是在反应开始阶段而是在混合反应约40min时产生了最大量的·OH。同时,·OH能够在较长时间内持续有效生成,证明此反应体系有良好的可持久反应性;(4)L-AscA和CuSO4的改良型Fenton试剂在有氧条件下才能有效生成·OH;(5)在L-AscA0.01%和CuSO4(0.001~0.02mM)浓度条件下进行的ESR检测,·OH-ESR特征图谱的波峰高度值与Cu2+浓度呈线性关系,表明混合试剂中·OH的生成量与Cu2+浓度呈正比关系。此外,从SEM画像实验结果表明大肠杆菌的死亡不是由细胞表面的损伤造成的,而是由·OH造成细胞内的损伤,由此确定了改良型Fenton试剂杀死大肠杆菌的直接机理。