合肥研究院在介質(zhì)阻擋放電滅藻效應(yīng)和機理研究中獲進展

　　近期，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)科學(xué)研究院技術(shù)生物與農(nóng)業(yè)工程研究所研究員黃青課題組在利用等離子體高效殺滅銅綠微囊藻技術(shù)及機理研究方面取得新進展，相關(guān)研究結(jié)果在線發(fā)表在英國自然出版集團（NPG）所屬出版物《科學(xué)報告》上（Scientific Reports 2015, 5: 13683）。

　 　隨著全球水體富營養(yǎng)化程度加深，藍藻水華問題已經(jīng)嚴(yán)重危害到人類健康以及生態(tài)環(huán)境。銅綠微囊藻是藍藻水華的優(yōu)勢種群，如何高效殺死藻細胞并避免造成水體 的二次污染成為當(dāng)前研究的一個熱點問題。作為一種新興處理技術(shù)，低溫等離子體（non-thermal plasma或cold plasma）技術(shù)具有物理和化學(xué)處理的復(fù)合特性，已被廣泛用于有機物降解、滅菌等方面，在污水和廢水處理中也有較好的應(yīng)用前景。但是，對于如何進一步提 高等離子體殺滅藻效率及滅藻機理方面還有許多需要研究和解決的問題。

　　黃青課題組在利用等離子體技術(shù)處理含藻污水方面開展研究并不斷取得 進展。最近，研究人員采用大氣壓下介質(zhì)阻擋放電（Dielectric Barrier Discharge，DBD）的等離子體技術(shù)處理污水，其裝置簡單、操作方便、環(huán)境兼容性好，具有更好的應(yīng)用開發(fā)潛力。在研究中，為了更準(zhǔn)確計算銅綠微囊 藻滅活效率，研究人員首先建立了基于流式細胞術(shù)的滅藻效率評價方法。基于此方法，檢測到在放電處理過程中介于正常和死亡之間狀態(tài)的細胞，并進一步證明其中 不少為凋亡細胞。其次，設(shè)計實驗清楚展示了DBD放電滅藻處理后有非常明顯的延時效應(yīng)，而合理利用這種效應(yīng)，可大大提高等離子體處理效率。研究人員還詳細 分析了延時效應(yīng)的主要因素，即放電產(chǎn)生的H₂O₂對藻細胞的作用，分析了DBD作用藻細胞引起藻細胞死亡或凋亡的兩種方式，即在放電過程中直接損傷作用以及放電之后在胞外H₂O₂和胞內(nèi)ROS作用下的間接損傷作用，由此提出合理利用放電時間和延時時間這一經(jīng)濟實用的處理方案，為高效利用等離子體處理含藻污水提供了新的實驗方法和理論依據(jù)。