KrCl准分子灯(222 nm)联合NH2Cl高效灭活黑曲霉孢子的机制解析及在饮用水消毒中的应用

本研究创新性采用222 nm KrCl准分子灯(UV222)联合氯胺(NH2Cl)实现黑曲霉孢子高效灭活，突破性发现UV222对黑色素穿透率(75.71%)显著优于传统UV254(64.58%)和UV-LEDs(265/280 nm)，通过诱导膜损伤、ROS爆发和ATP耗竭的协同机制完全杀灭真菌，为饮用水系统真菌控制提供最优解。

　　

亮点

• UV₂₂₂对黑曲霉孢子的灭活效率(2.06 log)显著超越UV₂₅₄(0.83 log)和UV-LEDs(265/280 nm)

• 黑色素穿透率排序：UV₂₂₂(75.71%) > UV₂₅₄(64.58%) > UV₂₆₅(49.03%) > UV₂₈₀(43.35%)

• UV₂₂₂+NH₂Cl组合展现最强协同效应，完全抑制光复活现象

灭活动力学比较

黑曲霉孢子在单独UV照射(UV₂₂₂、UV₂₅₄、UV₂₆₅、UV₂₈₀)及与氯系消毒剂(NH₂Cl、Cl₂、ClO₂)联用时均呈现特征性S型灭活曲线。UV₂₂₂单用60 mJ/cm²剂量即实现2.06±0.01 log灭活，其与NH₂Cl联用更产生"1+1>2"效果——NH₂Cl凭借卓越的细胞穿透力，在UV₂₂₂破坏黑色素屏障后长驱直入，引发致命性氧化风暴。

机制解析

• 膜损伤三重奏：联合处理导致孢子膜通透性激增300%，电镜可见明显皱缩和孔洞

• ROS风暴：细胞内活性氧(ROS)水平在30分钟内飙升8倍，远超各单用处理组

• 能量危机：ATP水平在2小时内暴跌至检测限以下，彻底切断孢子修复可能

结论

1. 1.

   222 nm KrCl准分子灯凭借对黑色素的"透视"能力，成为真菌消毒新利器

2. 2.

   UV₂₂₂+NH₂Cl组合通过"物理破防+化学补刀"策略，实现黑曲霉孢子斩草除根式灭活

3. 3.

   该技术为饮用水系统顽固真菌污染控制提供了"高效-低毒-无残留"的完美方案