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    中科院城市環(huán)境研究所膜材料與技術(shù)研究組近期在抗生物污染膜材料制備方面取得一定進展，相關(guān)成果發(fā)表在水環(huán)境領(lǐng)域權(quán)威期刊Water Research 上。

    膜分離技術(shù)應(yīng)用廣泛，然而由于膜污染引起的膜通量和分離性能的下降是膜技術(shù)所面臨的最嚴重的問題。通常，膜污染可分為有機污染、無機污染和生物污染等。其中，由于生物膜形成而造成的生物污染被認為是實際應(yīng)用中危害最大的一類膜污染。

    生物膜的形成主要包括少量細菌在表面的粘附、胞外聚合物的產(chǎn)生、細菌生長和繁殖富集等。而最初的“粘附”在生物污染過程中起著至關(guān)重要的作用。因此，目前大部分抗污染膜材料的研究也都集中在膜表面的修飾和改性上。通常認為增加膜表面親水性能夠有效地減少細菌的粘附，所以人們采用親水性添加劑或者加入一些納米殺菌劑使細菌失活等方法來減輕膜污染。通過共混或原位還原法將抗菌性納米粒子與膜材料相結(jié)合，使膜不再是一個簡單的物理屏障，其表面還具有“反應(yīng)活性”，減少污染的發(fā)生。納米顆粒的抑菌性能（如納米Ag、納米TiO₂、碳納米管）已被成功地應(yīng)用到膜材料中，目前如何提高納米顆粒在膜表面的分散性，減少“團聚”現(xiàn)象、獲得更持久的抗菌效果是納米復合膜領(lǐng)域亟需解決的關(guān)鍵問題。

    針對這一問題，該研究組利用乳酸桿菌Lactobacillus Fermentum LMG 8900為還原劑和保護劑，在高pH條件下通過還原銀氨溶液制備得到的生物銀（Bio-Ag0），納米銀平均粒徑約為12nm，以細菌為載體可有效減輕小粒徑納米顆粒團聚問題。作者系統(tǒng)地研究了生物銀含量對納米復合膜結(jié)構(gòu)和過濾性能的影響。他們以大腸桿菌和銅綠假單胞桿菌為模型菌，在實際膜生物反應(yīng)器復雜體系中研究了納米復合膜的長期抗菌和抗生物污染性能。研究結(jié)果表明：即使是生物銀含量最低的納米復合膜(140 mg bio-Ag0 /m²)也表現(xiàn)出良好的抗菌性，且在連續(xù)九周的實驗周期內(nèi)呈現(xiàn)出優(yōu)異的抗細菌粘附和生物污染性能。

    該工作得到了中國科學院知識創(chuàng)新工程（No. KZCX2-YW-452）和科技部國際科技合作項目（2009DFB90120）資助。

不同Bio-Ag0含量的復合膜對銅綠假單胞桿菌的抑菌環(huán)