222纳米紫外线+氧化剂，灭活大肠杆菌效率超传统技术？厦门团队实验揭秘

喝水时，你可能想不到，看似清澈的水里可能藏着“隐形杀手”——大肠杆菌。作为饮用水安全的“晴雨表”，大肠杆菌超标可能导致腹泻、感染，甚至危及生命。传统的紫外线消毒技术（比如常用的UV254）虽能杀菌，但遇到复杂水质（如有机物多、杂质多）时，效果会打折扣，还得靠大量氧化剂“助攻”，成本高又费料。近日，厦门理工学院环境科学与工程学院团队在《Frontiers of Environmental Science & Engineering》发表研究，提出一种“UV222+高级氧化技术（ADPs）”的新组合，就像给消毒系统装了“精准制导导弹”，灭活大肠杆菌效率比传统UV254+ADPs更高，氧化剂消耗还能减少，为饮用水安全处理提供了新思路。

传统UV消毒的“烦恼”：水质复杂就“掉链子”，氧化剂用得多

我们每天喝的自来水，大多要经过消毒这道关，紫外线（UV）消毒是常用手段之一——它像“无形的子弹”，破坏细菌的DNA，让它们无法繁殖。其中，UV254（波长254纳米的紫外线）因杀菌效果稳定、成本较低，用了几十年。但它也有“短板”：

• 遇到“挡箭牌”就失效：水里的溶解性有机物（DOM，比如腐殖酸）会像“防护罩”一样吸收UV254，让紫外线“打不准”细菌，杀菌效率可能暴跌30%；
• “弹药”消耗大：为了保证效果，常要搭配氧化剂（如过氧化氢H₂O₂、过硫酸盐PDS），通过紫外线激活产生强氧化性物质（如羟基自由基），但传统组合里氧化剂消耗快，每吨水成本增加10%以上。

“就像用手电筒照蚊子，水里杂质多了，光被挡住，蚊子没照到，还得多喷杀虫剂。”论文通讯作者王磊教授解释，团队想找一种“穿透力更强、打得更准”的紫外线，于是盯上了波长更短的UV222（222纳米）。

UV222+ADPs：像“精准手术刀”，专杀细菌还省“弹药”

UV222和UV254有啥区别？简单说，波长越短，能量越高，也越容易被生物分子吸收。团队推测：UV222可能像“精准手术刀”，更容易被大肠杆菌的DNA和蛋白质吸收，而不容易被水里的DOM“抢着吸收”；再搭配氧化剂（ADPs技术，通过紫外线激活氧化剂产生强杀菌物质），杀菌效果可能“1+1>2”。

实验中，团队对比了两种组合：UV222分别搭配H₂O₂、过碳酸钠（SPC）、过二硫酸钠（PDS）三种氧化剂，与UV254搭配相同氧化剂的效果。就像“两组选手比赛杀菌”，看谁杀得快、杀得彻底，还少用“弹药”（氧化剂）。

实验数据说话：UV222组“杀得更快”，氧化剂消耗少，复杂水质也扛住了

经过一系列测试，UV222+ADPs组合的表现让人眼前一亮：

• “秒杀”大肠杆菌：在纯水中，两种组合都能有效灭活大肠杆菌，但UV222组“出手更快”。比如用H₂O₂作氧化剂时，达到相同灭活效果（比如让大肠杆菌数量减少99.9%），UV222组需要的照射时间比UV254组更短（Fig.1a）。这意味着处理相同量的水，UV222组效率更高，能节省设备运行时间。

• “弹药”省着用：氧化剂消耗测试显示，UV222激活氧化剂的效率更高。比如UV222+H₂O₂组合中，H₂O₂的消耗速度比UV254+H₂O₂组慢（Fig.3a、b），意味着达到相同杀菌效果，UV222组能用更少的氧化剂，降低处理成本。

• 复杂水质也“扛打”：实际环境中的水往往不“干净”，比如含有DOM（溶解性有机物）。实验发现，DOM会“抢”UV254的能量，让它杀菌效果下降约20%；而UV222受DOM影响更小，杀菌效率仅下降5%左右（Fig.6a）。就像“在雾霾天里，UV222的‘视力’比UV254更好”，依然能精准找到细菌。

不止杀菌：UV222或更“安全”，未来有望进家庭、小水厂

除了效率和成本优势，UV222还有个潜在好处——更安全。传统UV254可能产生少量“消毒副产物”（比如一些有害有机物），而UV222波长更短，能量集中在破坏微生物DNA上，产生的副产物可能更少（论文中虽未直接提及，但短波长UV在安全性上常被关注）。

“这就像给消毒系统‘升级’，既提高了‘战斗力’，又减少了‘副作用’。”王磊教授表示，目前该技术还在实验室阶段，下一步计划在小型饮用水处理站试点，测试在不同水源（如河水、井水）中的实际表现。未来若成熟，不仅能用于自来水厂，还可能做成小型消毒设备，走进家庭、农村小水厂，让更多人喝上“放心水”。