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一、什么是生物膜？
生物膜也叫生物被膜，英文名称Biofilm formation，生物膜由微生物分泌的胞外聚合物（EPS），一层薄薄的黏液层组成，形成一种水凝胶或基质，保护微生物免受外部影响和消毒措施。在正常情况下，生物膜可以抵抗大多数化学杀菌剂的攻击。
水处理系统管道生物膜
细菌生物膜广泛存在于含水和潮湿的各种表面上，包括自来水管道，工业管道、通风设备、医疗器械甚至病理状态下的人体组织器官，据专家估计几乎所有的细菌在一定的条件下都可以形成生物膜。生物膜中细菌的代谢活动除了能够腐蚀管道和金属表面外，更可导致动植物及人类疾病发生。由于细菌在生物膜状态有着比游走态高出千百倍的抗药性，使得生物膜在临床更易引发难治性慢性感染，严重威胁人类健康。
什么是生物膜
当微生物滞留在水系统边界上（如管道内壁和水箱内壁或附着于惰性或活性实体的表面，这些微生物就会进行繁殖、分化，并分泌一些多糖基质，将菌体群落包裹其中而形成的细菌/微生物聚集体膜状物，这就是生物膜形成原因。单个生物被膜可由一种或多种不同的微生物形成。
二．生物膜与其环境抗性
EPS由多种长链多糖组成，如褐藻酸盐和纤维素，可以形成非常稳定的基质。食品工业利用这些特性生产增稠剂等产品。对于微生物来说，生活在生物膜中有许多益处。它们有更稳定的食物供应，有一定程度的干燥保护，并享有相当大的防护，免受杀菌剂和其他不利的环境影响。尤其是对氯、臭氧和紫外线辐射的抗性随着生物膜厚度的增加而显著增加。
细菌形成生物被膜的动态过程
细菌形成生物被膜是一个动态的过程，主要可分为四个阶段：细菌可逆性粘附的定殖阶段、不可逆性粘附的集聚阶段、生物被膜的成熟阶段和细菌的脱落与再定植阶段。
1、 细菌可逆性粘附的定殖阶段
当浮游细菌与惰性物体表面或活性实体的表面接触后，浮游细菌会粘附到物体表面，启动在物体表面形成生物被膜。在这个阶段，单个附着细胞仅由少量胞外聚合物包裹，还未进入生物被膜的形成过程，很多菌体还可重新进入浮游状态，因此这时细菌的粘附是可逆的。
2、 细菌不可逆性粘附的集聚阶段
细菌在经过初始的定殖粘附后，一些特定基因的表达开始调整，与形成生物被膜相关的基因被激活，细菌在生长繁殖的同时分泌大量胞外聚合物粘结细菌。在这个阶段，细菌对物体表面的粘附更为牢固，是不可逆的。
3、生物被膜的成熟阶段
细菌与物体表面经过不可逆的粘附阶段后，生物被膜的形成逐渐进入成熟期。成熟的生物被膜形成高度有组织的结构，由类似蘑菇状或堆状的微菌落组成，在这些微菌落之间围绕着大量通道，可以运送养料、酶、代谢产物和排出废物等。因此，成熟的生物被膜内部结构被比喻为原始的循环系统。
4、细菌的脱落与再定殖阶段
成熟的生物被膜通过蔓延、部分脱落或释放出浮游细等进行扩展，脱落或释放出来的细菌重新变为浮游菌，它们又可以在物体表面形成新的生物被膜。
三、给水管网管壁生长生物膜的影响
1、尽管出水能达到水质标准，但由于营养基质促进细菌的繁殖，在输配水管道管壁易形成由细菌为主体的生物膜。膜的老化和脱落将引起用户水的嗅、味、色的上升。管网中生长的细菌对消毒剂的抵抗能力往往有所加强，不易被消毒剂杀灭，并有可能检出病原菌。
2、由于细菌在管网壁形成生物膜，会加速电化学腐蚀，增加动力消耗，减小输水能力，缩短管网服务年限。
因此，应该设法对给水管道中细菌生长现象加以控制。要有效控制给水管网中细菌的生长，保持水质不再管道中恶化，首先应将管网生物膜给清除。
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