1.1 群体感应与群体淬灭技术

       ① 群体感应（QS）技术

       20世纪70年代，细菌细胞间存在交流首次被报道，但直至1994年才提出QS概念。QS是指细菌间通过信号分子的传递进行交流，根据其浓度的变化调控微生物的群体行为，如胞外多糖的合成和分泌、细菌的聚集、生物膜的形成、抗性基因的表达等。该信号分子大致分为三类：革兰氏阴性菌种内交流的酰化高丝氨酸内酯（AHLs）、革兰氏阳性菌种内寡肽类物质、种间交流的AI-2型群体感应信号分子。其中，对AHLs信号分子的研究最为广泛和深入。

       AHLs信号分子对群体感应调控的生物膜形成具有重要作用，目前的研究大都表明外源信号分子的投加会促进MBR膜表面生物膜的形成，从而加快膜污染过程。肖霄等对MBR不同运行时间段的AHLs信号分子与膜污染之间的联系进行了探究。结果发现，MBR不同运行阶段中微生物的群落结构存在差异，该差异可以改变起主要作用的信号分子的种类和浓度，其中3种信号分子（C8-HSL、3-oxo-C8-HSL和3-oxo-C6-HSL）分别促进了混合液SMP和EPS、混合液SMP和膜上EPS中蛋白质（PN）的形成，从而导致膜生物污染。

       然而，张楠等的研究表明，信号分子的投加可以延长膜污染周期。他们向MBR自养脱氮系统中投加不同浓度的信号分子C8-HSL（2、5、6 μmol/L），发现信号分子的投加虽然促进了反应器内和膜丝表面的EPS的分泌，但其膜污染周期随着C8-HSL浓度的增加从14 d分别延长到20、23和25 d。其原因可能是信号分子对污泥中PN和多糖（PS）的形成具有不同的促进作用，导致污泥中PN/PS比的改变，进而改变污泥性质，延长膜污染周期。然而，对其更进一步的减缓膜污染的机理尚不清楚，仍需深入探讨。