本文關(guān)鍵詞：給水管壁生物膜的生長發(fā)育及其影響因素，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

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中國環(huán)境科學(xué)

２ ０ ，６３：３ ３ ３ ６ ０ ６ （） ０ ￣ ０ 　 ２

Ｃ ｉａ Ｅ ｖｒｎ ｅ ｔ　 Ｓ ｉ ｃ　 ｈｎ　 ｎ ｉ ｍ ｎａ ｃｅ ｅ ｏ ｌ ｎ

模擬配水管 網(wǎng)中管材和余氯對生物膜形成的影響　
張 向誼

， 文君　 圣華 ， 琳 （ 劉 ， 高 張　 清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程系， 北京 １０８） ００４ 　
摘要 ： 以環(huán)狀 生物 膜掛 片反 應(yīng) 器（ＡＲ模 擬 實(shí)際 管 網(wǎng)， 究 了有氯 、無 氯 ２種 原水情 況　 ， 鋼 、鑄鐵 、不銹 鋼 、Ｐ 、Ｕ ＶＣ５ 管材 ｝ Ｂ ） 研 鍍鋅 Ｅ Ｐ 　種 ： 　 細(xì)菌 的 生長 規(guī)律 結(jié)果 表 明 ， 位 而積 最大 細(xì) 菌數(shù) ， 鋼＞ 單 鍍鋅 鑄鐵 ＞ Ｐ ＞ Ｕ ＶＣ 不銹鋼 ＞ Ｅ在 無 氯原 水 的試 驗(yàn) 中， 單位 面積 最 大細(xì) 菌數(shù) 所需 天　 Ｐ； 達(dá)到 數(shù)， 鋅鋼 ＞鑄 鐵 、不銹 鋼）ＵＰ ＣＰ 鍍 （ ＞ Ｖ ，Ｅ管 Ｌ 菌沒有 較 大增加 ． 細(xì) 加氯 町控 制鍍 鋅鋼 、Ｐ Ｅ、Ｕ Ｖ 上細(xì) 菌 的生長速 度 ， ，種 金屬 管材會(huì) 發(fā)　 ＰＣ 此外 ３ 生銹 蝕． 引起水 濁度 、色 度 上升 ； Ｐ Ｅ是 防止 微 生物在 管壁 生長 最理 想 的管材 ； 鋼 則是值 得選 擇 的金 屬材料 ． 不銹 　 關(guān)鍵 詞 ：環(huán)狀 生物 膜掛 片 反應(yīng) 器（ＡＲ ； 生物膜 ；金 屬管 材 ：塑料 管材 ；余 氯　 Ｂ ） 中 圖分 類號(hào) ：Ｘ１２ ７　 文獻(xiàn)標(biāo) 識(shí)碼 ：Ａ 　 文章編 號(hào) ：１０ —９３２０ ）３ ００ 一４ ０ ０６ ２ （ ６０ — ３３ｏ　 ０

Ｔｈ �。睿� ｅ ｃ 　 ｆｐ ｐｅ ｍａ ｅ ｉ ｌ ａ ｄ ｒ ｓｄ ａ 　 ｈ ｏ ｉ 　ｎ ｔ ｅ ｓｉ ｌ ｎ 　 ｔ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｔｏ 　 ｉ ｅ ｎ ｔｏ 　 ｈ 　 ｉ ｆ ｍ　 ｅ ｉ ｌ ｎ ｅ ｏ 　 ｉ 　 ｔ ｒａ ｓ ｎ 　 ｅ ｉ ｕ ｌｃ ｌ ｒｎｅ ｉ �。� 　 ｔｍｕ ａ ｔｗａ ｅ 　 ｉ ｔ ｉ ｕ ｉ ｎ ｐ ｐ 　 ｅ 　 ｎ ｔ ｅ ｂ ｏ ｕ 　 ｉ

ｆｒ ｔ ｎ Ｚ ＡＮ 　 ａ ｇｙ， Ｉ　 ｎｊｎ， ＡＯ Ｓ ｅ ｇｈ ａ Ｚ ＡＮ 　 ｉ Ｄｅａｔ ｎ ｏ　ｎｉ ｎ ｎａ Ｓ ｉ ｃ�。� 　 ｏｍａｉ ． Ｈ Ｇ Ｘｉ —ｉＬＵ Ｗｅ － ’Ｇ 　ｈｎ —ｕ ， Ｈ Ｇ Ｌｎ（ ｐ ｒ ｏ ｎ ｕ ｍｅｔ ｆ ｖｒ ｍｅｔｌ ｃ ｎ ｅ ｄ 　 Ｅ ｏ 　 ｅ ａ Ｅ ｇｎｅ ｎ ， ｓ ｇ ｕ　 ｉｅｓｙ Ｂ ｉｎ�。� ０ ４ Ｃ ｉａ． ｈｎ　 ｎ ｉ ｎ ｎａ　ｃ ｎ ｅ２ ０ ，６３：３ ３ ３ ６ ｎ ｉｅｒ ｇ Ｔ ｉ ｈ ａ ｖｒｉ ， ｅ ｉｇ１０ ８ ， ｈｎ ）Ｃ ｉ Ｅ ｖｒ ｍｅｔｌ ｉ ｃ，０ ６ （） ０ － ０ 　 ｉ ｎ Ｕｎ ｔ ｊ ａ ｏ Ｓｅ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔｈ 　 ｒ ｗｔ　 ｆ ｈ 　 ａ ｔ ｒ 　 ｎ ５ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｉ ｅｍ ａｅ ａ　 ｆ ａｖ ｉｅ �。� ｅ ， ａ ｔ ｇ ｉｏ ， ｔ ｉ ｌｓ　 ｔｅ ， Ｅ　 ｄ ｓｒ ｃ ： ｅ ｇ ｏ ｈ ｏ 　 ｅ ｂ ｃ ｅ ａ ｏ 　　 ｉ ｄ 　 ｆ ｐ 　 ｔ ｒ ｌ 　 ｌ ａ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ｃ ｓ ｎ 　 ｎ ｓ ｎ ｅ ｓｓ ｌ Ｐ ａ 　 ｔ ｉ ｐ ｉ ｏ ｇ ｎ ｉ ｒ ａ ｅ ｎ ＵＰ ＶＣ　 ｒ　 ｔ ｄ ｅ 　 ｓｎ 　 ｗｅ ｅ ｓｕ ｉ ｄ ｕ ｉ ｇ ＢＡＲ　 ｅ ｃｏ 　ｔ ｒ ａ ｔ ｒｓ ｍｕ ａ ｔｒ ａ　 ｉ ｅ ｎ ｔｕ ｄ ｒｔ ｅ ｃ ｎ ｉ ｏ ｓ ｏ 　 　 ｉ ｄ 　 ｆｃ ｕ ｅ ｗａｅ 　 ｔ 　 ｒ ｉ ｌ 　 ｅ ｌｐ ｐ 　 ｅ　 ｎ ｅ 　 　 ｏ ｄ ｔ ｎ 　 ｆ ２ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｒ ｄ 　 ｔｒ ｗｉ ｏ 　 ｎ ｈ ｉ ｈ ｗｉ ｏ ｔｃ ｌ ｒｎ 　 ｅ ｉ ｕ ｌ ． ｍｐ ｒｎ 　 ｅ ｇ ｅ ｔ ｓ ｏ 　 ａ ｔｒａ Ｓ ｎ ｍｂ ｒ ｐ ｒ ｕ ｉ ａ ｅ ． ａ ｖ ｉ ｅ 　 ｔ ｅ ＞ ｃ ｓｉ ｇ ｉ ｎ 　 ｈ ｔ ｕ　 ｈ ｏ ｅ ｒ ｓ ａ ｓ Ｃｏ ａ ｉ ｇ ｔ 　 ｒ ａ ｅ ｔ ｆｂ ｃｅ ’　 ｕ ｅ 　 ｅ　 ｎｔ ｒ ａ ｇ ｌ ａ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ａ ｔ �。� ＞ ｉ ｄ ｈ 　 ｉ 　 ｎ ｎ ｏ ＵＰ ＶＣ＞ ｓａ ｎｅ ｓ ｓｅ ｌ Ｐ ；ｃ ｍｐ ｒ ｇ ｔ ｅ ｎ ｅ ｅ 　 ａ ｓ ｇ ｌ ａ ｉｅ 　 ｔ ｅ＞ ｃ ｓ ｎ �。� ｎ ｓａｎ ｅ ｓ ｓ ｅ ＞ ＵＰＶＣ， ｔ ｏ ｔ ｔｉ ｌ ｓ　 ｔ ｅ＞ Ｅ ｏ ａ ｉ �。� 　 ｅ ｄ ｄ ｄ ｙ ， ａ ｖ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ａ ｔ ｇ ｉｏ ， ｔ ｌｓ 　 ｔ ｌ ｎ ｎ ｉ ｉ ｅ ｗｉ ｕ 　 ｈ ｇ ｅ ｔｒｉ ｃ ｅ ｓ 　 ｆＰ 　 ｉ ｅ ３ ｋ ｎ ｓｏ 　 ｔ ｂ ｉ　 ｉ ｅ ｍａｅ ａ　 ｏ ｌ 　 ｅ ｓａｎ ｄ ｃ ｕ ｉ ｇ ｅ ｈ ｃ ｍｅ ｔｏ 　 ｔｒｔ ｒ ｉｌ ｙ ｒ ａｅ 　ｎ ｒ ａ ｅｏ 　 Ｅ ｐ ｐ ． 　 ｄ 　 ｆｍｅ ｌ ｐ ｐ 　 ｔｒｌ ｃ ｕｄ ｂ 　 ｔ ｅ ， ａ ｓｎ 　 ｎ ａ ｅ ｎ 　 ｆｗａｅ 　ｕ ｂ ｏ ｉ 　 ｉ ａ ｃ ｉ ｉ ｎ ｔ ａ ｄ ｃ ｌ ｒｄ ｇ ｅ ．Ｐ 　 ｓｔ ｅ ｉ ｅ 　 ｉ ｅ ｍａ ｅ ａ　 ｏ 　 ｒ ｖ ｎ ｉ ｇ ｔ ｅ ｇ ｏ ｈ ｏ 　 ｃ ｏ ｅ ｓａ ｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌｗａ �。� 　 ｔ ｌ ｃ ｎ 　 ｏ ｏ 　 ｅ ｒ ｅ Ｅ ｗａ 　ｈ �。� ａ ｐ ｐ 　 ｔ ｒ ｌｆ ｒｐ ｅ ｅ ｔ 　ｈ 　 ｒ ｗｔ 　 ｆｍｉｒ ｂ ， ｔ ｉ ｌ ｓ　 ｔ ｅ　 ｓｔ ｅ ｍｅａ ｌ 　 ｌ ｉ ｎ ｉ ｍａ ｅ ａ　 ｒｔ ｇ ｓ ｌ ｃｉ ｎ ｔ ｒ ｌｍｅ ｉ 　 ｅ ｅ ｔ ．Ｃｈ ｏ ｎ 　 ｄ ｉ ｏ 　 ｏ ｌ 　 ｏ ｔｏ　 ｅ ｒ ｔ　 ｆｔ ｅ ｂ ｃ ｅ ａ ｇ ｏ ｈ ｕ 　 ｉ 　 ｏ 　ｎ ｕ ｎ ｅ ｔ ｅ ｉ ｉ ｎ ｏ ｌ ｒ ｅ ａ ｄ ｔ ｎ ｃ ｕ ｄ ｃ ｎ ｒ ｌｔ 　 ａ ｅ ｏ 　 　 ａ ｔ ｒ 　 ｒ ｗｔ ，ｂ ｔｄ ｄ ｎ ｔ ｉｆ ｅ ｃ 　ｈ 　 ｉ ｉ ｈ ｈ ｉ ｌ
ｇ ｅ ｔ ｓ ｎ ｍｂ ｒ ｆ ａ ｔｒａｏ 　 ｅｓ ｍｅｋ ｎ 　 ｆ ｉ ｅｍａｅ ｎ ． ｌ ｒ ｅｄ ｄ ｎ ｔ ｎ ｕ ｎ ｅ ｇ ｅ ｔ 　 ｅｇ ｏ ｈ　 ｆ ａ ｔ ｒ 　 　 ｒ ａ ｅ ｔ ｕ ｅ 　 　 ｃ ｅ 　 ｎ ｔ 　 ａ 　 ｉｄ ｏ 　 ｐ 　 ｔ ｒ ａ Ｃｈ ｏ ｉ 　 ｉ 　 ｏ 　 ｆ ｅ ｃ 　 ｒ ａ ｌ ｔ 　 ｒ ｗｔ ｏ 　 ｃ ｅ ａ ｉ 　 ｏ ｂ ｉ ｈ ｐ １ ｎ ｉｌ ｙｈ ｂ ｉ ｎ

ｍｅ ａｌ 　 ｉ ｅｍａｅ ａ． ｔｌ ｃｐ ｐ 　 ｔｒ１ 　 ｉ ｉ

Ｋｅ　 ｒ ｓ ｉｆｍ　 ｎ ｌ 　 ａｔｒＢ ） ｉｆｍ：ｍｅ ｌ�。椋� ｔ ａ ：ｐａｔ 　ｉｅ ｔ ａｓ ｅｉｕｌ ｈｏｉｅ ｙｗｏｄ ：ｂｏ ｌ ａ ｕａ ｒ ｃ （ ＡＲ ：ｂｏ ｌ ｉ ｎ ｒｅ ｏ ｉ ｔ ｉ ｐｐ　 ｅ ｌ ｌ ａ ｃ ｍａ ｒ ｓ ｌｓｃ ｐ 　 ｅ ｌ ；ｒｓ ａ ｃｌｒ 　 ｉ ｉｐ ｍａ ｒ ｉ ｄ 　 ｎ

配水系統(tǒng)中廣泛存在生物膜， 而且構(gòu)成生物　 １ 材料 與方 法　 膜 的菌種里存在條件致病菌 ‘ ］ １． － 即使常規(guī)管 網(wǎng) ３ 　 １１ 試驗(yàn) 裝置　 ． 　 水取樣中未檢出細(xì)菌和大腸桿菌， 艾際 Ｌ 管網(wǎng)水　 用 ２臺(tái) Ｂ Ｒ反應(yīng)器模擬實(shí)際管網(wǎng)中生物膜　 Ａ 仍 存 在一 定 的微 生物 學(xué)風(fēng) 險(xiǎn) ｌ． ， 管 網(wǎng)管　 ４因此 了解 Ｊ 的形 成 過程 ， 臺(tái)為 目前 國 內(nèi)唯一 的 美 國原裝 產(chǎn)　 一 壁 生物膜的形成 原因以及生物膜形成 的影響因 　 品， 為 １２／３０Ｌ ， 效 容積 ３２ ； 一 臺(tái)是　 型號(hào) １０１２　Ｊ 有 ． 另 Ｌ 素， 是控制和減少生物膜生成 的前提． 　 深圳水務(wù)集團(tuán)的仿 制產(chǎn)　 規(guī)格、特性 與進(jìn) Ｌ產(chǎn)　 】 配水 管 網(wǎng) 是一 個(gè) 封 閉 的系 統(tǒng)， 以隨時(shí) 監(jiān)控　 難 品相 同． 由于 體 積 小 ， 以放 置 在 不 刷 地 點(diǎn)， 可　 可 并 其 中生物 膜 生 長 的情 況 ． 狀 生物 膜 掛 片反 應(yīng)器　 環(huán) 以控 制溫 度 、營養(yǎng) 等 外界 條件進(jìn) 行 試驗(yàn) ． 　 （Ａ ） Ｂ Ｒ 是一種新型模擬配水 管網(wǎng)裝置， 目前， 　 各國 圖 １ ＢＡ 為 Ｒ側(cè) 面 透視 圖和 剖面 圖． 主要 由反　 科 學(xué)家 已利用 ＢＡ Ｒ進(jìn) 行 了生物 量測 定 、微生物　 應(yīng)罐 、轉(zhuǎn)子 、掛 片 、 電機(jī) 和 進(jìn) 出水 口組成 ， 子　 轉(zhuǎn) 細(xì)胞剝離方法 、 生物膜形態(tài)結(jié)構(gòu)、 生物可 同化有　 上掛 有 掛 片 以提供 生物 膜 附著 生 長 的表面 ． 子　 轉(zhuǎn) 機(jī)碳（ Ｏ ） Ａ Ｃ 和生物可降解溶 解性有機(jī)碳（Ｄ Ｃ 　 Ｂ Ｏ ） 與 生物 膜 生物 量 的相 關(guān) 性 等 多 種 研 究 １８本 試　 ５］ 　． 收稿 日期 ：２０　 ８ １　 ０ ５Ｏ— ７
驗(yàn) 選 用 Ｂ Ｒ模 擬 實(shí)際 管網(wǎng)進(jìn) 行 生物膜 培養(yǎng) ， 究　 基金 項(xiàng) 目：國家 Ａ 研 不 同管材 和水 中有 無余 氯對 生物 膜形 成 的影響 ． 　
“６ ”項(xiàng) 日（０２ Ａ６ １２ ） ８３ ２０ Ａ ０ Ｉ０　
責(zé)任 作者 ．副教授 ， ｊｕ ｗｌ ＠ｍａ ．ｉｇ ｕ． ｕ ｉ ｉｔｎ ｈａ ｄ ． ｌｓ ｅ ％　

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３４ （　 ）

中

國

環(huán)

境

科

學(xué)　

２ ６卷　

在 電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)， 掛片與水體的交界面問產(chǎn)　 １３ 試驗(yàn) 方法　 ． 生剪切力， 可模擬管網(wǎng)中的水力條件， 剪切力大小　 １ ． 選擇掛片材料 ．１ ３　
可通過調(diào)節(jié) 電機(jī)轉(zhuǎn)速控制． 　

試驗(yàn)所用掛片是根據(jù)深　

圳市配水管 網(wǎng)中實(shí)際使用的管材情況 自制而成　

的， 未使用原裝掛片． 包括鍍鋅鋼 、 鑄鐵、 不銹鋼 、 　
掛 片 轉(zhuǎn) 子 轉(zhuǎn)　 插 槽 中心 ｆ　

聚 乙烯（Ｅ和硬質(zhì)聚氯乙烯（ Ｐ Ｃ ． Ｐ） ｕＶ ） 　 １ ． 計(jì)算轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速 ．２ ３ 模擬直徑 ５ｍ 的配水　 ０ｍ

管 網(wǎng)中 ０ ｍ ｓ ． ／ 左右的水流速度， ３ 計(jì)算得到轉(zhuǎn)子角 　
速度顯示值為 “ ３ ”． １７ 　
１３３ 確定 試 驗(yàn)周 期 ．．
器　

每臺(tái)Ｂ ＡＲ運(yùn) 行 ２ 周期 ， 個(gè) 　

研究鍍鋅鋼掛 片上生物膜 生長規(guī)律 的周期， 從第　
物　
器　
Ｌ ｊ 　

１ｄ起，Ａ ０ Ｂ Ｒ原，Ａ 仿分別每 ３ ｄ取一片掛片　 ＢＲ ， ５ 進(jìn)行 異養(yǎng)菌 平板計(jì)數(shù)（ Ｐ ） Ｈ Ｃ 試驗(yàn)． 研究其他管材　 上生物膜生長規(guī)律，Ａ Ｂ Ｒ原，Ａ Ｂ Ｒ仿分別從第 １， ３ 　 １ｄ 每 ５ 取不 同材料 的掛片各一片進(jìn)行 Ｈ Ｃ ０ 起， ｄ Ｐ　
試驗(yàn)． 　

圖 １ Ｂ Ｒ示意　 　 Ａ
Ｆ ｇ １ Ｓ ｅｃ 　 ｐ ｏ 　 ｉ． 　 ｋ ｔｈ ｍａ 　 ｆＢＡＲ　

１３４ Ｈ Ｃ 試 驗(yàn) 超 聲振蕩 將 掛 片上 的細(xì) 菌振　 ．．　 Ｐ 將所研 究的管材制成掛片裝入中心轉(zhuǎn)子 的　 入無菌超 純水中【 水樣梯度稀釋后進(jìn)行 Ｈ Ｃ測　 ９ 】 ， Ｐ

插槽 中， 通入 水， 整轉(zhuǎn) 子轉(zhuǎn)速， 調(diào) 控制模擬 管網(wǎng)的　 定ｌ］ ｌ， Ｏ計(jì)算掛 片上 的細(xì)菌總數(shù)， 與掛片表面積相　
管徑和水流流速， 進(jìn)行生物膜相應(yīng)特性的研究． 　
１２ 原 水水 質(zhì)　 ．

比得到單位面積細(xì)菌數(shù)． 操作均在無菌條件下進(jìn)　

行 ． 用 平板 計(jì) 數(shù) 瓊 脂 （Ｃ ． 后 水 、 鍍 鋅鋼 掛　 采 Ｐ Ａ） 濾 試驗(yàn)在深圳 市大沖水廠 中試試驗(yàn)基地進(jìn)行． 片的Ｈ Ｃ 　 Ｐ 試驗(yàn) 同時(shí)采用營養(yǎng)瓊脂（ Ａ 進(jìn)行對照． Ｎ ） 　 ２ 結(jié) 果 與討論　

原裝 Ｂ ＡＲ（ＡＲ 原 ） Ｂ 以水 廠實(shí) 際 生產(chǎn)運(yùn) 行 砂濾 后　

的水為原水， 中無氯； Ｂ Ｒ Ｂ Ｒ仿） 水 仿制 Ａ （Ａ 以出廠　

水為原水， 水中有氯， 分別模擬生物膜在配水管網(wǎng)　 ２１ 以濾后 水為 原 水 的試 驗(yàn) 結(jié)果　 ． 　 中的生 長過 程． １ 后 水和 出廠 水 的水質(zhì) 情 況 ． 表 濾 　
表 １ 深圳市大 沖水廠濾后 水和 出廠水水質(zhì)　 　
Ｔａ ｌ　　 Ｗ ａｅ ｕ ｌｔ　 ｆ ｆｌ ｅ ｔ ｆ ｌ ｆ ｇ ａ ｄｔ ｅ ｂｅ１ ｔｒｑ ａｉ ｏ ｅ ｕ ｎ　 ｆ Ｖａ ｎ 　 ｎ 　 　 ｙ ｏ ｉ ｉ ｈ 輻 一　

絮 　
恒　

ｉ ｌ ｆｕ ｎ　 　 ｈ ｎ 　 ｔｒｗｏｋ 　 Ｓ ｅ ｚ ｅ 　 ｆ ａ�。妫欤� ｔ ｆ ｃ ｏ ｇｗａｅ　 ｒ ｓｉ　 ｈ ｎ ｈ ｎ ｎ ｅ ｏ Ｄａ ｎ
項(xiàng) 目 　 Ｂ 　 Ｂ 　 Ｂ 　 Ｂ 　

愛 　
一 　

時(shí) 問（） ｄ　

圖 ２ 濾 后水鍍鋅鋼掛 片一 　細(xì)菌的生長 曲線　
Ｆ ｇ２ Ｃｕ ｖ 　 ｆ ａ ｔ ｒ ｌ ｒ ｗｔ　 　ｆ ｕ ｎ �。妫妫� ｆ ｇ ｉ ．　 ｒ ｅ ｏ 　 ｃ ｅｉ 　 ｏ ｈ ｉ ｅ ｂ ａｇ ｎ ｌ ｅ ｔ 　 ￣ａ ｎ 　 ｏ ｉ ｉ ｏ 　 ａｖ ｎ ｚ ｄ ｓｅ ｌ ｎ ｇ ｌ ａ ｉｅ 　ｔｅ 　

注 ： 水在 Ｂ 出廠 ＡＲ中 停 留時(shí)間 僅為 ｌ ｎ左右 ， 以認(rèn) 為 Ｂ 　 ｍｉ 所 ＡＲ

以濾后水為原水， 考察鍍鋅鋼掛片上生物膜　 生長規(guī)律． 試驗(yàn)條件為流量 １ Ｌｈ水力停留時(shí)間　 ． ／， ５
約 ２ ． 驗(yàn) 中鍍 鋅鋼 掛 片快 速銹 蝕 ，ＡＲ 中 的水　 ｈ試 Ｂ

出水（ 出廠） Ｂ 與 ＡＲ進(jìn)水（ｈ 相同； 余氯”～項(xiàng) 中， ｔ廠） “ 前一　
個(gè) 數(shù)值 為游 離 氯濃度 ， 一個(gè) 數(shù)值 為 總氯濃 度 ；為未 檢測　 后

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３ 期　

張 向誼等 ：模擬配水管 網(wǎng)中管材和余氯對 生物膜形成 的影響 　

變 成 紅色 ， 行 后 期， 片 上 的 生物 膜 開 始 脫 落 ． 運(yùn) 掛 　

以出廠 水 為原水 ， 鑄 鐵 、不 銹鋼 、Ｐ 　 考察 Ｅ、

細(xì)菌在 Ｐ Ａ和 Ｎ Ｃ Ａ培養(yǎng)基的生長曲線見圖 ２由 Ｕ ＶＣ 掛 片上 生物 膜 生 長 規(guī)律 的試 驗(yàn) 條件 為流　 ．　 Ｐ ７ Ｌｈ水力停 留時(shí) 間約 ６ ｓ 驗(yàn) 中鑄 鐵和不　 ６． 試 圖 ２可見， 細(xì)菌在 ２種培養(yǎng)基上的生長曲線基本　 量 １５ ／，
一

致， 后期試驗(yàn)均采用 Ｐ Ａ培養(yǎng)基進(jìn)行． Ｃ 　

銹鋼掛片快速銹蝕， 細(xì)菌在 Ｐ Ａ培養(yǎng)基的生長 曲 Ｃ 　

以濾后水為原水， 考察鑄鐵 、不銹鋼 、Ｐ 、 線 如 圖 ５所 示。 Ｅ　 　
Ｕ ＶＣ 掛片 上 生物 膜 生長 規(guī)律 ． 驗(yàn) 條件 為流 量　 Ｐ 試

１５ ／， ５ Ｌｈ水力停留時(shí)問約 ７ｓ ４． 中鑄鐵和不銹　 試驗(yàn) 鋼掛片快速銹蝕，Ａ 中的水變成紅色． Ｂ Ｒ 細(xì)菌在　 Ｐ Ａ培養(yǎng)基 的生長 曲線如圖 ３ Ｃ 所示． 　

巔 一　
ｌ　 ５ ２　 Ｏ ２　 ５

＜　 ＿ 恒　
一 　

時(shí) 間（） ｄ　

圖 ５ 出廠水不 同管材掛 片上細(xì)菌 的生長曲線　 　
粗 最繇 舊　 斟　
— 　
ｌ　 ８ ３ ２ 　 ２ �。� 　
０ 　

Ｆ ｇ ５ Ｃｕ ｅｏ ｂ ｃ ｅ ａ ｇ ｏ ｈ ｉ ｉ ａ　 ｆ ｕ ｎ ｏ 　 ｉ ．　 ｖ ｒ ｆ ａ ｔｒ ｉ ｌ ｒ ｗｔ ｎｆ ｌ ｆ ｅ ｔ ｆ ｎ ｅｌ
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時(shí) 間（） ｄ　

５ 　

圖 ３ 濾后水不 同管材掛 片上細(xì) 菌的生長 曲線　
Ｆ ｇ ３ Ｃｕ ｖ 　 ｆｂ ｃ ｅ ｉｌ ｒ ｗｔ 　 　ｆｌ ｅ ｔ ｆｆ ｔ ｔ ｇ ｉ ．　 ｒｅｏ�。� ｔｒ 　 ｏ ｈｉ ｅ ｕ ｎ　 　ｌ ａｉ 　 ａｇ ｎ ｏ ｉ ｒ ｎ
ｏ 　 ａｉ ｕ 　 ｉ ｅｍａ ｅ ａｓ ｎ ｖ ｒｏ ｓｐ ｐ 　 ｔ ｒ ｌ　 ｉ

２３ 討 論　 ．

以濾 后 水和 出廠水 為原 水， 種金 屬 掛 片均　 ３

快速銹蝕， 鍍鋅鋼 、鑄鐵形成紅色氧化物， 不銹鍘　 形成黑色氧化物， Ｐ Ｅ和 Ｕ Ｖ 　 種塑料掛片非常　 Ｐ Ｃ２
干 凈 ， 引起 水 的色度 、濁 度上 升 ． 未 　

２２ 以出廠水 為 原水 的試 驗(yàn)結(jié) 果　 ． 　 以出廠 水 為 原水 ， 鍍 鋅 鋼掛 片上 生 物 膜　 考察

以濾后水為原水， 細(xì)菌在鍍鋅鋼掛片上生長　 生長規(guī)律． 試驗(yàn)條件為流量 １５ ／ 水力停留時(shí)間 ３ｄ ７ Ｌｈ ， 　 ４ 左右達(dá)到最大值， 單位面積細(xì)菌數(shù)量級為 １　 ０， 　
約 ６ｓ 驗(yàn) 中鍍 鋅鋼 掛 片快 速銹 蝕， ６． 試 因水流 流 量　 之后 由于生物 膜脫 落 ， 變渾 濁， 鋅鋼掛 片 上單　 水 鍍 大， Ｒ 中 的水沒 有 完全 變成 紅 色． 在 Ｐ Ａ 位 面 積 細(xì)菌 數(shù) 降低 ． 面 積 細(xì)菌 數(shù) 依次 為鍍 鋅　 ＢＡ 細(xì)菌 Ｃ 　 單位

培養(yǎng)基的生長 曲線如圖 ４所示． 　

鋼＞ 鑄鐵＞ Ｐ Ｃ 不銹鋼＞ Ｅ ＵＶ ＞ Ｐ． 　 以出廠水為原水， 細(xì)菌在鍍鋅鋼掛片上生長　 ３ｄ ０， 單位面積細(xì)菌數(shù)量級儀在 １　 ０， 遠(yuǎn)小于Ｉ期 以 ＿ Ｊ 　

一

　

蒸 　
嚏 可　 。

濾后 水 為原 水 的細(xì) 菌 數(shù)． ４中 曲線在 １ｄ左右　 圖 ５ 達(dá) 到一個(gè) 峰 值， 有所 下 降又 繼續(xù) 上 升， ｄ 細(xì)　 之后 ３ ０ 菌 仍未 達(dá) 到最 大值， 原因可 能 是受 水 力因素 影 響． 　 各 時(shí)期 數(shù)據(jù) 均在　 一 數(shù)量 級， 別不 大 ． 差 　 由 圖 ５中可 見， Ｖ 掛片 上 的細(xì) 菌生 長 比　 ＵＰ Ｃ
時(shí)問（） ｄ　

暮 　

較 穩(wěn)定 ，０ ３ｄ仍 未達(dá) 到最 大值 ； 菌 在 Ｐ 掛 片上　 細(xì) Ｅ 第 ２ｄ 的生長數(shù) 據(jù) 疑 為不準(zhǔn)確 數(shù) 據(jù)， 掉該 數(shù)據(jù)　 ０ 去 可 發(fā)現(xiàn) ，Ｅ掛片 和 Ｕ Ｖ Ｐ Ｐ Ｃ掛 片 的生 長 曲線 比較相　 似 ， 數(shù)略 低于 Ｕ ＶＣ掛 片； 鐵 、不銹 鋼 掛 片　 細(xì)菌 Ｐ 鑄

圖 ４ 出Ｊ 水鍍鋅鋼掛片上細(xì)菌 的生長 曲線　 　 一
Ｆ ｇ ４ Ｃｕ ｅｏ ｂ ｃｅ ａ　 ｒ ｗｔ ｎｆ ａ ｅ ｆｕ ｎ 　 ｆ ｉ ．　 ｖ ｒ ｆ ａ ｔｒ ｌ ｏ ｈｉ ｉ ｌ ｆｌ ｅ ｔ 　 ｉ ｇ ｎ ｏ
ｆｌ ａ ｉ ｇ ｏ 　 ａｖ ｎ ｚ ｄ ｓ ｅ 　 ｉ ｒ ｔ 　 ｎ ｇ ａ ｉｅ �。� ｌ ｔ ｎ ｌ ｅ

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中

國 環(huán)

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科

學(xué)　

２ ６卷　

上 的細(xì) 菌總 數(shù) 從第 ２ ｄ左右 開 始有 所 下降 ． ６ 　

３ （） ７ 　 ８ ． ４２ ： ５ ５ １ ５ 　

鑄鐵 、不銹鋼 ２種金屬掛片在 出廠水， 濾后　
水 中最大細(xì) 菌總數(shù)和到達(dá)最大細(xì)菌總數(shù)所需天　
數(shù) 比較 一致 ， 為 ２，８ 左 右 ： 水為 原水 ， 分別 ６２ｄ 出廠 　

【］ 賀北 平． 中有 機(jī) 物特 性 與飲 用 水凈 化 工藝相 關(guān) 性 的研 究 ［ 】 ２ 　 水 Ｄ． 　 北京 ： 大 學(xué)環(huán) 境科 學(xué) 與工 程系 。 ９ ． 清華 １ ６ ９ 　
【】 Ｍａ ｄ ｎ ｌ　 。Ｂ ｏ ｅ Ｖ Ｓ ｏ ３ ｃ ｏ ａｄ Ｒ ｒ ｚｌ 　 ．Ｃ ｍｍｕ ｉ 　 ｎ ｙ ｉ ｏ 　 ａｔｒ 　 　 ｎｙ ａａ ｓ 　 ｆｂｃ ｉ ｔ ｌ ｓ ｅａ ｌ
ｂ ｏ ｌ �。椤。� ｓｍｕ ａｅ 　 ｅ ｉ ｕａ ｉ ｇ ｏ ｌ ｇ ｗａｅ 　 ｙ ｔｍ�。� 　 ｉ ｆ ｍｓ ｎ 　 ｉ ｌｔ ｒ ｃ ｒ ｌ ｔ 　ｃ ｏ ｉ — ｔ ｒ ｓ ｓｅ ｉ ｄ ｃ ｎ ｎ ｙ

鑄鐵掛片上細(xì)菌數(shù)下 降幅度 比以濾后水為原水　 的細(xì)菌 總數(shù) 下 降幅 度 大， 鋼 掛片 基 本一 致， 不銹 鍍　 鋅鋼和 ２種塑料掛片上細(xì)菌生長較慢， 在本試驗(yàn)　

ｌ ｏｅｃ ｎ　 ｎ ｆｕ ｒ ｓｅ ｔ ｉ　

ｓｒ　 ｈ ｂ ｄ ｚ ｔ ｎ ｗｉ 　 Ｒ ｉ ｅ ｙ ｒ ｉ ａｉ 　 ｉ ｏ ｔ ｈ ＮＡ— ｒ ｅ ｅ 　 ｔ ｇ ｔｄ ａ

０ｉｏ ｕ ｌ ｔ ｅ ｒ ｂ ｓ Ｊ． ｔＲ ｓ ２ ０ ，４９ ： ３ — ４ ６ ｌ ｎ ｃｅ ｉ 　 ｏ ｅ 【 Ｗａ． ｅ ． ０ ０３ （） ４ ９ ２ ４ ． ｇ ｏｄ ｐ 】 ， ２ 　

【】 張向誼， 虹， ４　 潘　 劉文君， 某市給水管網(wǎng)管壁中微生物生長特　 等．
性 研 究 【】 水排 水，０５４（０： ． Ｊ．給 ２０ ，０１）卜６ 　

周期 內(nèi)未 達(dá)到最 大值． 這一現(xiàn) 象與其他研 究者使用　 【】 魯　 巍 ， 峰 ， 曉 健 ， ． 究 供 水 管 壁 生 物 膜 的模 擬 系 統(tǒng)　 ５ 　 唐　 張 等研

管道模擬系統(tǒng)考察管材所得到的結(jié)論一致『 ｌ　 ｌ３ 卜］ ，
對２ 種不　 型號(hào)不銹鋼 、 聚氯 乙烯和聚丙烯等管　 材表面形成的生物膜特性進(jìn)行研 究， ４ ８個(gè) 月 在 — 　 的時(shí)間里， 光滑壁面與粗糙壁面 的管材 中微生物　 【】 ７

［．中國給 水排 水 ，０ ５ １１：２２ ． Ｊ ］ ２ ０ ， （） 　 ４ ２ ２ 　
【 】 Ｇａ ｎ ｎＧ　 ＳｌｗｓｎＲ　 ． 　ｆ ｃｅ ｔ ｉｆ ｍ�。� ｖ ｌ ｔｏ 　 ６　 ｇ ｏ 　 Ａ， ａ ｏ 　 Ｍ Ａｎｅ ｉｎ　 ｏ ｌ ｒｍｏ ａ　 ｈ ｄ ｉ ｂ ｉ ｍｅ

ｆ ｒ ｂ ｃ ｒ 　 ｃ ｌ 　 ｅ ｐ ｓｄ ｔ　 ｄｉｋｎ 　 ｗ ｔ 【 ． Ｊ ｏ　 ａｔｉ ｅ ａ ｌ ｅ ｓ ｘ ｏ ｅ 　 ｏ ｒ ｉｇ ｌ ｎ ａｅ Ｊ ｒ ］ ． 　
Ｍ ｉｒ ｂ ｏｏ ｉ ａ　 ｅｈ ｄ ． ９ ９ ３ ： ０ — ２ ． ｃ ｏ ｉ ｌ ｇ ｃ Ｍ ｔ ｏ ｓ １ ９ ，４ ２ ３ ２ ４　 ｌ

Ｌ ｗｒｎ ｅＪ Ｒ，Ｓ ｒ ｏ ｅ Ｇ　 Ｗ�。危� 　 　 ａ ｅ ｃ 　　 ｗｅｈ ｎ 　 Ｄ　 ｕ Ｔ Ｒ．Ａ　ｉ ｌ　 ｔ ｇ ｓ ｍｐｅ ｍａｉ 　 ｎ ａ ｎｕａ　 ａ ｔｒｆｒｒｐｉａｅ �。椋� ｍ　ｔｄｅ Ｊ． ． ｉｒｂｏｏ ｙ ｎ ｌｒｒ ｃｏ�。� 　ｅ ｌ ｔ ｂｏ ｌ ｓｕ ｉｓ【】Ｊ Ｍ ｃｏ ｉｌｇ 　 ｅ ｃ ｄ ｉ
Ｍ ｅ ｏ ｓ ２ ０ ， ２ ２ ５ ２ ４． ｈ ｔ ｄ 。 ０ ０４ ：１ — ２ 　

的數(shù)量有著 顯著差別， １ ２個(gè)月 以后差別不顯著． 　 由于 本 試 驗(yàn) 部 分 周 期采 用 了無 氯 水 作 為研 究對　
象， 大大縮短 了細(xì)菌生長所需要 的時(shí)間， 細(xì)菌在不　
同材 料 的掛 片 上 生長 ， 有達(dá) 到 最 大值 然 后 脫落　 都

【】 Ｓ ａｐＲ　 Ｃａ ｅ　 Ｋ， ｉｐ ｅ 　　， ｔ １Ｅｖ ｕ ｔ ｎｏ　ｒｎ ｉｇ ８ ｈ ｒ　 Ｒ， ｍｐ ｒＡ　 Ｃｒ ｐ ｎＪＪ ｅ　 ． ａ ａｉ 　 ｆ ｉｋ ｎ 　 ａ ｌ ｏ ｄ

ｗ ｔｒｂｏｔｂｌｙ ｕ ｉ 　 ｉ ｌ ｍｅ ｏ ｓ【 ． ． ｎ ｉ ｎ Ｅ ｇ。 ａ 　 ｉｓ ｉｔ　 ｓ ｇ ｂ ｆ ｍ　 ｔ ｄ Ｊ Ｊ Ｅ ｖｒ ． ｎ ． ｅ ａ ｉ ｎ ｏ ｉ ｈ 】 ｏ 　 ２０ ， ） ０　 １　 ０ １５： ３４ ０ （ ４

的趨勢， 如果運(yùn)行更長的時(shí)間， 當(dāng)掛片上細(xì)菌數(shù)量　 【】 李 ９ 　 穩(wěn)定的時(shí)候， 也許可以看到不 同管材 七 的細(xì)菌數(shù)　 量差別不大， 這有待進(jìn)～步的試驗(yàn)論證． 　
３ 結(jié) 論　

爽， 張曉建． 給水管壁生物膜的生長發(fā)育及其影響因素 【． Ｊ　 Ｊ

１國給 水排 水，０ ３１（３： － ２ ｝ Ｉ ２ ０ 。 １） ９ ５ ． ９ ４ 　
【０ ａ ｒ 　 　 ｃ　 　 Ｂ ｃ ｂ ｒｅ　 Ｇ ｅ ａ 　 ｅａ ｏ ｓｉｓ ｅ ｅ 　 １ Ｊ ｔ 　 Ｌ Ｒｉ Ｅ ｗ　 ｕ ｈ ｅｇ ｒ 　 �。� ＬＲ ｌ ｉｎｈｐ 　 ｔ ｎ 　Ｃ ｅ Ｊ ｅ Ｓ 　 ｔ ｂ ｗｅ
ｌｖ ｌ　 ｆ ｅ ｒ ｒ ｐ ｃｂ ｃ ｒａ ａ ｄ ｗａ ｒｑ ａｉ 　 ａ ａ ｅ ｅ ｓｉ　 　 ｅ ｅ ｓｏ 　 ｔ ｏｔ ｈｉ　 ａ ｔｉ 　 ｎ 　 ｔ 　 ｕ ｔ ｐ ｒ ｈ ｅ ｏ ｅ ｅ ｌ ｙ ｍ ｔｒ�。� ａ

ｄｉｋｎ 　 ｔｒｄｓ ｉｕ ｏ 　 ｙ ｔ ［ ．Ｗａ．Ｒ ｓ ０ ０３ （） ｒ ｉｇ ｗａ 　 ｉ ｒ ｔ ｎ ｓｓ ｍ Ｊ ｎ ｅ ｔｂ ｉ ｅ １ ｔ ｅ． ０ ，４５ ： ，２ 　
ｌ ９ — ５ ２　 ４ ５ １０ ．

３１ 使用 Ｂ Ｒ反應(yīng)器， ． 　 Ａ 對有氯、無氯

１ 】Ｐ ｒｉａ 　 　 ａ ｐ 　 ，Ｅ ｙ ｅ ｎ ，ｅ　 Ｌ ｏ ｌ ｉ ２種原水　 ｆ １ ｅｃｖ ｌＳ Ｌ，Ｋｎ ｐ �。� Ｓ ｄ ｖ ａ　Ｒ�。恰。� ｔａ �。拢椋妫怼�

下， 鍍鋅鋼、鑄鐵 、不銹鋼、Ｐ 、Ｕ Ｖ 　 Ｅ Ｐ Ｃ ５種管　

ｄ ｖ ｌｐ ｎ ｏ �。� ｎｅｓ ｔｅ ｉ ｍａｎｗ ｔｒ Ｊ． ｔＲ ｓ １ ９ ， ｅ ｅ ｍｅｔ ｎｓ ｉ ｓ ｓｅｌｎ ｉ　 ａ 　 ］Ｗａ． ｅ ． 　 ８ ｏ 　 ａｌ 　 　　 ｅ ｆ ，９ 　
３ （） ４ — ５ ． ２ １： ３ ２ ３ ２ 　 ［２ ｅｃ ａ Ｓ Ｌ Ｋ ａ ｐ ＪＳ Ｅ ｙ ｅ ｎＲ Ｇ　， ｔ １ Ｂ ｏ ｌ ， ｉ 　 １ 】Ｐ ｒｉｌ 　 ， ｎ ｐ 　　 ， ｄ ｖ ａ 　 　 Ｊ ｅ　 ． ｉｆ ｍｓ ｍａ ｓ ｖ　 ａ ｉ ｌ ｗ ｔ ａ ｄｓ ｉｌ ｓ ｔ ｌＪ． ＬＲ ｓ １ ９ 。２７ ：１ ７ ２ ０ ． ａｅ ｎ 　 ａｎｅ 　 ｅ 【 Ｗａ 　 ｅ ． ９ ８ （） ８ — ２ １ ｒ ｔ ｓｓ ｅ １ 。 ３ ２ 　

材 上細(xì)菌生長情況進(jìn)行 了研究． ５種管材按單位　
面 積 最 大 細(xì) 菌 數(shù) ， 鋅 鋼 ＞ 鐵 ＞ ＶＣ 不 銹　 鍍 鑄 ＵＰ ＞

鋼＞ Ｅ 以濾后水為原水， Ｐ； 達(dá)到單位面積最大細(xì)菌　 Ｉ３　Ｚｃ ｅ ｓ０　 ｉａ ａｎ 　 　 ．Ｂａ ｔｒａ　 ｉｆｍ�。铮恚幔椋� ｏ 　 １ Ｊ ｈ ｕ　 Ｍ，Ｌｖ ｎ ｉ Ｅ Ｋ ｎ ａ ｃ ｉ ｂｏ ｌ ｆｒ ｔ 　 ｎ ｅ ｌ ｉ ｏ 數(shù)所需天數(shù)， 鍍鋅鋼＞鑄鐵 、不銹鋼）Ｕ Ｖ ， 　 （ ＞ Ｐ ＣＰ Ｅ 管上細(xì)菌沒有 較大增加３ 種金屬管材會(huì)發(fā)生銹　
蝕 ， 水 濁度 、 度　 升．Ｅ是最 為理 想 的管 材； 引起 色 Ｐ 　 不 銹鋼 則是 值 得選 擇 的金屬 材料 ． 　
ｐ ｌ ｖ ｎ ｌｃ ｌｒｄ ，ｐ ｌ ｅ ｙ ｅ ｅ ａ ｄ ｓａｎ ｅ ｓ ｓｅ ｌｅ ｐ ｓ ｄ ｔ 　 ｏ ｙ ｉ ｙ　 ｈ ｏ ｅ ｏ ｙ ｔ ｌ ｎ 　 　 ｔｉ ｌ ｓ　 ｔ 　 ｘ ｏ ｅ 　ｏ ｉ ｈ ｎ

ｏ ｏ ａ 　 ｔ ［】Ｗａ， ｅ．２ ｏ ， （） ３ ７ ． ｚ ｎ ｔ ｗａ ｒ Ｊ． ｒＲ ｓ ０ ｏ３ １ ６ — ０ ｄ ｅ ｅ ， ４ ： 　

作者簡 介：張向誼（ ７一女閘北省衡水市人， １ ９） ９ ， 清華大學(xué)環(huán)境科學(xué)　
與 工程系 碩士研 究生 ， 要從 事飲 用水水質(zhì) 生物 穩(wěn)定 性研究 ． 主 發(fā)表論 文　

３２ 加氯可以控制細(xì)菌在鍍鋅鋼 、 Ｅ和 Ｕ Ｖ 　 ８篇 ． ． Ｐ ＰＣ 　 管材上的生長速度， 對不銹鋼和鑄鐵 ２種金屬管　
謹(jǐn)致謝忱　 材上的細(xì)菌生長影響不大． 不影響同種管材　 致謝 ：本試驗(yàn)場所由深圳水務(wù)集團(tuán)提供， 加氯 上的 最大細(xì) 菌數(shù) ． 　 參考文獻(xiàn)： 　
［１ Ｋ ｌ ａｈＳ Ｍａ ｚ Ｂ ｎ ｉｇ ｒ ， ａ． ｎｓ ｕｐｏ ｉｇ ｅ ｅ ｌ １ 　 ａ ｍｂ ｃ 　 ， ｎ 　 ｗ　 ｅ ｄｎ ｅ　 　 １Ｉ　ｉ 　 ｒｂｎ 　 ｖ ａ 　 Ｂ ｔ ｒ ｓ
ａ ｕａ ｃ ｅ ｉ ｍ　 ｏ ｌｒ ｎ 　 ｓ ａ ｗｉｅ ｐ ｅ ｄ ａ ｄ ｈ ｇ ｌ�。� ｕ ｄ ｔ ｑ ｂａ ｔｒｕ ｃ ｒ ＇ｕ ｅ ａ 　 　 ｄ ｓ ｒ ａ 　 ｎ 　 ｉ ｈ ｙ ｂ ｎ ａ 　 Ｍｌ ｎ

ｂ ｃ ｒ ｌ ｐ ｃ ｓｉ ｄ ｉ ｉｇ ｗ ｔ 　 ｉｆｍｓ［ ． ｔＲ ｓ ２ ０ 。 ａ ｔ ａ ｓ ｅ ｉ �。� ｒ ｋｎ 　 ａ ｒｂ ｉ ｅ 　 ｉ ｅ 　 ｎ ｅ ｏ ｌ Ｊ Ｗａ ｅ ． ０ ０ ］ ． ， 　



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