胶体气体泡沫强化异质含水层中细菌传输的机理与性能研究

本研究发现Tween80胶体气体泡沫（CGAs）作为高效载体，能显著提升功能微生物在异质含水层（渗透率对比达10-102）中的传输效率。通过红色荧光蛋白（RFP）标记技术实时追踪显示，CGAs不仅维持细菌活性，还通过剪切稀化特性和跨层崩解机制，使低渗透区细菌流入量提升2.71-4.99倍，同时提高含水层溶氧水平，为地下水生物修复提供新策略。

　　

亮点

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  Tween80胶体气体泡沫（CGAs）在携带模型菌株Pseudomonas veronii T1时，展现出卓越的细菌活性保护能力、均匀的细胞分散效果以及同步共迁移特性。
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  负载细菌的CGAs在饱和砂质介质中实现了高效穿透，其迁移距离随介质粒径增大和注入速率提高而增加。

结论

本研究开创性地利用CGAs作为载体，强化微生物在异质含水层中的传输。同时，红色荧光蛋白（RFP）标记技术成功应用于二维含水层系统中细菌迁移的实时无创监测。

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  CGAs在渗透率对比为10至10²的异质含水层中，将低渗透区（细砂或粉砂）的细菌流入量提升了2.71至4.99倍。
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  针对小型低渗透透镜体，负载细菌的CGAs凭借剪切稀化特性直接穿透；而对于大型低渗透层，CGAs在跨层侵入时发生崩解，释放的细菌悬浮液随后迁移至这些难处理区域，显著增强细菌递送效率。
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  CGAs还能大幅提升含水层氧气水平，有望支持地下水中有机污染物的好氧生物降解。