微波是一种频率从300MHz~300GHz,即波长在1m~0.1mm范围的电磁波[34]。目前用于工业目的的微波频率一般为915MHz和2450MHz。微波对微生物的作用可分为热效应和非热效应两种。微波热效应主要有偶极极化损耗、界面极化损耗等机制[35-36],而对非热效应原理至今还具有很大的争议。
细胞电穿孔机理主要研究电脉冲的幅度、宽度、波形以及个数等参数对细胞膜通透性变化的影响。脉冲宽度与幅度之间存在互补关系,即降低脉冲幅度,就需要加宽脉冲时程来弥补。细胞穿孔的效率往往与脉冲幅度与宽度的乘积成正比[24]。在细胞穿孔的大多数试验中,使用DC方波脉冲[25]和RC指数衰减形脉冲[26]的研究表明,如果脉冲在峰电压击穿细胞之后,能以较低的电压维持膜孔洞开放一段时间,则有利于提高细胞电穿孔的效率,因此,RC指数衰减形脉冲往往比相同的DC方波脉冲更有效[27]。增加脉冲个数能增大细胞穿孔的效果,后续脉冲的积累成活率比第一脉冲下降得更快[28]。
方括号中的数字表示每吸收100eV的能量时,水中产生的各种自由基的数量。这个反应也可以在污泥中发生,因为污泥中含有大量的水。Park等[51]通过实验发现,在辐照剂量为20kGy下,污泥层厚度为1.0cm,0.75cm,0.5cm以及0.25cm中的SCOD分别增加了49%,54%,97%和147%,并且发现辐照时间从0.3s增加到1.2s过程中,SCOD增加量并不明显,但是蛋白质含量增加了5倍,从而得出结论:污泥层厚度是影响污泥中有机物溶解的重要参数,辐照时间是影响污泥细胞溶胞的重要参数。