团队围绕微纳米气泡（MNBs）及其协同紫外（UV）在饮用水消毒中的应用开展了系统研究，重点聚焦饮用水生物稳定性提升、耐受性微生物灭活强化以及协同消毒机制解析，为饮用水水质提升与安全保障提供了新的技术路径。
研究以 O₃-MNBs 为核心平台，从“生物稳定性改善、耐受性微生物灭活、MNBs/UV 协同消毒及灭菌机理解析”等方面展开系统工作，既关注实验室机理证据，也面向水厂与管网的实际应用需求。
不同气源（N2、空气、O2、O3）微纳米气泡均可提升二次供水生物稳定性。对 BDOC、AOC 和总菌的平均降解率分别达到 42.74%、49.49% 和 51.32%，其中空气气源在有机物去除与杀菌效率方面表现更优。研究同时观察到总菌变化相对营养物质变化存在约 3 周滞后，且处理后浊度、TDS 下降、DO 上升，整体水质明显改善。
群落分析表明，微纳米气泡可同时作用于“菌群结构-功能代谢-营养基质”三条路径：一方面对 Proteobacteria、Planctomycetota 等关键类群具有显著抑制作用，其中 Acinetobacter 去除率可达 100%；另一方面通过提升氧化胁迫水平（尤其在 O2-MNBs 下），促进 ·OH 对脂质、蛋白质与核酸的氧化损伤，抑制转录与代谢功能。与此同时，气泡溃灭生成的 ·OH 可降解有机质，进一步削弱微生物营养来源与再生能力。
大肠杆菌入侵会显著破坏供水系统稳定性：浊度上升 5.19%、DO 下降 2.66%、总菌数增加 6.25%。群落层面，优势菌由 Alphaproteobacteria 转向 Gammaproteobacteria。微纳米气泡可通过增强 ·OH 氧化胁迫干预该演替过程，抑制蛋白转录（-7.89%）与能量代谢（-6.68%），并削弱 DNA 修复能力，最终使 Gammaproteobacteria 相对丰度下降 47.6%，Caldisericia 消失。
入侵后采用微纳米气泡处理可快速恢复水质：浊度与 TDS 分别下降 53.95% 和 8.46%，DO 提升 11.12%。其中 O3-MNBs 对浊度恢复最优（0.42 NTU），O2-MNBs 对 DO 提升最优（11.84 mg/L）。同时总菌数下降 66.53%，并通过降低异常富集、重塑群落多样性来抑制大肠杆菌优势化，实现水质与生态双重恢复。
研究在末端管道水力条件下构建生物膜形成模型，并划分为缓慢生长（0-27 d）、快速生长（27-42 d）和动态稳定（42-66 d）三个阶段。结果显示，MNBs 在前两阶段抑膜作用最显著，O2-MNBs 条件下生物膜干重最高可降低 77.87%。机理上，SP 阶段以物理阻隔与化学氧化为主，RP 阶段以氧化失活为主，DP 阶段则由吸附-冲刷过程主导。
MNBs 通过“物理冲击 + 化学氧化”协同抑制生物膜：可降低 EPS 含量、改变膜层形貌并重塑优势菌结构，关键菌 Planctomycetes 灭活率达到 54.22%-61.66%。在 O2-MNBs 条件下，早中期抑膜最明显。水质层面，处理后浊度下降 24.53%、DO 提升 18.8%、TOC 降解率达 87.93%。总体上，MNBs 可同时削弱附着生长与营养支撑，降低不可逆粘附风险，具备管网生物膜控制与水质保障的应用潜力。
