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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 微生物在空氣凈化中應(yīng)用的研究
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡(jiǎn)介：
- 本文對(duì)目前空氣凈化領(lǐng)域的概況和微生物在空氣凈化方面的應(yīng)用做了介紹，并提出提出用海藻酸鈣-活性炭纖維固定微生物為主的空氣凈化方法，集中了活性炭具有較強(qiáng)吸附性和微生物具有較強(qiáng)降解能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，使得室內(nèi)空氣的凈化變得更為方便高效。
- 詳細(xì)介紹：
- 現(xiàn)如今，裝飾裝修材料中造成室內(nèi)空氣污染的主要化學(xué)物質(zhì)有甲醛、其他揮發(fā)性有機(jī)氣體(VOCs)、 氡等。它們成為室內(nèi)裝修污染中的頭號(hào)污染物，嚴(yán)重危害了人體健康。目前針對(duì)室內(nèi)空氣污染比較成熟的防治方法有如下幾種：吸附法凈化，靜電技術(shù)，負(fù)離子技術(shù)，低溫等離子體技術(shù)，光催化凈化， 膜分離凈化，微生物控制法等。常用生物法空氣凈化技術(shù)有：一般生物法， 固定化微生物法空氣凈化技術(shù)。我們把活性炭方面的現(xiàn)有技術(shù)和有關(guān)海藻酸鈣的現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來(lái)，提出海藻酸鈣-活性炭固定微生物制作空氣凈化器的假設(shè)：海藻酸鈣-活性炭固定微生物空氣凈化法原理，海藻酸鈣-活性炭固定微生物的制備：分別進(jìn)行海藻酸鹽的性質(zhì)和微生物的選擇，對(duì)假單胞菌屬進(jìn)行活化和純化培養(yǎng)，配制A培養(yǎng)基、B培養(yǎng)基和C培養(yǎng)基，對(duì)假單胞菌屬或不動(dòng)桿菌屬進(jìn)行交叉培養(yǎng)馴化，最后用海藻酸鈣-活性炭包埋己馴化的菌體。參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)，對(duì)微生物空氣凈化器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)。固定化微生物，特別是像海藻酸鈣-活性炭纖維這樣的聯(lián)合固定微生物技術(shù)，具有穩(wěn)定性強(qiáng)，處理效果好，操作簡(jiǎn)單，成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。雖然還存在一些問(wèn)題有待于改進(jìn)和解決在工業(yè)以及空氣凈化方面具有很廣闊的前景。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 目的：在一般的微生物凈化VOCS法的發(fā)展上，提出利用海藻酸鈣海藻酸鈣-活性炭固定微生物的空氣凈化方法，用以處理室內(nèi)裝飾裝修材料中所產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)氣體 思路：分析比較了各種室內(nèi)空氣凈化裝置后，決定采用微生物對(duì)空氣凈化進(jìn)行初探。利用海藻酸鈣-活性炭包埋著經(jīng)馴化后的微生物菌體，并選定甲醛作為實(shí)驗(yàn)物質(zhì)，利用活性炭纖維的吸附以及微生物降解作用得到凈化。
科學(xué)性、先進(jìn)性及獨(dú)特之處
- 利用海藻酸鹽的粘稠性好、表面積大、并通過(guò)使蛋白質(zhì)沉淀的特點(diǎn)，制成海藻酸鈣-活性炭，用來(lái)固定微生物，以達(dá)到凈化空氣的目的。去除有機(jī)物效率都在90%以上，且較其他物理、化學(xué)或物理化學(xué)法具有設(shè)備簡(jiǎn)單、運(yùn)行費(fèi)用低、較少形成二次污染物的優(yōu)點(diǎn)，所以該技術(shù)在空氣污染控制方面逐漸迅速發(fā)展起來(lái)。此篇介紹的海藻酸鈣-活性炭固定微生物的空氣凈化方法就是一般生物處理法的新的突破與創(chuàng)新，具有更好的凈化效果和經(jīng)濟(jì)效益。
應(yīng)用價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義
- 海藻酸鈣-活性炭纖維固定微生物為主的空氣凈化方法，對(duì)造成室內(nèi)空氣污染的裝飾裝修材料中甲醛和苯具有較高處理效率，具有避免微生物的擴(kuò)散污染，降低對(duì)人體的危害，且工藝簡(jiǎn)單，可行性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此具有較高的利用價(jià)值，拓展了固定微生物技術(shù)在空氣凈化領(lǐng)域的應(yīng)用。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 固定化微生物酶也是目前的前沿課題,利用微生物的酶活性處理污水已經(jīng)有很好的經(jīng)驗(yàn)。在空氣凈化方面利用生物新技術(shù)固定化酶與固定化微生物,使其在微生物體外能夠發(fā)揮效果。固定化酶的生產(chǎn)方法,是從篩選、培育獲得的優(yōu)良菌體內(nèi)提取活性極高的酶，再用包埋法（或交聯(lián)法等）將其固定在載體上，制成不溶于水的固態(tài)酶即固定化酶
獲獎(jiǎng)情況
- 無(wú)
鑒定結(jié)果
- 本文在現(xiàn)有文獻(xiàn)及技術(shù)上，結(jié)合自己的特點(diǎn)，提出一些新的觀點(diǎn)，給研究者以啟示。
參考文獻(xiàn)
- 《海藻酸鈣固定化細(xì)胞及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用》 《海藻酸鈣-活性炭纖維固定化生物小球的強(qiáng)化除苯性能》 《微生物降解室內(nèi)甲醛污染物的理論與實(shí)驗(yàn)研究》
同類課題研究水平概述
- 由于室內(nèi)空氣污染來(lái)源廣、危害大,減少或消除各種污染物就顯得尤為重要。目前，針對(duì)建筑和室內(nèi)裝修造成的空氣污染處理技術(shù)主要是以物理和化學(xué)方法為主。常用的物理處理技術(shù)包括吸附法、靜電技術(shù)法、負(fù)離子技術(shù)法以及膜分離技術(shù)法；化學(xué)處理技術(shù)則主要包括低溫等離子體技術(shù)法、光催化凈化技術(shù)法。以上方法在一定的污染物濃度范圍和反應(yīng)條件下，確實(shí)能在一定程度上起到凈化空氣的目的，但同時(shí)也存在著填料需要量大，抑或是磨損嚴(yán)重，抑或是針對(duì)性較差，抑或是處理?xiàng)l件苛刻，抑或是處理費(fèi)用較高，抑或是存在二次污染等局限性，因此，亟待一種更為安全、高效、廉價(jià)的凈化技術(shù)。 隨著微生物在污染控制領(lǐng)域的進(jìn)一步研究和發(fā)展，利用微生物在處理空氣污染物方面有了更深入的研究和實(shí)踐。微生物法凈化空氣的主要原理是利用分布廣泛、代謝旺盛、繁殖快速、利于應(yīng)用的微生物群體的同化作用將空氣中的有害物質(zhì)降解，達(dá)到凈化空氣的目的。在本課題中，提出一種用海藻酸鈣-活性炭纖維固定微生物為主的空氣凈化方法，該法結(jié)合利用了活性碳的強(qiáng)吸附作用和微生物的強(qiáng)降解同化作用。其主要的微生物是經(jīng)交叉馴化假單胞菌屬，經(jīng)訓(xùn)化包埋后的粒徑在2-4mm左右，活性炭較強(qiáng)的吸附作用有效地防止了微生物的擴(kuò)散，避免了二次污染；被固定的微生物則對(duì)空氣中的甲醛和揮發(fā)性有機(jī)物進(jìn)行高效地降解去除。無(wú)論是在工藝設(shè)計(jì)方面，環(huán)境保護(hù)發(fā)面，還是技術(shù)經(jīng)濟(jì)發(fā)面，該法都有優(yōu)于一般物理或化學(xué)方法的潛質(zhì)特性，它必將發(fā)展成為像以活性污泥法為典型代表的微生物法在水污染控制領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)一樣，一定會(huì)在空氣凈化領(lǐng)域占有較重的地位。
