基本信息
- 项目名称：
- 微生物在空气净化中应用的研究
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文对目前空气净化领域的概况和微生物在空气净化方面的应用做了介绍，并提出提出用海藻酸钙-活性炭纤维固定微生物为主的空气净化方法，集中了活性炭具有较强吸附性和微生物具有较强降解能力强的优点，扬长避短，使得室内空气的净化变得更为方便高效。
- 详细介绍：
- 现如今，装饰装修材料中造成室内空气污染的主要化学物质有甲醛、其他挥发性有机气体(VOCs)、 氡等。它们成为室内装修污染中的头号污染物，严重危害了人体健康。目前针对室内空气污染比较成熟的防治方法有如下几种：吸附法净化，静电技术，负离子技术，低温等离子体技术，光催化净化， 膜分离净化，微生物控制法等。常用生物法空气净化技术有：一般生物法， 固定化微生物法空气净化技术。我们把活性炭方面的现有技术和有关海藻酸钙的现有技术有机结合起来，提出海藻酸钙-活性炭固定微生物制作空气净化器的假设：海藻酸钙-活性炭固定微生物空气净化法原理，海藻酸钙-活性炭固定微生物的制备：分别进行海藻酸盐的性质和微生物的选择，对假单胞菌属进行活化和纯化培养，配制A培养基、B培养基和C培养基，对假单胞菌属或不动杆菌属进行交叉培养驯化，最后用海藻酸钙-活性炭包埋己驯化的菌体。参考国内外文献，对微生物空气净化器进行实验性设计。固定化微生物，特别是像海藻酸钙-活性炭纤维这样的联合固定微生物技术，具有稳定性强，处理效果好，操作简单，成本低廉等优点。虽然还存在一些问题有待于改进和解决在工业以及空气净化方面具有很广阔的前景。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：在一般的微生物净化VOCS法的发展上，提出利用海藻酸钙海藻酸钙-活性炭固定微生物的空气净化方法，用以处理室内装饰装修材料中所产生的挥发性有机气体 思路：分析比较了各种室内空气净化装置后，决定采用微生物对空气净化进行初探。利用海藻酸钙-活性炭包埋着经驯化后的微生物菌体，并选定甲醛作为实验物质，利用活性炭纤维的吸附以及微生物降解作用得到净化。
科学性、先进性及独特之处
- 利用海藻酸盐的粘稠性好、表面积大、并通过使蛋白质沉淀的特点，制成海藻酸钙-活性炭，用来固定微生物，以达到净化空气的目的。去除有机物效率都在90%以上，且较其他物理、化学或物理化学法具有设备简单、运行费用低、较少形成二次污染物的优点，所以该技术在空气污染控制方面逐渐迅速发展起来。此篇介绍的海藻酸钙-活性炭固定微生物的空气净化方法就是一般生物处理法的新的突破与创新，具有更好的净化效果和经济效益。
应用价值和现实意义
- 海藻酸钙-活性炭纤维固定微生物为主的空气净化方法，对造成室内空气污染的装饰装修材料中甲醛和苯具有较高处理效率，具有避免微生物的扩散污染，降低对人体的危害，且工艺简单，可行性强等优点，因此具有较高的利用价值，拓展了固定微生物技术在空气净化领域的应用。
学术论文摘要
- 固定化微生物酶也是目前的前沿课题,利用微生物的酶活性处理污水已经有很好的经验。在空气净化方面利用生物新技术固定化酶与固定化微生物,使其在微生物体外能够发挥效果。固定化酶的生产方法,是从筛选、培育获得的优良菌体内提取活性极高的酶，再用包埋法（或交联法等）将其固定在载体上，制成不溶于水的固态酶即固定化酶
获奖情况
- 无
鉴定结果
- 本文在现有文献及技术上，结合自己的特点，提出一些新的观点，给研究者以启示。
参考文献
- 《海藻酸钙固定化细胞及其在食品工业中的应用》 《海藻酸钙-活性炭纤维固定化生物小球的强化除苯性能》 《微生物降解室内甲醛污染物的理论与实验研究》
同类课题研究水平概述
- 由于室内空气污染来源广、危害大,减少或消除各种污染物就显得尤为重要。目前，针对建筑和室内装修造成的空气污染处理技术主要是以物理和化学方法为主。常用的物理处理技术包括吸附法、静电技术法、负离子技术法以及膜分离技术法；化学处理技术则主要包括低温等离子体技术法、光催化净化技术法。以上方法在一定的污染物浓度范围和反应条件下，确实能在一定程度上起到净化空气的目的，但同时也存在着填料需要量大，抑或是磨损严重，抑或是针对性较差，抑或是处理条件苛刻，抑或是处理费用较高，抑或是存在二次污染等局限性，因此，亟待一种更为安全、高效、廉价的净化技术。 随着微生物在污染控制领域的进一步研究和发展，利用微生物在处理空气污染物方面有了更深入的研究和实践。微生物法净化空气的主要原理是利用分布广泛、代谢旺盛、繁殖快速、利于应用的微生物群体的同化作用将空气中的有害物质降解，达到净化空气的目的。在本课题中，提出一种用海藻酸钙-活性炭纤维固定微生物为主的空气净化方法，该法结合利用了活性碳的强吸附作用和微生物的强降解同化作用。其主要的微生物是经交叉驯化假单胞菌属，经训化包埋后的粒径在2-4mm左右，活性炭较强的吸附作用有效地防止了微生物的扩散，避免了二次污染；被固定的微生物则对空气中的甲醛和挥发性有机物进行高效地降解去除。无论是在工艺设计方面，环境保护发面，还是技术经济发面，该法都有优于一般物理或化学方法的潜质特性，它必将发展成为像以活性污泥法为典型代表的微生物法在水污染控制领域占有绝对优势一样，一定会在空气净化领域占有较重的地位。
