微生物吸附降解的空气净化材料及制备方法和用途.pdf

本发明公开了一种微生物吸附降解的空气净化材料及制备方法和用途，微生物吸附降解的空气净化材料是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的假单胞菌属或不动杆菌属的粒径在2～4mm的生物颗粒。微生物吸附降解的空气净化材料可用于室内甲醛和苯系物污染的长期净化，净化效果显著。该产品具有固定化细胞活性高，稳定性好，能够持久有效地降低室内甲醛与苯系物等有害化学污染物的含量，利于实现生物催化剂的回收、再生和重复使用的优点，并严格避免了微生物对室内环境的污染。原材料价格低廉，制作工艺简便易行，制成品可在多种反应器中应用。

1.  一种微生物吸附降解的空气净化材料，其特征是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的假单胞菌属或不动杆菌属的粒径在2～4mm的生物颗粒。

2.  根据权利要求1所述的一种微生物吸附降解的空气净化材料，其特征是所述假单胞菌属菌体为类产碱假单胞菌Pseudomonas pseudoalcaligenes(CGMCC1.31)、铜绿假单胞菌Pseudomonas.A eruginosa(CGMCC 1.1129)、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida(CGMCC1.1130)、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC10271)或睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)。

3.  根据权利要求1所述的一种微生物吸附降解的空气净化材料，其特征是所述不动杆菌属菌体为乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus：(CGMCC 1.2004)。

4.  一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，其特征是包括如下步骤：
(1)对假单胞菌属或不动杆菌属进行活化和纯化培养：
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：
所述A培养基为全营养培养基，pH为7.0，组成为：

所述B培养基为无糖矿物盐培养基，浓度为g/L，组成为：

溶剂为蒸馏水；
所述C培养基为加糖矿物盐培养基，是在B培养基中加入葡萄糖配制而成，所述葡萄糖的浓度为0.37g/L；
(3)对假单胞菌属或不动杆菌属进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使15-30mL/皿；
将质量浓度为0.01％～0.03％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.02％～0.06％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.04～0.12％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天后，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天；接着转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天后，转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天；之后转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天，最后转接到所述A培养基中25～35℃培养1～2天，达到对数生长期或稳定期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，25℃～35℃培养1～2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，25℃～35℃下在摇床上恒温培养1～2天，菌体密度达到10⁹-10¹⁰个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离15-30分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤2～3次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶0.5～1的比例将质量浓度为2％-5％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为5％-10％的CaCl₂水溶液中，静置7～8小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。

5.  根据权利要求4所述的微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，其特征是所述步骤(1)为：
取冷冻真空干燥管内假单胞菌属或不动杆菌属菌体，在无菌环境下注入80-120mL的营养肉汤液体培养基，在摇床25～35℃下连续培养1～2天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在25～35℃恒温培养箱内连续培养1～2天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1～2天，于4℃冰箱内保存待用，所述营养肉汤液体培养基的组成为：牛肉膏1.5g，蛋白胨1g，NaCl1.5g，蒸馏水100mL；所述固体琼脂斜面培养基的组成为：营养肉汤液体培养基100mL，琼脂4-5g，调节pH为7-7.5。

6.  根据权利4或5所述的一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，其特征是所述假单胞菌属菌体为类产碱假单胞菌Pseudomonas pseudoalcaligenes(CGMCC1.31)、铜绿假单胞菌Pseudomonas.Aeruginosa(CGMCC1.1129)、恶臭假单胞菌Pseudomonas putida(CGMCC1.1130)、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC10271)或睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)。

7.  根据权利4或5所述的一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，其特征是所述不动杆菌属菌体为乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus(CGMCC 1.2004)。

8.  权利要求1至3之一的微生物吸附降解的空气净化材料在吸附降解空气化学污染物中的应用。

微生物吸附降解的空气净化材料及制备方法和用途
技术领域
本发明属于空气净化领域，涉及一种微生物吸附降解的空气净化材料及制备方法和用途。
背景技术
随着科技的进步，人们对室内空气品质的要求越来越高，化学污染物作为室内空气品质的重要部分，越来越受到人们的关注。随着人们对室内装修的追求，大量装饰材料进入到室内环境中，装饰材料中的胶粘剂，合成木板以及油漆涂料等都会释放出大量挥发性有机化合物。其中，甲醛和苯系物是室内装修引发空气污染中最常见且危害最严重的污染物，也是最迫切需要去除的化学污染物。
甲醛(HCHO)，又名“蚁醛”，在常温下是一种无色、有强烈刺激性气味的气体，易溶于水、醇和醚，它有凝固蛋白质的作用，具有活泼的化学性质和生物学性质。甲醛是一种活泼的分子，有一对羰基，会与胺类(还有蛋白质中的氨基酸)、氨基化合物、硫化物以及有机物的嘌呤发生剧烈反应。它还会与微生物组织形成亲核加合物，引起DNA-DNA和DNA-蛋白质的交叉连接键，会对DNA、微生物的突变以及哺乳动物细胞造成伤害，且致癌。甲醛沸点为19.5℃，故在室温时极易挥发，随着温度的上升挥发速度加快。目前已被世界卫生组织确定为致癌和致畸形物质，是公认的变态反应源，也是潜在的强致突变物之一。苯系物(benzene series)在环境污染监测与控制中，通常是指苯、甲苯、邻二甲苯、问二甲苯、对二甲苯、乙苯、苯乙烯、异丙苯等8种化合物，是无色具有特殊芳香气味的气体，经皮肤接触和吸收引起中毒，会造成嗜睡、头痛、呕吐等。苯系物已被国际癌症研究机构确认为有毒致癌物质。苯及苯化合物主要来自于合成纤维、塑料、燃料、橡胶等，隐藏在油漆、各种涂料的添加剂以及各种胶粘剂、防水材料中，还可来自燃料和烟叶的燃烧。在家庭装修中，胶带、粘合剂、墙纸、油漆和家具表面都是苯和苯的同系物超标的来源。统计显示，12％的装修出现了苯超标，甲苯超标率为14.4％，二甲苯则达到了21.3％。同时，甲醛、苯等污染物挥发期可长达十几二十年，居室中长期存在的低浓度污染物对人体健康的潜在威胁不容小视。
甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。长期接触低浓度的甲醛引起的主要症状是流泪、打喷嚏、咳嗽，甚至出现眼结膜炎以及支气管炎等，而且，甲醛还具有遗传毒性，在职业接触甲醛的人群中，外周血白细胞的DNA-蛋白交联物质DPC(DNA-protein Cross-links，DPC)水平将增高，DPC是化学物质毒作用的分子生物标志。与此同时，苯在1993年就被世界卫生组织确定为强致癌物，长期接触苯会引起骨髓与遗传损害，造成白细胞、血小板减少，导致再生障碍性贫血，甚至发生白血病，近些年来，很多劳动卫生学资料表明，长期接触苯系混合物的工人患再生障碍性贫血的比率较高，另外，苯还可导致胎儿的先天性缺陷。在室内空气中甲醛污染受到普遍重视的情况下，室内苯污染的预防与治理将是改善室内空气品质的又一重点问题。
目前在室内空气品质研究领域，能够有效去除室内化学污染物的方法相对匮乏，而且均在不同程度上存在着各种不可逾越的缺陷：
活性碳过滤：这种方法虽然能够消除某些化学气体和异味，但活性炭属于消耗性产品，需经常更换。且对某些化学性污染效果很有限(例如甲醛)。
等离子：等离子空气净化系统是利用氧分子带电特点，运用阴极管等电极射出电子，将空气中的氧分子离子化，它能杀灭及中和分解空气中的细菌和化学污染物。缺点是有氮氧化合物污染，需高新风量加以淡化。其设备体积较大，耗电和价格都较高。
静电除尘：主要原理是产生高压静电，将有尘埃等可吸入粒子的空气通过电极时，被吸引和收集。对生物性和化学性污染效果欠佳。我国很多发电厂都有高压静电除尘器。近年，国内外此类产品加了紫外管及过滤网，开发成中央空调空气净化设备，但从体积、安装、价格，以及效果上都有局限性。
光触媒：常见的是把光触媒剂喷在室内四壁，利用室内灯光中400nm光波或窗外自然光中的紫外光催化，以产生羟基和负离子来进行净化。其净化强度和稳定度的弱点不言而喻，所以，尽管有净化效果，但要达到卫生部的消毒、净化标准则很难。
植物法处理：许多现有的研究成果表明绿色植物对室内的空气污染有一定的净化作用。绿色植物能通过将空气中的化学物质转化为生长所需养料，从而有效地降低室内空气污染，但此类净化作用非常有限，其原因如下：1、植物进行的是光合作用，一般在白天吸入部分有害物质，而在夜晚不具备这个功能。而人的生活规律一般都是白天室外，夜晚在室内，在人最需要空气净化时，植物没有办法起到相应的作用；2、植物可吸收的有害物质量极为有限。国家标准对甲醛的释放值要求低于0.08mg/m³，一般刚装修完的房子，甲醛不低于0.2mg/m³，而作为吸收甲醛效率较高的波斯顿蕨，每小时吸收的甲醛仅为20μg。以一个面积30m²，高3m，甲醛值为0.2mg/m³的房间为例，需要在房间内放置540盆波斯顿蕨，才能在1小时后将有害物质降为0.08mg/m³，在净化过程中需保证房间内光线充足，且不再有甲醛释放。因此，植物也仅能对有害物质起到辅助的治理作用。
生物法去除空气中挥发性有机物的实质即通过微生物生长过程中的新陈代谢活动，以有机物作为生长所需的养分而分解转化的过程。在这一点上与生物法处理废水的原理是一致的，但由于大气并非微生物理想的生长环境，因此微生物通常不能在空气环境中正常生长，这使得生物法在空气净化中的应用受到限制。尽管目前生物法在工业废水处理和工业废气治理方面均有不同程度的应用，但关于微生物法降解室内空气化学污染的相关资料和研究在国内外还很少见，尚处前沿技术。
本发明利用假单胞菌属菌种体内含有的甲醛脱氢酶和甲醛歧化酶可对甲醛进行有效分解(N.Adroer，“Mechanism of formaldehyde biodegradation by pseudomonas putida”)，最终产物为水和二氧化碳，对室内环境不会产生负面影响，安全可靠。此外，假单胞菌属和不动杆菌属可对室内如苯、甲苯、二甲苯等的苯系物同样具有高效的降解作用(MarceloHenrique Otenio，“Benzene，toluene and xylene biodegradation by Pseudomonas putida CCMI852”)，在国内外文献中对此已有详细阐述。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种微生物吸附降解的空气净化材料。
本发明的第二个目的是提供一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种微生物吸附降解的空气净化材料的用途。
本发明的技术方案概述如下：
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的假单胞菌属或不动杆菌属的粒径在2～4mm的生物颗粒。
所述假单胞菌属菌体为类产碱假单胞菌Pseudomonaspseudoalcaligenes(CGMCC1.31)、铜绿假单胞菌Pseudomonas.Aeruginosa(CGMCC1.1129)、恶臭假单胞菌Pseudomonasputida(CGMCC1.1130)、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC10271)或睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)。
所述不动杆菌属菌体为乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus(CGMCC 1.2004)。
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对假单胞菌属或不动杆菌属进行活化和纯化培养：
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：
所述A培养基为全营养培养基，pH为7.0，组成为：

所述B培养基为无糖矿物盐培养基，浓度为g/L，组成为：

溶剂为蒸馏水；
所述C培养基为加糖矿物盐培养基，是在B培养基中加入葡萄糖配制而成，所述葡萄糖的浓度为0.37g/L；
(3)对假单胞菌属或不动杆菌属进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使15-30mL/皿；
将质量浓度为0.01％～0.03％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.02％～0.06％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.04～0.12％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天后，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天；接着转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天后，转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天；之后转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中25～35℃培养2～3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中25～35℃培养2～3天，最后转接到所述A培养基中25～35℃培养1～2天，达到对数生长期或稳定期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，25℃～35℃培养1～2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，25℃～35℃下在摇床上恒温培养1～2天，菌体密度达到10⁹-10¹⁰个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离15-30分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤2～3次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶0.5～1的比例将质量浓度为2％-5％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为5％-10％的CaCl2水溶液中，静置7～8小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。
所述步骤(1)优选的是：
取冷冻真空干燥管内假单胞菌属或不动杆菌属菌体，在无菌环境下注入80-120mL的营养肉汤液体培养基，在摇床25～35℃下连续培养1～2天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在25～35℃恒温培养箱内连续培养1～2天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1～2天，于4℃冰箱内保存待用，所述营养肉汤液体培养基的组成为：牛肉膏1.5g，蛋白胨1g，NaCl1.5g，蒸馏水100mL；所述固体琼脂斜面培养基的组成为：营养肉汤液体培养基100mL，琼脂4-5g，调节pH为7-7.5。
所述假单胞菌属菌体为类产碱假单胞菌Pseudomonas pseudoalcaligenes(CGMCC1.31)、铜绿假单胞菌Pseudomonas.Aeruginosa(CGMCC1.1129)、恶臭假单胞菌Pseudomonasputida(CGMCC1.1130)、荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC10271)或睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)。
所述不动杆菌属菌体为乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus(CGMCC 1.2004)。
微生物吸附降解的空气净化材料在吸附降解空气化学污染物中的应用。
本发明的优点是：
微生物吸附降解的空气净化材料可用于室内甲醛和苯系物污染的长期净化，净化效果显著。该产品具有固定化细胞活性高，稳定性好，能够持久有效地降低室内甲醛与苯系物等有害化学污染物的含量，利于实现生物催化剂的回收、再生和重复使用的优点，并严格避免了微生物对室内环境的污染。原材料价格低廉，制作工艺简便易行，制成品可在多种反应器中应用，在改善室内空气品质和去除化学污染物等净化领域有着广阔的市场前景。
附图说明
图1为本发明一种微生物吸附降解的空气净化材料的外观扫描电镜照片。
图2为本发明一种微生物吸附降解的空气净化材料的内部网孔结构扫描电镜照片。
图3为本发明一种微生物吸附降解的空气净化材料的外观。
图4为本发明微生物吸附降解的空气净化材料降解室内甲醛的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的恶臭假单胞菌Pseudomonas putida(CGMCC 1.1130)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
利用海藻酸钙凝胶包埋恶臭假单胞菌制成粒径在2～4mm的生物颗粒，将微生物包埋于海藻酸钙高分子链骨架形成的孔径约为100～500μm的较大圆孔内，有效防止了微生物细胞的向外渗漏而对室内环境造成污染。海藻酸钙凝胶颗粒是一种三维梯状结构体系，结构疏松，利于物质传递，表面的微孔结构(孔径约为20-50μm)有利于水分和VOCs等小分子进入，内部结构疏松，非常有利于物质传递，进入的水分和VOCs分子很容易由海藻酸钙凝胶表面向其体系内部进行扩散，进而有利于凝胶内部的微生物降解化学污染物的深度进行，因此可高效去除室内化学污染物。
海藻酸钙凝胶珠是一种密度分布不均匀的体系，由外向内可分为致密层，较致密层和疏松内核，本发明中用于包埋恶臭假单胞菌的海藻酸钙凝胶表面微孔孔径约为20-50μm，内部网孔孔径约为100-500μm，细菌在海藻酸钙凝胶中所占体积约为0.88％，生物颗粒粒径约为2-4mm。见图1、图2和图3。
实施例2
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的类产碱假单胞菌Pseudomonas pseudoalcaligenes(CGMCC 1.31)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
实施例3
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的铜绿假单胞菌Pseudomonas.Aeruginosa(CGMCC1.1129)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
实施例4
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC10271)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
实施例5
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
实施例6
一种微生物吸附降解的空气净化材料，是海藻酸钙凝胶包埋着经交叉培养驯化后的乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus：(CGMCC 1.2004)的粒径在2～4mm的生物颗粒。
实施例7
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对恶臭假单胞菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内恶臭假单胞菌Pseudomonasputida(CGMCC1.1130)菌体，在无菌环境下注入100mL的营养肉汤液体培养基，在摇床30℃下连续培养1.5天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在30℃恒温培养箱内连续培养1.5天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1.5天，于4℃冰箱内保存待用，所述营养肉汤液体培养基的组成为：牛肉膏1.5g，蛋白胨1g，NaCl1.5g，蒸馏水100mL；所述固体琼脂斜面培养基的组成为：营养肉汤液体培养基100mL，琼脂5g，调节pH为7；
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：
所述A培养基为全营养培养基，pH为7.0，组成为：

所述B培养基为无糖矿物盐培养基，浓度为g/L，组成为：

溶剂为蒸馏水；
所述C培养基为加糖矿物盐培养基，是在B培养基中加入葡萄糖配制而成，所述葡萄糖的浓度为0.37g/L；
(3)对恶臭假单胞菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使20mL/皿；
将质量浓度为0.02％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.04％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.08％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中30℃培养3天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中30℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中30℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中30℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中30℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中30℃培养3天，再转接到所述A培养基中30℃培养2天，达到对数生长期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，30℃培养2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，30℃下在摇床上恒温培养2天，菌体密度达到10¹⁰个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离20分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤3次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶1的比例将质量浓度为2％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为8％的CaCl₂水溶液中，静置8小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。
实施例8
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对类产碱假单胞菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内类产碱假单胞菌Pseudomonas pseudoalcaligenes(CGMCC 1.31)菌体，在无菌环境下注入80mL的营养肉汤液体培养基，在摇床25℃下连续培养2天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在25℃恒温培养箱内连续培养2天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1天，于4℃冰箱内保存待用，营养肉汤液体培养基的组成与实施例7相同；固体琼脂斜面培养基的组成为：营养肉汤液体培养基100mL，琼脂4g，调节pH为7.5；
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：同实施例7；
(3)对类产碱假单胞菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使25mL/皿；
将质量浓度为0.01％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.02％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.04的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中35℃培养2天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中35℃培养2天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中35℃培养2天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中35℃培养2天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中35℃培养2天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中35℃培养2天，再转接到所述A培养基中35℃培养1天，达到对数生长期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，35℃培养1天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，35℃下在摇床上恒温培养1天，菌体密度达到10⁹个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离30分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤2次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶1的比例将质量浓度为3％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为7％的CaCl₂水溶液中，静置7小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。
实施例9
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对铜绿假单胞菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内铜绿假单胞菌Pseudomonas.Aeruginosa(CGMCC 1.1129)菌体，在无菌环境下注入90mL的营养肉汤液体培养基，在摇床35℃下连续培养1天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在35℃恒温培养箱内连续培养1天，转移至固体琼脂斜面培养基培养2天，于4℃冰箱内保存待用，营养肉汤液体培养基的组成同实施例7；固体琼脂斜面培养基的组成同实施例7；
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：同实施例7；
(3)对铜绿假单胞菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使30mL/皿；
将质量浓度为0.03％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.06％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.12％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中25℃培养3天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中25℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中25℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中25℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中25℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中25℃培养3天，再转接到所述A培养基中25℃培养1天，达到稳定期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，25℃培养2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，25℃下在摇床上恒温培养2天，菌体密度达到10⁹个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离15分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤3次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶0.5的比例将质量浓度为2％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为5％的CaCl₂水溶液中，静置7小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。
实施例10
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对荧光假单胞菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内荧光假单胞菌Pseudomonas fluorescens(CICC 10271)菌体，在无菌环境下注入120mL的营养肉汤液体培养基，在摇床25℃下连续培养1天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在25℃恒温培养箱内连续培养1天，转移至固体琼脂斜面培养基培养2天，于4℃冰箱内保存待用，营养肉汤液体培养基的组成同实施例7；固体琼脂斜面培养基的组成同实施例8；
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：同实施例7；
(3)对荧光假单胞菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使15mL/皿；
将质量浓度为0.02％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.04％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.08％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述A培养基中28℃培养2天，达到对数生长期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，28℃培养2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：
将步骤(3)制备的已驯化的菌体接种到装有500mL已灭菌的营养肉汤液体培养基的三角瓶中，28℃下在摇床上恒温培养2天，菌体密度达到10¹⁰个/mL，得菌悬液，取50mL菌悬液注入灭菌的离心管中，在4000rpm下分离30分钟，分离所得菌体细胞经灭菌生理盐水洗涤3次，加蒸馏水至50mL，使菌体细胞悬浮于蒸馏水中，得加水菌悬液；
按体积比为100∶0.8的比例将质量浓度为5％的海藻酸钠水溶液与所述加水菌悬液混匀后制成混合液体，用针形管将所述混合液体滴入质量浓度为10％的CaCl₂水溶液中，静置8小时，得到2～5mm的颗粒，滤出颗粒后用生理盐水和蒸馏水洗净，制成一种生物吸附空气净化材料。
实施例11
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对睾丸酮假单胞菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内睾丸酮假单胞菌Pseudomonas testosteroni(CICC20542)菌体，在无菌环境下注入110mL的营养肉汤液体培养基，在摇床35℃下连续培养2天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在35℃恒温培养箱内连续培养2天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1天，于4℃冰箱内保存待用，营养肉汤液体培养基的组成同实施例7；固体琼脂斜面培养基的组成同实施例7；
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：同实施例7；
(3)对睾丸酮假单胞菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使20mL/皿；
将质量浓度为0.02％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.05的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.10％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述A培养基中28℃培养2天，达到对数生长期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，28℃培养2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：同实施例7。
实施例12
一种微生物吸附降解的空气净化材料的制备方法，包括如下步骤：
(1)对乙酸钙不动杆菌进行活化和纯化培养：
取冷冻真空干燥管内乙酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus：(CGMCC 1.2004)菌体，在无菌环境下注入100mL的营养肉汤液体培养基，在摇床30℃下连续培养1天活化菌种，利用平板划线分离法分离出单个菌落，在30℃恒温培养箱内连续培养1天，转移至固体琼脂斜面培养基培养1天，于4℃冰箱内保存待用，营养肉汤液体培养基的组成同实施例7；固体琼脂斜面培养基的组成同实施例8
(2)配制A培养基、B培养基和C培养基：(同实施例7)
(3)对乙酸钙不动杆菌进行交叉培养驯化：
将步骤(2)制备的A培养基、B培养基和C培养基分别放入培养皿中，使25mL/皿；
将质量浓度为0.03％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含低浓度甲醛的B培养基和含低浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.06％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含中浓度甲醛的B培养基和含中浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将质量浓度为0.12％的甲醛水溶液除菌后分别加入到B培养皿和C培养皿中制成含高浓度甲醛的B培养基和含高浓度甲醛的C培养基，每皿加1mL；
将所述步骤(1)制备的纯化菌种接种到所述含低浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，转接到所述含低浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含中浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的B培养基中28℃培养3天，再转接到所述含高浓度甲醛的C培养基中28℃培养3天，再转接到所述A培养基中28℃培养2天，达到对数生长期，取菌落制成固体琼脂斜面保藏菌种，28℃培养2天后，得到已驯化的菌体，4℃冰箱内保存待用；
(4)用海藻酸钙包埋已驯化的菌体：同实施例7。
实施例13
净化效果：取实施例7-12制备的微生物吸附降解的空气净化材料装载入底部带网孔的容器内，并可在容器底部放置粒径为18-25mm的陶粒，将容器置于空调系统加湿段后，可使加湿后的气流强制通过容器，从而制成气体强制流动容器。当加湿后的空气经底部网孔均匀流过装有微生物吸附降解的空气净化材料的气体强制流动容器时，污染物将被生物颗粒吸附并降解，其净化效果如下所述：
在一个体积0.8×0.8×1设有循环送排风装置的实验舱中，舱内甲醛和苯系物的初始浓度分别为0.7mg/m³和0.8g/m³。当未添加微生物吸附降解的空气净化材料时，实验舱内污染物的浓度衰减缓慢，在12小时内仍未降至0.1mg/m³和0.11mg/m³(0.1mg/m³和0.11mg/m³分别为国家标准对室内甲醛和苯系物释放值规定的上限浓度)。而将填充有实施例7-12制备的微生物吸附降解的空气净化材料的气体强制流动容器置于实验舱内之后，舱内污染物的浓度衰减非常迅速，在9小时内舱内甲醛浓度既可降低至0.1mg/m³以下，同时10h后苯系物浓度可降至0.11mg/m³以下。对于实际建筑中甲醛和苯系物浓度超标100％的房间(即房间内甲醛和苯系物浓度分别为0.2mg/m³和0.22～0.25mg/m³)，利用微生物吸附降解的空气净化材料去除居室内甲醛和苯系物至健康浓度范围仅需4-5h。图4表征了实验舱内甲醛浓度衰减的情况。