利用细菌淡化海水

《微生物学》论文

利用细菌淡化海水

2010/12/14

《微生物学》论文

利用细菌淡化海水

水是生命之源，以前，人们还以为淡水是自然界取之不尽，用之不竭的无偿赐物，近年来，工业化的蓬勃发展，气候变化，人口的急剧增加使人们认识到水是有用完的那一天的。即使是在工业不发达的非洲，由于干旱，由于缺水，土地荒芜，草原退化，河流，湖泊干枯，大批大批的牲畜和人群死去。本世纪，在人类生存中最重要的三种资源：水，食物，能源中，水是最重要的也是最紧张的。而海水是地球上取之不尽，用之不竭的最大的资源。海水淡化是真正增加陆地淡水资源的唯一途径。粗略的计算整个地球的水量，包括大气水、地表水和地下水，共约有14亿立方千米。其中海水约有13.7亿立方千米，约占地球总水量的94%。

将海水和苦咸水转化为人类生活和生产用水是解决水问题的最好途径，目前此项技术有十种之多，其中运用的最多的有三种：蒸馏法，电渗析法，反渗透法。

蒸馏法是最古老的方法，由于其技术不断的改进和发展，至今还占统治地位。其原理很简单，就是将水加热使之变成水蒸气，水蒸气是不咸的，水蒸气遇冷变成淡水。在一些海船，发电厂和用海水做冷却水的地方，冷却机器后的海水被注入一个真空罐中，60℃以上的海水在真空状态中就蒸气化了，再将这蒸气冷却就可以得到淡水。但蒸气法消耗的能源多，不经济。

电渗析法也叫换膜电渗析法，是用新型离子交换膜处理海水，离子膜是0.5-1.0mm厚度的功能性膜片，用高分子材料制成，分为正离子交换膜和负离子交换膜。海水中的盐是以离子形式存在的，海水通电后，正离子受负极吸引向负极移动，负离子受正极吸引向正极移动，正是利用了海水中的离子在直流电场作用下定向移动的现象，借助具有选择性的离子交换膜使海水淡化。将具有选择透过性的阳膜和阴膜交替排列，组成多个相互独立的隔室，海水通过时，淡水和被浓缩的海水就会间隔地分开，那淡化室中的水汇集起来，就可得到淡水。

反渗透法又叫超过滤法，这种方法也是一种膜分离淡化法。它是利用只允许溶剂透过，不允许溶质透过的半透膜，将海水与淡水分隔开的。通常情况下，淡水通过半透膜扩散到海水的一边，从而使海水一边的液面升高，直到一定的高度才停止，这个过程就是渗透。这时。海水一边高出的水柱静压称为渗透压。如果对海水一边施加大于海水渗透压的外压，那海水中的纯水将发渗透到淡水中。反渗透法的最大优点是节能，它耗能只有蒸馏法的1/40，电渗透法的1/2。

现有的各种海水淡化技术耗能大，而把微生物当“电池”进行脱盐的方法，相比之下具

《微生物学》论文

有极大的成本优势：

细菌能让海水变得适合饮用？此说似乎很不“靠谱”。然而英国《新科学家》杂志近日报道，一项由中美两国科学家联合完成的研究发现，一种新型微生物脱盐电池，能帮助人们实现这一目标，该技术可使类似海水溶液成功脱盐约90%。中美科学家合作展开的这项研究利用了电渗析法。电渗析装置是利用离子在电场的作用下定向迁移，通过选择透过性的离子交换膜达到去除海水盐分的目的。研究人员通过电渗析技术，利用细菌分解时产生的质子和电子所带的电量，从模拟海水的盐水溶液中成功“驱逐”出了88%-94%的盐。

目前，世界上每天有2300万吨海水淡化成淡水。并以10-30%的年增长率上升。海水淡化后的水质比我国某些城市的自来水的水质都好。而且，由于对地下水的过度开采，很多城市形成了地下漏斗，造成房屋倾斜，海水倒灌等环境危害。使用海水淡化后的水既环保也解决饮用水问题。美国宾夕法尼亚州立大学电子工程师布鲁斯·洛根说：“我们希望证实细菌燃料电池淡化海水的可行性，并让这项技术实现商业化。”研究人员表示，这一技术完善后，将会使海水淡化处理发生革命性飞跃。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ap2h.html