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使用铜减少污染

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Anonim

介绍

生活垃圾和城市垃圾的处理在处理中存在几个问题。一方面,当这些废物被运往垃圾填埋场时,有机分解过程和渗滤液的形成会污染土壤和地下水位。本演示文稿中的案例研究是关于RSU浸出液污染的实验室研究,因此关注通过使用铜盐替代品减轻影响的担忧,因为在RSU沉积物中发现了有趣的结果。硫酸铜的碱。这项研究基于南安普顿大学的William Keevil教授所做的工作,他以铜为药用目的进行了实验,在这种情况下,它可用于治疗RSU渗滤液。

目的

研究用于生活垃圾渗滤液的铜替代处理方法,并减少其对环境的污染。

概念框架

在实验上,已经有一些工作,例如南安普顿大学的William Keevil教授所做的工作,他进行了实验以证明铜作为接触表面材料的抗菌功效,他的实验可以在以下页面看到:https:// /www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5457048/。该实验证明了铜表面在预防由病原微生物引起的传染病方面的功效,以及它们在抵抗抗菌素耐药性方面的作用。在医院实践中,通常会发现门把手或门把手是由铜制成的,并且它们通过电离特性显示出其抗菌能力,并且与细菌,微生物和病毒的形态一起可以阻止和破坏微生物。

近年来,引起科学界关注的铜的特性或应用之一是其作为杀生物剂的用途。尽管铜离子单独或在铜络合物中去除微生物污染物的潜在能力早已为人所知,但用于解释和应用这种金属作为杀微生物剂的研究已大大增加。各种文明。在其他应用中:在十七世纪,铜也用于农业,因为据观察,当用硫酸铜溶液洗涤种子时,该元素具有强大的杀菌作用。当前,许多植物害虫已被基于铜盐(例如硫酸盐,氯氧化物等)的杀真菌剂和消毒剂进行调温或侵袭。

铜及其抑制或杀菌特性也将取决于其浓度。根据微生物的不同,铜可以充当抑菌剂(抑制其生长或繁殖),也可以充当杀菌剂(消灭微生物)。作为解释其行为的机制,我们有3个基本原因。

  1. 抑制或改变蛋白质的合成(抑菌活性)改变引起过氧化的微生物细胞膜的渗透性,这是对脂质的氧化损伤,这是分子从细胞内向细胞外环境交换的关键反之亦然(杀菌活性)铜破坏或改变细菌和病毒的核酸(DNA),但不会诱变。繁殖能力丧失(杀菌性能)。

以下结果在南卡罗来纳州医科大学评估了铜的抗菌功效。

铜使微生物的平均数量减少了97%,实际上在铜表面上没有发现MRSA或VRE。铜表面上微生物负荷的减少持续达到与端子清洁相同的水平。铜表面的部署导致感染率降低40-70%。铜的抗菌活性是连续的-(全天不间断地工作)

发展历程

该研究项目是在UPIICSA(工程与社会与行政科学跨学科专业部门)进行的。它从书目研究开始,后来到实验室研究,主要包括两个部分:

第一部分。重复威廉·基维尔的实验-检查铜对细菌的抑制作用。

第二部分。用容量为17升的生活垃圾罐进行实验研究。

第一部分。重复威廉·基维尔的实验。

由于设备的限制,对实验进行了很小的更改,例如样本大小。为了进行实验,比较了两种对不同材料的影响。铜和钢板,大约1 每侧8厘米,厚度1毫米(基维尔用大约30厘米的盘子制作)

为了避免细菌扩散,将每个板分别置于培养皿中。在每个板上沉积约1 ml由UNAM化学学院微生物实验室捐赠的含有细菌的液体,其中含有对青霉素有抗性的金黄色葡萄球菌。这些培养细菌用绿色荧光细菌指示剂染料染色,使其在显微镜下可见。

随着微生物的消失,荧光会降低。荧光的下降速率将指示其所放置的表面的抗菌效力。快速褪色意味着表面具有强大的抗菌效力。

在铜板上8分钟后,观察到荧光大大降低,在钢板上继续染色。以此方式证明铜的抗真菌和抗菌能力。

(必须指出的是,由于UPIICSA微生物设备的局限性,该实验是在联合国QuAMICA实验室的实验室的支持下进行的,在设计实验时必须考虑一种验证这些主要结果的方法,这是非常令人鼓舞的。好吧,必须根据文献用不同的菌株进行验证。

第二部分。用容量为17升的生活垃圾罐进行实验研究。

调查包括两种类型的测试:对于第一次测试,进行了3​​种类型的实验,每种情况一式三份进行,包括使用硫酸铜,氧化铜和铜屑作为过滤介质对家用垃圾容器进行实验:

第一个实验包括收集5千克有机生活垃圾:生菜,胡萝卜,番茄,卷心菜,牛肉,鳄梨,瓜,桃子,鸡骨头,西瓜,木瓜,豆类,鸡蛋,马铃薯,然后将其发酵。 7天。在发酵过程中,将容器中的残留物压紧并盖好,这样外部昆虫就不会干预可能导致病原体的过程。

将这些有机残余物沉积在一个17升的锅中,该锅的底部有0.5厘米直径的孔(15个孔),并有一个5厘米的硫酸铜层。

第二个实验包括在容器的底部沉积氧化铜,在该容器中发酵有机残留物,并具有与第一个相同的特征。

第三次实验是在与前面相同的条件下进行的,除了过滤介质外,在这种情况下使用铜芯片

在所有情况下,都进行观察,并由UNAM化学系的微生物实验室分析所产生的微生物数量,通过过滤后最多减少95%。微生物是链霉菌,曲霉,葡萄孢菌,在任何情况下都不会发现重金属或病原微生物,例如大肠菌或沙门氏菌。

最初,不经过任何处理就进行测试,即收集渗滤液并送去分析,以找出细菌或微生物的数量和类型,然后在每种情况下进行对比计算。

结果

  • 关于有机废物中所含的微生物和真菌:用铜屑过滤的渗滤液减少了约99%。换句话说,真菌和微生物几乎消失了,硫酸铜过滤的渗滤液减少了约80%,氧化铜过滤的渗滤液减少了约80%,大肠菌或病原体(如葡萄球菌或沙门氏菌:铜及其衍生物,例如硫酸铜,氧化物,具有很高的抗真菌,抗菌和消毒能力。

结论

铜可用于减少有机垃圾渗滤液的污染,因此非常适合用于卫生垃圾填埋场,建议事先用铜屑或屑屑或硫酸铜处理垃圾堆积物。 ,由于其离子化能力,Cu2 +可作为强氧化剂,抑制或杀死可污染地下水位的有害微生物。

参考资料

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