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详细信息
一、技术简介
碳素纤维生态草是用于净化受污染水域，修复水环境生态的优良选择，其实现了对环境的零负荷与完全的生物安全。是对水草的一种仿生产品，具有优异的污水处理净化特性，其主要组成材料：生物相容性碳纤维，是一种具有良好生物相容性的碳纤维材料。这种新材料是在碳纤维的基础上，经过表面处理和改性后，在碳纤维表面生成多种活性含氧官能团，表面能升高，与水的润湿性得到改善，接触角变小，表面呈现出优良的亲水性、生物兼容性和生物附着性。
碳素纤维生态草具有极高的吸附性与生物亲和性，太阳光照射，碳素纤维生态草发出超音波，吸引微生物菌群。这些菌群在其表面形成粘着性活性生物膜。这些微生物以有机污染物为食，通过自身的新陈代谢作用分解水体中的有机污染物。同时很重要的是，以微生物为食的小鱼等其他小生物会聚集在碳素纤维生态草的周围，碳素纤维生态草成为鱼类及其他高级水生动物的优良卵床与养育空间。水体中的生物链，食物链修复回健康状态。水体恢复生命。利用碳素纤维治理水，构建水下森林，给水生生物搭建栖息地，以微生物、小虾小鱼、大鱼为基础的循环生态链逐步建立。碳素纤维生态草在应用于污水处理中时，由于其比表面积大、孔径分布合理、吸附性和生物相容性高，除能起到强吸附作用外，还能使大量微生物在材料表面迅速附着并形成的生物膜，以降解水体中的有机污染物。运用其治理并修复水生态环境，能呈现出显著的经济、社会和环境效益，推广应用前景广阔。
二、特性
（1）高生物附着比表面积
碳素纤维生态草比表面积约为1000m2/g，利用此特性其能高效吸收、吸附、截留水中溶解态和悬浮态的污染物，从而提高水体的透明度，并为各类微生物、藻类和水生动物的生长、繁殖提供良好的着生、附着或穴居条件，在碳素纤维生态草表面形成具有很强净化功能的“生物膜”结构。
（2）高效的生物载体
碳素纤维生态草可形成高效的黏着性生物膜。在碳素纤维表面形成的生物膜一个断面上，由外及里形成了好氧、兼性厌氧和厌氧三种反应区。在好氧区，好氧菌将氨氮转化为硝基氮，并把小分子有机物转化为二氧化碳和水（把可溶的无机磷转化为细胞体内的ATP），在厌氧区，厌氧菌将硝基氮转化为氮气和氧气（把难分解的大分子有机物分解为可降解的小分子有机物）。污染基团就被分解转化成逸出水体的N2、CO2和H2O。附着在碳素纤维上的大量微生物群，微生物群难以脱落，其上黏附的污染物难以溶出及扩散，抑制了环境的恶化。在水流的影响下，产生收缩运动，从而促进了污染物质的分解，污水和碳素纤维表面生物膜的接触过程中，吸附有机营养物净化水质。
（3）挂膜性能优异
碳素纤维生态草和其他种类纤维相比，微生物的附着量大，不易脱落，并且附着的微生物活性高。
① 活性污泥的短期附着量试验
碳素纤维＞碳化硅＞涤纶＞丙烯酸
② 附着情况的历年试验
A. 附 着 量 碳素纤维＞尼龙＞涤纶
B. 脱 落 量 涤纶＞尼龙＞碳素纤维
C. 微生物活性 碳素纤维＞涤纶＞尼龙
（4）专利编织技术，水平、垂直安装
碳素纤维生态草的专利编织组合方式，可以促进海藻及生物类的着床同时形成水体珊瑚礁功能，更有利于孵化、养鱼幼鱼及其他水生动物，同时能够躲避天敌的袭击。平铺形式的西阵带织物状，可以有效的消减底泥污染，抑制底泥内源污染物的释放。悬挂水中放置形式，解决了水体中间层微生物的载体问题。（水体表面好氧菌活跃层、底层厌氧菌在底泥内部活跃，水体中间因缺乏微生物载体而使得微生物活性受到影响）。安装设置容易结合景观文化设计，可利用生物浮岛等配合进行景观的绿化与文化内涵的结合
（5）高度的生物亲和性
碳素纤维生态草经太阳光等射线照射后发出声波，其波段与微生物感知波段吻合并形成呼应，促使微生物迅速聚集在炭纤维周围。其发出的声波一方面激活微生物，提高微生物膜的活性，促进污染物分解速度；另一方面，通过声波吸引鱼虾贝类聚集在其周围，形成具有生产者、消费者、分解者的完整生态链。同时碳素纤维柔软且表面形成黏着性的生物膜，是鱼、虾、贝类等水生生物优良的产卵、生息的繁殖场所，经过科学实验观察，其生物卵床功能甚至优于真实水草。
（6）净化污水效率高材料性能优异
① 碳素纤维生态草依靠其巨大的表面积和生物接触面积快速吸附水中的污浊物质，同时吸引水中的好碳素菌、高效聚磷菌等微生物聚集在材料表面加快初期粘合。
② 碳素纤维材料具有良好的弹性，能够随着水体的流动而自然摇摆，进而提高净水作用效率。
③ 碳素纤维强度高、超轻、耐腐蚀、耐高温、水中不溶解，使用寿命长、维护费用低。具有高环境安全性与生态亲和性。不存在物种侵害之忧。
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