英语原文共 7 页，剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
伊朗家用空调系统冷凝水的定性 与定量特征
Vali Alipoura,b, Amir Hossein Mahvia,c,d,*, Leila Rezaeib
a伊朗德黑兰医学科学大学公共卫生学院
b伊朗班达尔阿巴斯霍尔莫兹根医科大学霍尔莫兹根环境与职业健康研究中心
c伊朗德黑兰医学大学环境研究所固体废物研究中心
d伊朗德黑兰医学科学大学国家健康研究所
摘要
全球大气是一种巨大的可再生水资源，其中含有约14000 km3的水蒸气。本研究的目的是调查安装在班达尔-阿巴斯的空调所产生的水及其化学和微生物量。此外，确定水的最佳用途也很重要。在九个月的时间里，根据离海岸和人口的距离以及交通工具的流量，在四个BA集群中采集了66个样品。通过容量法在实验室中测试浊度、碱度（ALK）、总硬度、溶解固体（TDS）和电导率（EC），并对细菌和真菌进行计数。采用SPSS 19.0for Windows软件系统进行数据分析得出水的平均值为21.3–47.6 L/d；pH、浊度、EC、TDS的平均值分别为6.75–6.89、2.33–2.55 NTU、37.8–45.6mu;S/cm、28.8–33.3 mg/L，用CaCO3计算的碱度和总硬度分别为34.3–38.2 mg/L和18.2–21.6 mg/L。嗜肺军团菌占22%，金黄色葡萄球菌、微球菌、白喉棒状杆菌、芽孢杆菌和假单胞菌分别占21%、13%、18%、13%和13%。供试品中观察到的真菌分别为23%、18%、16%、15%、14%和14%，分别为青霉、曲霉、枝孢菌、链格孢菌、毛霉和木霉。水质适合于许多市政用途，由于水量巨大，因此规划利用这一数量巨大的自由水在经济上是合理的。
关键词：冷凝水；空调；提水；微生物质量；化学质量
1.引言
大气中每立方米都含有水蒸气分子。水蒸气密度接近地球来源的最高比率。按体积计算，水蒸气占大气气体混合物的4%，按质量计算，水蒸气占空气的3%[1]。全球大气是一种巨大的可再生水资源，其中含有约14000 km3的水蒸气[2]。世界上有许多地区冷凝水收集潜力地区[3]。一般来说，从大气中提取水的方法主要有三种：冷凝法、吸收-再生法和吸附-解吸法[4]。冷凝水的产生需要在冷却时进行多种能量转换过程，并且需要冷却大量的空气，这会导致巨大的能量损失。吸收再生法的主要缺点是需要电能。吸附-解吸法是指利用固体吸附剂在夜间从大气中吸附水蒸气，并通过加热吸附剂和冷凝解吸床来回收提取的水。吸附-解吸法的优点包括：无需电，结构简单，成本效益高[2]。快速增长的人口将可能进一步加剧中东许多地区的供水问题；此外，工业增长也很高；因此，在这些国家中，大多数国家的可用水资源利用率高于可充电水平。因此，海水淡化等替代资源被用来满足日益增长的水需求[5,6]。许多类型的海水淡化方法需要高水平的能量，因此涉及这些方法可能非常昂贵[7]。然而，大量空调系统提供的低成本清洁水可能是增加总供水量的有用解决方案。世界上许多地方都使用空调系统来提供热舒适性和可接受的室内空气质量[8]。伊朗沿海地区大气湿度高，夏季湿度甚至达到100%。如前所述，这种气候对空气中的细菌和真菌霉菌有很好的生长潜力。在伊朗南部，特别是班达尔-阿巴斯等沿海城市，由于气候长期温暖潮湿，空调被用作冷却系统。英航使用的空调有两种型号：窗式和分体式。窗式空调器通常位于窗后的托盘中，托盘的末端有一个排出冷凝水的出口。在分体式空调器中，还有一个冷凝水排放管。最近的类型是由一个反细菌碳过滤器用来过滤回风。大气含水量的质量是一些研究的对象[9-12]。大气水的化学性质是由周围气体和进入水中的小颗粒物的溶解决定的[13]。影响环境的因素有温度、湿度、空气流动、换气率、通风、灰尘和生物逻辑和气体污染物。嗜肺军团菌是军团菌的病原体，被认为是呼吸系统疾病的重要病原体，特别是在潮湿的地方，如在冷却塔水和空调中。因此，对这种微生物的测量有助于评估潮湿空气中这种疾病的风险[8]。高温高湿的环境是霉菌和真菌生长的适宜条件以及过敏反应的主要因素[14]。霉菌和细菌的孢子在空气中传播，因此在每个环境中都能找到，这种正常的气味在大多数情况下是无害的[15]。本研究的目的是调查BA空调器的出水，以及出水的化学和微生物质量。此外，确定水的最佳用途也很重要。
2.材料和方法
目前的横断面研究的目的是通过评估冷凝水的数量、微生物和化学质量，找出使用伊朗南部家用空调系统产生的水的最佳方法。本研究的样本总数为66个。
采样区为霍尔木兹甘省中部巴市。抽样方案为整群随机抽样，每个整群为BA区之一。在这一分类中，根据到海岸的距离和人口密度，BA被分为四个集群。集群1包括人口密度高的沿海地区和交通工具。集群2包括人口密度低的沿海地区和交通工具。集群3包括人口密度高的近海地区和交通工具，最后，集群4包括人口密度低的近海地区（图1）。
根据每个集群覆盖的区域，确定每个区域的样本数；因此，分别从集群1-4中采集14、16、17和19个样本。为了考虑研究中的季节性条件，从2011年3月到12月初每隔9个月采集一次样本。由于1-3月期间BA天气良好（月平均气温17.4-21.9摄氏度，平均相对湿度67-71.5%），因此在上述期间不使用AC。
图 1. BA地理位置和BA四个地区的分类
为了进行化学参数试验的取样，使用了容量为1.5L的聚乙烯瓶，该瓶以前用蒸馏水清洗过。将瓶子放置在所需的位置，然后在确定的时间段内运送到实验室。对于生物试验，使用无菌玻璃瓶，并在无菌条件下（在火焰附近）取样。然后，将样品在低于4摄氏度的温度下（在冷藏箱中）在不到4小时的时间内运送到实验室。容量为20L的聚乙烯瓶用于定量测试，收集的水量使用校准的量具每天测量两次。取样后，将样品送至实验室进行测试，包括：浊度、碱度（ALK）、总硬度、溶解固体（TDS）和电导率（EC）。水的总硬度和碱值的测量采用滴定法，并根据标准参考方法的c 2340号标准，使用默克公司生产的的试剂,有效期至2012年底[16]。使用CP-501型Elmetron pH计，采用目录系统中规定的方法测量pH值。采用TDS水解液CD24型和Hach 2130B型浊度计测量EC和TDS样品的浊度。根据标准方法B 2320号标准，采用滴定法和默克公司生产的试剂进行ALK测量，有效期至2014年底[16]。
在生物学实验中，我们将样本转移到实验室后，将其分成不同的容器进行细菌培养和真菌计数。对于细菌培养，将样品移入两个10毫升的试管中，然后离心10分钟（200转/分）以产生细菌沉积物。在这一步骤中，沉积物分为两部分，其中一部分用巴斯德吸管接种在TSB（大豆酪蛋白消化培养基-胰蛋白胨大豆肉汤）培养基中。另一部分接种在血琼脂中。孵育（37℃；22-24小时）后，将一部分孵育培养物转移到EMB培养基中，再次孵育22-24小时。孵育期结束后，用彩色图谱制备血琼脂涂片技术，并用显微镜进行鉴定。肠内细菌检测采用EMB培养基和四种不同的试验（IMVIC）、吲哚试验、甲基红试验、西蒙斯柠檬试验和Voges-Proskauer试验。结果以菌落形成单位（CFU）/m3表示。
为了计数军团菌，使用孔径为0.2mu;m的聚酰胺膜过滤器对样品进行浓缩。之后，在无菌水中清洗聚酰胺过滤器。用pH =2 HCl-KCl酸溶液处理样品并加热以去除其他细菌污染，每个样品的两个平板在血琼脂和选择性培养基GVPC上培养。根据形态学和生化特性确定菌落，然后在第3天、第7天和第10天监测和记录细菌生长。为了计数真菌，制备培养基和所需溶液，并在100ml容量的容器中填充，然后消毒。制备了0.1%盐酸土霉素水溶液，并用薄膜过滤器进行消毒。将约10毫升溶液添加至100毫升熔融培养物（约45摄氏度）中。将样品的特定体积以及含有氯霉素的“酵母提取物-葡萄糖-琼脂”培养基添加到培养板中。将培养板放置在25℃厌氧培养箱，并进行3-5天的监测。在这段时间之后，进行观察。
数据分析采用（平均值、标准差、最大值和最小值）、学生测验和方差分析（显著性plt;0.05）SPSS系统。
3.结果
一般来说，实验检测的结果有三类：冷凝水的化学、生物质量以及水量。表1和表2显示了化学检验的结果，生物试验结果如表3和表4所示。
平均而言，在所有菌群中，22%的样本中存在嗜肺杆菌；金黄色葡萄球菌、微球菌、白喉棒状杆菌、芽孢杆菌和假单胞菌的检出率分别为21%、13%、18%、13%和13%。对真菌的相似结果表明，23%的样本被青霉污染，18%的样本被曲霉菌污染；对枝孢菌、链格孢菌、毛霉和木霉的其他百分比分别为16%、15%、14%和14%。结果表明，嗜肺芽孢杆菌在4个区均为优势计数菌。这可能是由于这种微生物的普遍存在，特别是在潮湿的气候中，例如BA地区[17,18]。研究结果与文献的研究结果接近[19,20]。
真菌以青霉属为主，最高真菌浓度为2829cfu/m3，与曲霉属有关。BA地区空气湿度高、pH值高是真菌污染多的原因之一。
表1. 季度每户空调产水量(L/d)
表2. 家用空调产水量
表3. 四区细菌菌落计数统计参数（CFU/m3）
表4. 四区真菌菌落计数统计参数（CFU/m3）
4.讨论
根据我们的研究结果，微酸性冷凝水（6.75-6.89）的pH值与气体的存在有关，尤其是空气中的二氧化碳。浊度变化范围为2.33-2.55 NTU，这可能是由于BA地区空气中存在粉尘悬浮颗粒，第二个因素也可能与车辆排放的颗粒物有关。在靠近海滩的地区，凝结水的EC和TDS平均值高于远离海滩的地区。这可能是因为解散来自海洋的盐，存在于海洋上空大气中的水滴中。根据水的总硬度和碱值结果，这种水被划分为非常软的类别，并且由于水会引起腐蚀，一些工业用水量可能需要调整pH值[21–23]。
窗式空调器细菌菌落数平均值大于分裂型。这可能是由于分体式空调中的抗菌过滤器减少了循环空气中的细菌数量[24]。经统计学检验，两种空调器菌落平均数差异显著（plt;0.05）。两种空调器真菌菌落平均数也有显著性差异（plt;0.05）。
如今，2013年英国广播公司拥有约70万人口，平均家庭规模为五口之家。如果我们假设每个家庭安装一台或两台空调，那么英航大约有140000-280000台空调。这四个地区的平均单位抽取水量约为36L/d，根据这些假设，估计每天从BA空调机抽取水量约为50400-100800m3。考虑到伊朗南部沿海城市的缺水问题，这种水可以被视为许多类型的城市和工业消费的重要来源，不包括饮用水需求。根据所进行的测试，水质适合许多市政用途，如园林绿化、游泳池、公园喷泉、建筑施工、照明、洗车等。由于高氯酸盐的体积大、质量好，因此，计划使用大量的游离水将是经济合理的。为了确保冷凝水的微生物安全，必须向水中添加5 g/m3的高氯酸盐粉末。
参考文献
[1] A.M.K. El-Ghonemy, Renewable and sustainable energy, Reviews 16 (2012) 6384–6422.
[2] J.G. Ji, R.Z. Wang, L.X. Li, New composite adsorbent for solar-driven fresh water production from the atmosphere, Desalination 212 (2007) 176–182.
[3] K.J. Loveless, A. Farooq, N. Ghaffour, Collection of condensate water: Global potential and water quality impacts, Water Resour. Manage. 27 (2013) 1351–1361.
[4] H.E. Gad, A.M. Hamed, I.I. El-Sharkawy, Application of a solar desiccant/collector system for water recovery from atmospheric air, Renewable Energy 22 (2001) 541–556.
[5] V. Krysanova, C. Dickens, J. Timmerman, C. Varela-Ortega, M. Schlu uml;ter, Cross-comparison of climate change adaptation strategies across large river basins in Europe, Africa and Asia,
剩余内容已隐藏，支付完成后下载完整资料
资料编号：[246349]，资料为PDF文档或Word文档，PDF文档可免费转换为Word
以上是毕业论文外文翻译，课题毕业论文、任务书、文献综述、开题报告、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
