一种大气处置方法与流程

技术特征：

1.一种大气处置方法，其特征在于，所述处置方法包括将大气中含有的CO₂、SO₂、NO₂有害气体在绿叶细胞的光合作用下通过化学反应转化为有机物质。

2.根据权利要求1所述的大气处置方法，其特征在于，所述处置方法的大气为自然界中存在和流通的温度为4℃-45℃的大气。

3.根据权利要求1或2所述的大气处置方法，其特征在于，所述的大气依次穿过若干个装载有绿叶细胞的载体隔层和脉冲光电发生器，在光谱频率为430-450nm和640-660nm的光合作用下，将烟气中的CO₂、SO₂、NO₂有害气体通过绿叶细胞进行化学反应时间不少于50秒，处置后的大气排出。

4.根据权利要求1或2所述的大气处置方法，其特征在于，所述绿叶细胞的培养过程是将收集的植物绿叶，经消毒灭菌后，在无菌的条件下，加入重量比为0.01-0.02％的蔗糖、0.0005-0.001％的氯化镁的水溶液，进行机械磨碎，再经过滤、离心得到游离细胞，应用植物细胞悬浮培养法进行细胞培养，培养时间为10-12天即得。

5.根据权利要求1所述的大气处置方法，其特征在于，所述二氧化氮的化学反应过程是：将进入反应器内的大气中的NO₂分子经过绿叶细胞的载体和载体中的细胞营养液的水发生反应生成NO₃^-；其化学反应式如下：

4NO₂+O₂+2H₂O＝4H⁺+4NO₃^-

硝酸根离子NO₃^-被载体中的绿叶细胞吸收，由细胞质中的硝酸还原酶催化的酶促反应，还原为亚硝酸盐；其化学反应式如下：

NO₃^-+NAD﹙P﹚H+H⁺+2e^-→NO₂^-+NAD(P)⁺+H₂O

还原形成的NO₂^-进入绿叶细胞的叶绿体，在叶绿体内亚硝酸还原酶利用光合作用产生的还原态铁氧还蛋白(Fd_red)作电子供体，使NO₂^-得到6e^-还原为NH₄⁺；其化学反应式如下：

NO₂^-+6Fd_red+8H⁺+6e^-→NH₄⁺+6Fd_ox+2H₂O

由NO₂^-还原产生的氨态氮，绿叶细胞迅速同化为有机物，通过各种反应，氨最终进入氨基酸，参与含氮物质的代谢，由此大气中NO₂得到了固定。

6.根据权利要求1所述的大气处置方法，其特征在于，所述二氧化硫的化学反应过程是：将进入反应器中的SO₂分子经过绿叶细胞载体，被绿叶细胞捕捉在细胞质中发生反应生成SO₄^2-；其化学反应式如下：

2SO₂+O₂+2H₂O＝2SO₄^2-+4H⁺

生成的SO₄^2-进入绿叶细胞叶绿体中，在ATP硫酸化酶催化下SO₄^2-与ATP反应，产生腺苷酰硫酸(APS)；其化学反应式如下：

APS还原酶从还原态谷胱甘肽(GSH)转移2个电子，产生亚硫酸盐(SO₃^2-)和氧化态谷胱甘肽(GSSG)；其化学反应式如下：

亚硫酸盐还原酶从Fd_red转移6个电子，产生硫化物(S^2-)；其化学反应式如下：

在叶绿体中生成的硫化物S^2-与O-乙酰丝氨酸结合，在O-乙酰丝氨酸硫解酶催化下，形成半胱氨酸，半胱氨酸在经过进一步转化合成胱氨酸等含硫氨基酸。由此将大气中的SO₂分子得到固定。

7.根据权利要求1所述的大气处置方法，其特征在于，所述二氧化碳的化学反应过程是：将大气输入反应器，大气中的CO₂经过载有绿叶细胞的载体，被细胞吸收，载体具有透气、透光的性能，并载有细胞生长的营养液，在光照的条件下进行光合作用；其化学反应式如下：

进入叶绿体的CO₂与受体核酮糖-1,5-二磷酸(RUBP)。在核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶/加氧酶催化作用下，形成2分子的含3个碳原子的甘油酸-3-磷酸；

甘油酸-3-磷酸被ATP磷酸化，在甘油酸-3-磷酸激酶催化下，形成甘油酸-1,3-二磷酸，然后在甘油醛-3-磷酸脱氢酶作用下被NADPH+H⁺还原，形成甘油醛-3-磷酸；甘油醛-3-磷酸等三碳糖可进一步变化，在叶绿体内合成淀粉；亦可透出叶绿体，在细胞质中合成蔗糖；由此大气中的CO₂得到固定。

总反应式如下：

6CO₂+18ATP+12NADPH+12H⁺+12H₂O→C₆H₁₂O₆+18ADP+18Pi+12NADP⁺+6H⁺

8.根据权利要求1或2所述的大气处置方法，其特征在于，所述的大气依次穿过若干个装载有绿叶细胞的载体隔层和脉冲光电发生器时的调节空气速度为3000-30000mL/(g·h)。