本发明涉及新材料领域，具体为一种降解甲醛的生物材料及其制作和使用方法。
背景技术：
：甲醛可以使蛋白质变性，具有致癌、致畸、致残效应，空气中甲醛超标影响人体健康，目前室内空气中甲醛并无有效处理方式。目前主流处理方法有2种，一种为氧化去除法，主要包括催化氧化、等离子氧化、高温燃烧氧化法、臭氧氧化等方法，上述方法具有高耗能，设备成本极高，占地面积大和产生二次污染，实用性差。第二种方法为吸附方法。吸附法必须要有相应的吸附剂，如凹凸棒，活性炭等。其中最为常见的是活性炭吸附法，此法亦为家庭室内甲醛去除的常用方法。吸附法又分为自然吸附和强制吸附，其中自然吸附方法是指在室内摆设吸附介质，通过空气的自然流动与吸附介质接触，实现有限效率的吸附作用。此法几乎对超标甲醛无作用，或其作用微小可以被忽略，主要原因是空气流动有限，活性炭（或其他吸附介质，以下内容中均简称活性炭）对空气的接触量小，接触面积小，使得甲醛与活性炭的接触几率很小。浅层接触可能会被活性炭表面的饱和层所排斥，不能进行充分的吸附反应。因此自然吸附法的甲醛去除效果非常有限。被动吸附是指通过强制通风的方式使空气中的甲醛进入充满活性炭的活性炭室，吸附反应发生在活性炭室，在此处空气能够和活性炭进行较为完全的接触，活性炭对空气进行过滤，对空气中的甲醛等有机分子进行吸附。此方法的缺点是，活性炭的吸附作用会产生饱和，饱和后的活性炭不仅不能继续吸附甲醛，而且还会对空气中释放甲醛，形成污染源，造成二次污染，需定期更换活性炭才可以进行，因此对活性炭成为耗材，需求量极大，活性炭价格昂贵，形成非常大的资源浪费。可见，上述现有技术中的两种方法对于空气中的甲醛去除均不理想。技术实现要素：本发明的目的是提供一种可克服现有技术不足，提出一种降解甲醛的生物材料及其制作和使用方法。本发明的目的一是提供一种能够降解空气中甲醛的生物材料的制作方法，具体包括如下步骤：1.准备甲醛降解菌发酵液，液体培养甲醛降解菌株，培养基配方如下：酵母粉10g/l、蛋白胨20g/l、葡萄糖20g/l。将pichiapastoris按照3-5%接种量接入培养基中，30℃暴气或摇床200r/min培养，当菌体浓度达到od600值为1.5左右时发酵结束，将发酵液3000-4000rpm离心6-15min弃上清，用pbs溶液稀释至od600值为1.0备用。2.按照质量分数分别为1-2%、2-6%的比例称取海藻酸钠（sa）、聚乙烯醇(pva)，溶解于去离子水中，90℃水浴恒温揽拌4h，121℃灭菌30min，冷却后形成固定化基质，备用。3.以体积比或质量比1:1左右的比例将步骤1和步骤2所述液体混合均匀，匀速滴至1-4%cacl2溶液中，固化4-12h后转入4%的硼酸溶液中再固化4-12h，形成固体形态，用pbs溶液冲洗后保存于4℃冰箱保藏。作为优选，步骤1中所述的甲醛降解菌株为一株pichiapastoris，该菌株在中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心的保藏编号为cgmccno.2.5688。作为优选，步骤2中所述的固定化介质是以海藻酸钠和聚乙烯醇为主的。作为优选，步骤2中所述的海藻酸钠按照质量分数分别为1-2%、聚乙烯醇为2-6%。本发明的目的二，是提供一种采用上述方法制作的生物材料，其特征在于该材料可以降解甲醛。本发明的目的三，是提供上述生物材料的使用方法，具体内容为：在除空气中甲醛的应用时，将本生物材料放置在盛有水或着水溶液的器皿中，使本生物材料保持生物活性。作为优选，在去除废水中甲醛时，将本发明所述的生物材料直接投入待处理水中即可。本发明提供的技术方案利用微生物对甲醛的降解作用，制作能够去除空气中和水中甲醛的生物材料，20g生物材料可以在24h内将0.486m3空间内0.22mg/m3的甲醛降低至国家标准即0.1mg/m3以下，20g本材料可以在24h内将溶液中70mg/l甲醛降解至5mg/l。本发明所述的生物材料的制作成本廉价，维护方便，不产生任何运行费用，操作简便，适用范围广，不含任何人体有害成分，适合在密闭空气环境中应用，在吸收甲醛的同时可以对甲醛进行降解，因此不会产生吸附饱和效应，有效避免了甲醛二次污染。本发明提供的生物材料是新一代的生物除甲醛材料，利用生命体对甲醛的代谢功能将甲醛彻底去除，将之转化成为无污染的正常生物组织和排泄物，可以作为新一代甲醛去除剂使用。具体实施方式下面结合具体实施实例对本发明进行详细说明。以下实施实例有助于此领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。以下实施例中采用的菌种为：pichiapastoris，保藏于中国微生物菌种保藏管理委员会普通微生物中心保藏号cgmccno.2.5688。以下实施例中所采用的试剂、材料等均能通过商业途径购买获得。以下实施例中所采用的甲醛降解培养基配方如下：甲酵母粉10g/l、蛋白胨20g/l、葡萄糖20g/l。实施例1生物材料1制备准备甲醛降解菌发酵液，液体培养甲醛降解菌株pichiapastoris，培养基配方如下：酵母粉10g/l、蛋白胨20g/l、葡萄糖20g/l。将pichiapastoris按照3-5%接种量接入培养基中，30℃暴气或摇床200r/min培养，当菌体浓度达到od600值为1.5左右时发酵结束，将发酵液3000-4000rpm离心6-15min弃上清，用pbs溶液稀释至od600值为1.0，形成菌剂，备用。按照质量分数分别为1-2%、2-6%的比例称取海藻酸钠（sa）、聚乙烯醇(pva)，溶解于去离子水中，90℃水浴恒温揽拌4h，121℃灭菌30min，冷却后形成固定化基质，备用。以体积比或质量比1:1左右的比例将上述菌剂和固定化基质混合均匀，匀速滴至1-4%cacl2溶液中，固化4-12h后转入4%的硼酸溶液中再固化4-12h，形成固体形态，即为本发明所述的生物材料成品。实施列2空气中甲醛降解实验处理柜体内部空气中甲醛实验。受试柜体为办公用长方体铁皮柜体，长90cm，宽45cm，高120cm，体积0.486m3。将实施例1制备的生物材料40g放入皿中，皿中盛有可饮用纯净水约100ml，皿的口径为150mm。将处理皿放入柜体。将10000mg/l浓度的甲醛溶液，用移液枪吸取10µl，放置在锡箔纸上，移入柜体内，锡箔纸被放置在电加热板上加热至100℃。内部采用气体采样机进行气体样品采集。采样方法参考国家标准《室内空气质量标准gbt18883-2002》方法，取接近柜体中央位置点为气体采样点。气体采样机型号为：ntc-805。外部用胶布或橡胶质密封条全封闭柜体。等大约10min后，甲醛溶液全部蒸发。打开采样器电源，进行柜体内部空气采样。采样流量设定为：333.3ml/min，采样时间为：30min，采样体积为：10l，室内温度25℃。使用实施例1所获得的生物材料对柜内空气进行处理，每4h采集一次空气样本。共采集24h。同时，设置空白对照组1组，不在柜体内放置本专利材料，其它操作同处理组操作。0h、4h、8h、12h、16h、20h、24h，共7个样本进行甲醛浓度测定及计算。该液体样本的甲醛浓度的测定采用《空气质量甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法gb/t15516-1995》方法。实验结果如表1所示。表1.柜体甲醛浓度变化空气甲醛浓度（mg/m3）0h4h8h12h16h20h24h空白对照组0.2240.2180.2110.1990.1970.1880.183处理组0.2240.1530.1370.1190.0960.0830.069通过实验数据可知，本发明提供的生物材料具有较强的吸收和降解空气中甲醛的效果，本材料的甲醛降解率（对甲醛浓度约为室内空气质量国家标准2倍即浓度为0.224mg/m3的污染气体而言）为：0.0136mg/h·kg。20g的用量可以在16h内将0.486m3空间内的约为国家标准2倍的室内空气中的甲醛降低至国家标准以下。实施列3液体中甲醛降解实验将实施例1所制成的生物材料40g，投入20l甲醛浓度为70mg/l的溶液中，保持水温30℃。检测甲醛浓度变化，溶液中甲醛浓度的测定采用国家环境保护标准：《水质甲醛的测定乙酰丙酮分光光度法hj601-2011》方法进行测定，结果见表2。表2.溶液中甲醛浓度变化甲醛浓度（mg/l）0h12h24h空白对照组72.471.972.5处理组71.326.20.4结果证明本发明提供的生物材料对溶液中的甲醛具有良好的降解效果。当前第1页12