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受控密闭舱内闭合循环技术研究

文献类型： 获奖成果

作者：

获奖名称： 科学技术进步奖

获奖等级： 三等奖

关键词： 受控密闭舱;技术;研究;技术研究;密闭;循环

第一完成单位： 福建省农业科学院农业生态研究所

获奖时间： 2013

摘要： 受控生态生命保障系统（简称CELSS），是人类开展未来长时间、远距离、多乘员载人航天活动可以信赖的先进系统，能实现对氧气、水和食物的循环再生，满足航天员的生存需求，又可实现对其所产生的废气、废水和废物的净化及循环利用，保障航天员的健康和工作效率。将CELSS应用于航天任务之前，必须在地球上进行受控条件的广泛研究，以降低了在空间实验的成本、危险性和后勤负担。 本项目在国家863计划支持下，首次将以红萍为主的新食物链模式应用到CELSS中，在地面建立具备严格气密性的受控密闭实验舱，通过舱内生物部件的合理配置，利用红萍的光合放氧和生物净化，实现空气、水的闭式循环、营养物质的部分闭式循环，形成了一个新的具备中国特色的CELSS系统。 项目提出红萍水养改为湿养，并研制出低能耗红萍湿养栽培供O2装置和能模拟空间微重力效应的植物旋转栽培装置，以及植物光合作用试验装置等一系列CELSS地面试验相关装置，为今后的地面试验和空间应用提供了重要的设备支持。首次利用红萍所具有的较强植物萃取和去污净水功能，研制出CELSS密闭舱内尿液净化处理装置和废弃物发酵处理装置；进一步提高舱内物质循环的闭合度。 项目首次在“红萍—鱼—人”共存情况下，开展红萍载人供氧试验。红萍的光合作用与人和鱼的呼吸作用形成互利关系，使得舱内O2、CO2浓度趋于平衡。密闭舱内低O2浓度伴随高CO2浓度环境对促进红萍群体净光合效率有明显效果，说明红萍具备更强的调节舱内大气组分功能，进而证明了红萍作为空间CELSS主要生物部件的应用价值。 专家评审认为：“综上所述，该研究首次把红萍作为CELSS系统内重要的生物部件，并研制出一系列在空间应用的地面模拟装置，具有明显的创新性，达到同类研究的国际先进水平”。 项目已获得授权发明专利5项，授权实用新型专利2项；发表相关论文18篇，其中SCI、EI收录4篇。

  • 相关文献

[1]模拟微重力环境对红萍群体光合作用的影响研究. 陈敏,邓素芳,杨有泉,林营志,雷锦桂. 2013

[2]受控密闭舱内红萍载人供氧特性. 陈敏,邓素芳,杨有泉,刘中柱. 2009

[3]高密度水产养殖自控生态型大棚的水质净化技术. 陈敏,刘中柱,卞祖良. 2002

[4]闽北白鹅生产现状与未来发展展望. 董晓宁. 2014

[5]植被恢复对土壤碳氮循环的影响研究进展. 翁伯琦,郑祥洲,丁洪,王煌平. 2013

[6]镧在草-菇-土系统中的循环与生物富集效应. 翁伯琦,姜照伟,王义祥,黄元仿. 2011

[7]中国秸秆菌业循环开发研究进展. 兰清秀,卢政辉,柯斌榕,廖剑华. 2015

[8]南平市科技特派员创农业品牌典型案例研究. 蓝厚凤,王子齐. 2008

[9]生物技术在满江红研究中的应用. 唐龙飞. 1999

[10]水葫芦净化猪粪便污水效果的研究. 黄惠珠,叶夏,黄秀声,钟珍梅,黄勤楼. 2008

[11]红萍叶蛋白氨基酸成分分析及营养价值评价研究. 杨有泉,姜传京,应朝阳,陆烝,陈敏,邓素芳. 2017

[12]红萍LPC提取方法的研究. 杨有泉,姜传京,应朝阳,陆烝,陈敏,邓素芳. 2013

[13]我国红萍饲用研究的概状及展望. 杨有泉,李振武,邓素芳,杨燕秋,应朝阳. 2021

[14]福建高山露地草莓育苗杂草防治模式研究. 庄志鸿,彭元层,郑益平,陈坚,朱炳耀. 2020

[15]当前食用菌制种研究概况及发展趋势分析. 戴建清,程翊,曾辉,廖建华,陈军,王泽生. 2008

[16]福建稻种资源收集、保存、鉴定评价与利用研究. 江川,李书柯,李清华,王金英. 2012

[17]加酶处理对薏苡仁淀粉降解及改性的研究. 郑斌,陆烝,林忠宁,李春艳,邓素芳,陈敏健,张丽君. 2016

[18]花香型黄茶研究报告. 邬龄盛. 2024

[19]我国稻种资源的保存、鉴定评价、利用与发展. 江川,王金英,谢冬容. 2002

[20]新世纪我省农业微生物开发研究的重点和对策. 黄世贞,唐建阳,陈惠成. 2000

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