在极端生存环境中，空气与水源的净化系统直接决定人类生存概率。将从工程学、化学和材料科学角度，系统阐述在资源受限条件下构建双重净化系统的技术方案，涵盖物理过滤、化学处理、生物净化三大技术路径。
空气净化系统构建
1. 三级过滤架构
采用梯度式过滤结构：第一级金属网筛（孔径≤2mm）拦截大颗粒物，可拆卸旧空调滤网或钢丝网改造；第二级静电吸附层，利用摩擦起电原理，将塑料编织袋纤维与动物毛发混合编制；第三级活性炭层，以硬木炭碎粒（粒径3-5mm）填充，需预先在400℃缺氧条件下碳化处理。
2. 化学防护模块
针对生化污染，使用浸渍5%碳酸氢钠溶液的棉质滤层中和酸性气体，配合氧化钙（生石灰）涂层滤网吸附硫化氢等有毒气体。紧急情况下可用牙膏（含碳酸钙）与水混合形成碱性涂层。
3. 动力系统改造
利用汽车蓄电池驱动12V电脑风扇构建空气循环，功耗控制在3W以下时可实现连续72小时运行。手动增压装置可采用自行车打气筒改造，通过单向阀门实现0.5m³/h的空气流量。
水源净化系统
1. 物理过滤体系
构建五层垂直过滤柱：顶层细沙（粒径0.1-0.5mm），第二层活性炭（粒径2-3mm），第三层沸石（可替换为碎瓷砖），第四层棕榈纤维，底层鹅卵石承托层。每层厚度15cm，整体高度需≥80cm以保证1.5m水压。
2. 化学消毒方案
电解法制作次氯酸钠：使用9V电池连接钛电极（可用不锈钢片替代），在3%盐水中电解20分钟可获得有效氯浓度200ppm的消毒液。精确控制投加量为1ml/L，作用30分钟后残留氯≤0.5ppm。
3. 太阳能蒸馏装置
采用斜面式太阳能集热器，黑色容器盛放污水，倾斜角度按纬度+15°调整。1m²集热面积在日照5小时条件下可产水0.8-1.2L，玻璃覆盖层与集水槽间距保持2cm以优化蒸汽冷凝效率。
系统整合与优化
1. 热能循环利用
将蒸馏装置余热（50-60℃）通过铜管导入空气净化系统，提升活性炭吸附效率3倍以上。建议使用汽车散热器改造换热装置，热交换面积≥0.5m²。
2. 生物监测体系
培养水蚤（Daphnia）作为水质生物指标，存活率≥90%时判定为安全用水。空气质量监测采用苔藓培养法，光合作用速率下降20%即需更换滤芯。
3. 应急维护方案
滤材再生技术：活性炭可通过300℃干馏1小时恢复70%吸附能力，陶瓷滤芯用10%柠檬酸浸泡可清除90%以上水垢。定期检测应包括pH值（6.5-8.5）、浊度（≤5NTU）和微生物指标。
本方案通过多技术耦合实现了在有限资源条件下的可持续净化，经模拟测试可在密闭空间维持4人基本生存需求达90天以上。关键控制点在于定期维护周期（每72小时系统检测）和材料替代方案的灵活运用，真正构建起末日环境中的生命保障防线。
