淡水污染的微生物治理

房春娟，陳曉燕

（江西藍(lán)天學(xué)院，江西 南昌 330098）

1 我國(guó)淡水污染現(xiàn)狀

水環(huán)境污染問(wèn)題已經(jīng)成為全世界面臨的重大問(wèn)題之一。隨著工業(yè)的快速發(fā)展，我國(guó)工業(yè)廢水排放量逐年增加，調(diào)查顯示珠江流域干流廣州段污染相對(duì)較重，黃河流域面臨水資源短缺和水體污染雙重壓力，松花江流域處于中等污染水平，淮河流域，干流水質(zhì)尚好，支流Ⅳ類至劣Ⅴ類水質(zhì)為主。

淡水污染主要由人類活動(dòng)產(chǎn)生的污染物而造成的，它包括工業(yè)污染源，農(nóng)業(yè)污染源和生活污染源三大部分。工業(yè)廢水為水域的重要污染源，具有量大、面廣、成分復(fù)雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點(diǎn)。農(nóng)業(yè)污染源包括牲畜糞便、農(nóng)藥、化肥等。農(nóng)藥污水中，一是有機(jī)質(zhì)、植物營(yíng)養(yǎng)物及病原微生物含量高，二是農(nóng)藥、化肥含量高。生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等，多為無(wú)毒的無(wú)機(jī)鹽類，生活污水中含氮、磷、硫多，致病細(xì)菌多。水污染的日趨增加，嚴(yán)重影響到我國(guó)人民的生活質(zhì)量，因此受污染水體的治理已迫在眉睫。

2 微生物技術(shù)治理淡水污染問(wèn)題的特點(diǎn)

用微生物法治理水污染，本質(zhì)上是利用微生物特有的新陳代謝能力，把污染物轉(zhuǎn)化成對(duì)水體無(wú)污染的終產(chǎn)物，重新進(jìn)入生物地球化學(xué)循環(huán)中。同時(shí)，微生物的引入可以增加水體生物多樣性，使水體的各級(jí)營(yíng)養(yǎng)結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定并保持平衡。污染水體中污染物難以降解的主要原因是環(huán)境體系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物。

微生物方法在治理水體污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應(yīng)條件溫和以及無(wú)二次污染等顯著優(yōu)點(diǎn)，加之其技術(shù)開(kāi)發(fā)所預(yù)示的廣闊的市場(chǎng)前景，受到了各國(guó)政府、科技工作者和企業(yè)家的高度重視。隨著生物技術(shù)研究的進(jìn)展和人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題認(rèn)識(shí)的深入，人們已越來(lái)越意識(shí)到，現(xiàn)代生物技術(shù)的發(fā)展，為從根本上解決水污染問(wèn)題提供了無(wú)限的希望。

利用微生物方法處理水體污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次轉(zhuǎn)移，因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現(xiàn)代微生物技術(shù)的發(fā)展，尤其是基因工程、細(xì)胞工程和酶工程等生物高技術(shù)的飛速發(fā)展和應(yīng)用，使微生物處理具有更高的效率，更低的成本和更好的專一性，為微生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用展示了更為廣闊的前景。

3 微生物處理環(huán)境污染物的一般原理

微生物法在治理有機(jī)污染物，天然水體中存在著大量依靠有機(jī)物生活的微生物，而這些微生物具有氧化分解有機(jī)物的能力。通過(guò)人工措施來(lái)創(chuàng)造更有利于微生物生長(zhǎng)和繁殖的環(huán)境，可以有效提高對(duì)污染水體有機(jī)物的氧化降解效率。微生物對(duì)有機(jī)污染物的作用方式可分兩大類，一類是微生物直接作用于有機(jī)污染物。另一類是通過(guò)微生物的活動(dòng)改變化學(xué)和物理環(huán)境而間接作用于有機(jī)物染物。尤其是在對(duì)水體中難降解有機(jī)污染污染的處理中，固定化微生物技術(shù)越來(lái)越受到關(guān)注。利用固定化微生物技術(shù)則可有目的地篩選一些特殊的優(yōu)勢(shì)菌種，將其固定在載體上，從而提高其在生物處理構(gòu)筑物中的濃度，以達(dá)到高效處理的目的。微生物經(jīng)固定化處理后，單位空間內(nèi)的生物量大大增加，微生物的穩(wěn)定性也得到提高，且能耐有機(jī)物濃度變化、pH值變化等因素的沖擊，因此其處理負(fù)荷高達(dá)常規(guī)活性污泥的3～7倍。

微生物法治理水體重金屬污染，重金屬是對(duì)水體污染的特點(diǎn)是其隨廢水排入水體后大多沉淀至水底，或者與有機(jī)物螯合成毒性很強(qiáng)的金屬有機(jī)物。其進(jìn)入水體環(huán)境后大多不能被微生物所降解，往往通過(guò)食物鏈循環(huán)并最終在生物體內(nèi)積累，破壞生物體正常生理代謝活動(dòng) 。

細(xì)菌、真菌(酵母)、放線菌等將廢水中的重金屬沉淀、吸附吸收、降低其毒性從而達(dá)到治理重金屬?gòu)U水的目的。這其中包括多種作用方式，首先是微生物的吸附作用：微生物吸附法是利用具有吸附重金屬特性的微生物材料來(lái)吸附水溶液中的重金屬。與離子交換樹(shù)脂等傳統(tǒng)的處理方法相比，微生物吸附法具有來(lái)源豐富、成本低、處理低濃度重金屬污染的廢水效果好等優(yōu)點(diǎn)。第二是微生物的沉淀作用：許多微生物通過(guò)還原反應(yīng)使重金屬離子轉(zhuǎn)變成不易溶解的沉淀狀態(tài)或降低其毒性。例如利用硫酸還原細(xì)菌在厭氧狀態(tài)下形成的硫化氫，使重金屬離子與硫化氫結(jié)合成硫化金屬沉淀物，從而達(dá)到分離重金屬離子的目的。

4 展望

當(dāng)前，微生物治理水污染技術(shù)在國(guó)際上已經(jīng)進(jìn)入蓬勃發(fā)展的軌道。隨著全球范圍內(nèi)對(duì)環(huán)境保護(hù)的高度重視和越來(lái)越嚴(yán)厲的環(huán)境法，市場(chǎng)環(huán)境微生物技術(shù)的需求越來(lái)越廣泛。我國(guó)的微生物技術(shù)處于剛剛起步階段。該技術(shù)的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)要得到社會(huì)、同行及主管部門的廣泛支持，大力開(kāi)展以污染控制技術(shù)為主的微生物技術(shù)研究，將大力推進(jìn)微生物技術(shù)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用，并發(fā)展帶動(dòng)整個(gè)環(huán)保技術(shù)的發(fā)展，解決我國(guó)目前和未來(lái)面臨的嚴(yán)峻的環(huán)境保護(hù)問(wèn)題，并為環(huán)保市場(chǎng)提供高品質(zhì)的環(huán)境保護(hù)高技術(shù)。

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