環(huán)境微生物技術(shù)在污染治理中的應(yīng)用探討

范立早+李鵬+鄒夏峰

（1高安市環(huán)境保護局 江西高安 330800；2高安市環(huán)境保護局環(huán)境監(jiān)察大隊 江西高安 330800；3吉安市氣體排放污染防治監(jiān)督管理中心 江西吉安 343000）

摘 要：隨著現(xiàn)代生物技術(shù)的不斷發(fā)展，生物技術(shù)在環(huán)境治理領(lǐng)域中顯示了獨特的優(yōu)勢和巨大的潛力。人們對大自然生態(tài)環(huán)境要求也日益提高，但隨著環(huán)境污染（水污染，空氣污染，土壤污染）加劇，環(huán)境治理工作者面臨著更大的挑戰(zhàn)。

關(guān)鍵詞：微生物技術(shù)；應(yīng)用；環(huán)境修復(fù)

隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，人們在生產(chǎn)和生活中對化工產(chǎn)品的需求量越來越大，化工產(chǎn)品的大量生產(chǎn)、儲存、流通和使用，使得大量化學物質(zhì)被釋放到水體、土壤之中，造成嚴重的環(huán)境污染。自上世紀60年代以來，國內(nèi)外利用化學、物理方法治理環(huán)境污染取得一定成效，但由于存在著投資大、運行成本高、操作管理復(fù)雜、易造成二次污染等問題。近年來利用細菌、真菌、藻類、原生動物等微生物去除廢水中的重金屬離子和降解有機物的研究引起國內(nèi)外學者的關(guān)注和重視，并在凈化污水和處理工業(yè)廢水領(lǐng)域中投入實際應(yīng)用。該法由于費用少、環(huán)境影響小、降解污染物能力強，且避免了二次污染，是今后環(huán)境治理的主要方向。

1微生物技術(shù)在廢水處理中的應(yīng)用

1.1固定化微生物技術(shù)

眾所周知，用物理的方法（如打撈）雖可清除部分污染物，但對氨氮、亞硝酸鹽等化學污染物以及禽畜糞便等的處理難以奏效，用化學的方法則易造成二次污染。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，能夠“吃”污的微生物控制污染技術(shù)近年來逐漸受到重視，并在污水處理等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。固定化微生物技術(shù)是指通過采用物理或化學的方法將游離微生物細胞定位于限定的空間區(qū)域內(nèi)，使其成為不懸浮于水但保持活性，并可反復(fù)使用。

用固定化微生物技術(shù)對城市污水進行污染物降解處理實驗研究。結(jié)果表明，在pH值為8.0、固定化顆粒與污水的質(zhì)量比例為16%，溫度為25℃時，硝基苯去除率達97.9%，COD去除率達89.2%，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

用PVA包埋固定化微生物顆粒處理抗生素廢水，活性微生物為經(jīng)抗生素廢水以l0%濃度增幅馴化75d后的活性污泥。結(jié)果表明：廢水濃度（COD）為2000mg/L、曝氣為20h、溫度在10～45℃、pH值7～10，COD的去除率可達到80.57%。

1.2生物膜技術(shù)

生物膜技術(shù)是指用天然材料（如卵石），合成材料（如纖維）為載體，在其表面形成一種特殊的生物膜，為微生物提供附著表面，有利于加強對污染物的降解作用。

采用厭氧生物濾池（AF）—好氧生物接觸氧化（BCO）聯(lián)合工藝，并在AF的濾料中掛上生物膜，對合成洗滌劑（LAS）廢水進行處理試驗。結(jié)果表明，AF反應(yīng)器在HRT=24h、溫度（32±2）℃、pH為7～8、營養(yǎng)母液質(zhì)量濃度5mg/L條件下；出水達到國家《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）規(guī)定的一級排放標準。

采用中空纖維膜作為無泡供氧及生物膜載體，采用包埋固定化技術(shù)進行掛膜及污水處理研究。實驗結(jié)果表明，采用PVA作為包埋劑，且包泥量為1∶1的情況下，COD和氨氮的去除率分別穩(wěn)定在90%和80%左右。

1.3復(fù)合微生物技術(shù)

復(fù)合微生物技術(shù)是指利用現(xiàn)代微生物技術(shù)選育優(yōu)勢菌種，構(gòu)建基因工程菌以提高生物處理系統(tǒng)對難降解有機物的去除能力。高云超等篩選并制備了復(fù)合微生物制劑（CMP）并用于豬場污水處理。研究表明，光合細菌非曝氣處理和CMP曝氣處理對污水的處理效果較好，處理2d后污水的COD值分別降低35.5%和74.1%。CMP接種量為0.1%、1%和10%，CMP對高濃度污水具有較好的處理作用。

2微生物技術(shù)在環(huán)境修復(fù)中的應(yīng)用

2.1微生物技術(shù)在土壤修復(fù)中的應(yīng)用

用菌根真菌-植物對石油污染土壤進行修復(fù)。結(jié)果表明：在石油污染濃度（石油的質(zhì)量分數(shù)）0。2%和2%條件下，石油烴降解率與菌根侵染率、玉米根干重和植株干重均呈現(xiàn)相關(guān)性。接種叢枝菌根真菌處理的菌根侵染率、玉米生長量和石油烴降解率均遠高于對照處理。齊建超用4種菌劑與多種有機肥聯(lián)合修復(fù)石油污染土壤。結(jié)果表明，腐植酸、諾沃肥和生物有機鈣等有機肥和菌劑（4%處理）的加入使土壤鹽堿環(huán)境得到明顯改善，土壤pH穩(wěn)定于6.9；4%菌劑處理與有機肥聯(lián)合作用修復(fù)效果最顯著，石油烴降解率可達到73%。

2.2微生物技術(shù)在水體修復(fù)中的應(yīng)用

使用有益菌復(fù)合菌劑對大菱鲆養(yǎng)殖廢水的凈化效果明顯好于單獨使用某一種有益菌的效果，復(fù)合菌的COD去除率為68.4%～73.1%，高于單株菌Lt7222的60.8%，氨氮的降解率為80%，高于A3的25.3%和Y1的77.4%，且有害中間產(chǎn)物亞硝酸氮始終維持在較低水平。用復(fù)合光合細菌法對養(yǎng)蝦廢水作研究，其中CODcr的去除率能達到63%，NH3-N的去除率也能達到92.5%.季民等提出了通過投加以光合細菌為主的復(fù)合細菌群來強化湖泊水體生物自凈能力，改善湖泊體水質(zhì)的方法。

3微生物技術(shù)在有害有機污染物治理中的應(yīng)用

隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，廢棄有機物排放到我們所處的環(huán)境中，空氣，土壤，水源，嚴重破壞我們的生存環(huán)境，國內(nèi)外專家學者一直在研究解決有害有機污染物的方法，其中，微生物方法以其高效，無二次污染等優(yōu)點成為研究的熱點，楊彬等通過富集培養(yǎng)，獲得了降解對硝基苯胺的混合培養(yǎng)微生物，并用于降解硝基苯胺。結(jié)果表明，在培養(yǎng)液中添加110gPL葡萄糖和110gPL酵母粉，36h內(nèi)對硝基苯胺去除率可達97%以上，對硝基苯胺降解速率可達411mgPL·h。

微生物對有機污染物的處理主要是以污水中含有的污染物為營養(yǎng)源，利用微生物的代謝作用使有機污染物降解成CO2和水或轉(zhuǎn)化為無害的物質(zhì)。微生物對環(huán)境污染物形態(tài)和毒性的影響主要有三方面：降解作、共代謝作用、去毒作用，降解作用是指有機物在微生物的催化作用下發(fā)生的降解反應(yīng)，如馬拉硫磷在微。生物作用下，其分子中的酰胺和酯鏈易水解，氟樂靈等農(nóng)藥在微生物作用下能發(fā)生脫烷基反應(yīng)，共代謝作。用是指不利用基質(zhì)作為能源和元素的有機物轉(zhuǎn)化作用，。具體來說，微生物不能從其代謝中受益，既不能從基質(zhì)的氧化代謝中獲取足夠能量，又不能從基質(zhì)分子。所含的C、N、S或P中獲得營養(yǎng)進行生物合成，去毒作用使有機污染物的分子結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，從而降低或去。除其對敏感物種的有害性，例如有機磷農(nóng)藥馬拉硫磷在羧酸酶作用下，水解成一酸或二酸.有毒性殺草劑。醚草通在微生物的作用下脫氨形成對植物無毒害的產(chǎn)物。

總結(jié)：隨著人們對生活質(zhì)量要求日益提高，對自身所處環(huán)境的重視，人們對大自然生態(tài)環(huán)境要求也日益提高，但隨著環(huán)境污染（水污染，空氣污染，土壤污染）加劇，環(huán)境治理工作者面臨著更大的挑戰(zhàn)。上述幾種方法只是生物技術(shù)中的一部分。有的已經(jīng)運用到實際生產(chǎn)中，有的正處于實驗階段，隨著現(xiàn)代環(huán)境生物技術(shù)的迅速發(fā)展，微生物處理技術(shù)必將為環(huán)境污染治理和環(huán)境保護提供更多可行、可用、有效的方法。

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