談微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用

李彪

【摘要】由于科技日異月新的發(fā)展，人們越來越多地將高科技技術(shù)成果應(yīng)用于生活中的各個領(lǐng)域，其中微生物科學(xué)這門生物工程技術(shù)則被廣泛用于環(huán)保區(qū)域。利用微生物進(jìn)行環(huán)境工程中的污染治理，具有效果好，運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)，并且不會形成二次污染。文章針對微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，內(nèi)容僅供參考。

【關(guān)鍵詞】微生物；環(huán)境工程；應(yīng)用

1、利用微生物酶進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測

生物酶制成的酶電極可以作為新型的環(huán)境檢測的方式，例如從皮狀絲孢酵母中提取的酚羥化酶，可固定在一種氧電極周圍制成酶電極檢驗(yàn)酚。研究人員利用微生物菌株，采用夾層法，制備微生物膜與氧電極組裝成BOD傳感器，這種傳感器操作簡單，耗時短，能夠及時有效地對環(huán)境進(jìn)行實(shí)時的檢測與控制。

2、對廢水進(jìn)行治污處理

生物方法處理廢水具有成本低，操作過程簡單，人力資源投入少，效果顯著等特點(diǎn)，具體的幾種方法如下：

2.1好氧處理法

好氧生物處理是指將好氧微生物放在多氧的環(huán)境下使其迅速繁衍，然后降解有機(jī)物的一種處理辦法。好氧微生物能夠?qū)捬跷⑸餆o法處理的有機(jī)物進(jìn)行氧化分解，轉(zhuǎn)化為對環(huán)境無害或者損害較小的物質(zhì)，以到達(dá)凈化環(huán)境的意圖。常見的辦法有活性污泥法、生物轉(zhuǎn)盤法等。

2.2厭氧處理法

厭氧生物處理法是利用厭氧菌將污水中大分子有機(jī)物降解為低分子化合物，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳。具體步驟包括：第一步水解發(fā)酵；第二步轉(zhuǎn)化成乙酸或者氫氣；第三步轉(zhuǎn)化成甲烷。其具體處理方法包括厭氧接觸法、升流式厭氧污泥層反應(yīng)器以及生物膜等方法。

3、將固體垃圾進(jìn)行微生物發(fā)酵并轉(zhuǎn)化成肥料

固體廢物的處理需要愈加多元和復(fù)雜的工藝，且如果傳統(tǒng)的處理方法不恰當(dāng)，很容易帶來二次污染，使用微生物處理固體廢物并進(jìn)行堆肥化處理可以很好的解決這個問題。在固體廢物中放入微生物群，首要包含硝化細(xì)菌、蛋白及果膠水解微生物、固氮微生物和纖維素分化微生物等并合作以大量的嗜熱及嗜溫細(xì)菌為這些微生物的快速成長繁衍提供必要的恒溫條件。依據(jù)環(huán)境工程學(xué)最新研究發(fā)現(xiàn)，對于一些含苯元素的污染物來說，白腐真菌可以對其進(jìn)行有效的降解，因此，使用白腐真菌降解含苯元素污染物是最佳方法。

4、凈化廢氣

使用微生物處理氣態(tài)污染物的本質(zhì)就是先將氣體由氣相轉(zhuǎn)變?yōu)橐合?，然后使用相?yīng)的微生物對液相的污染物進(jìn)行處理和降解，其發(fā)生的部分代謝物溶于液相中，成為細(xì)胞代謝的能源，另外一部分則變?yōu)闅怏w進(jìn)入空氣中。早前國外進(jìn)行了氮氧化合物廢水的微生物凈化研討，使用懸浮成長體系，將脫氮桿菌馴化后，通入含有NO的混合氣體，將其還原成無害的氮?dú)猓囼?yàn)成果顯現(xiàn)，NO的凈化率達(dá) 98%。

5、耐低溫微生物在環(huán)境工程中應(yīng)用

目前，越來越多的中溫或高溫微生物在環(huán)境工程的應(yīng)用研究出現(xiàn)，而現(xiàn)實(shí)中很多污染物所處的環(huán)境是低溫、不穩(wěn)定的，所以耐低溫微生物有更大的實(shí)用價值。耐冷菌及嗜冷菌都能產(chǎn)生酶，這種酶能在低溫環(huán)境下高效的處理污染物，且培養(yǎng)微生物無需加熱，故它是一種低投資、低能耗并有高回報的微生物，在處理環(huán)境污染方面會有很好的應(yīng)用前景。

5.1處理石油工業(yè)及石油污染廢水

處理石油工業(yè)級石油污染造成的廢水一直是研究者的一個難題。研究發(fā)現(xiàn)，某些耐冷菌與嗜冷菌能將石油中的烴類當(dāng)成唯一的能源，能高效處理石油廢水。但時石油一般呈固體形態(tài)且不溶于水，所以相關(guān)微生物不能有效發(fā)揮優(yōu)勢，這將是一個很好的研究課題。希望不久的將來會有研究者解決這個難題，這會使石油類廢水的處理前進(jìn)一大步。

5.2處理氯酚類地下水

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用農(nóng)業(yè)及木材的防腐劑都會產(chǎn)生氯酚。以前處理氯酚一般都在常溫下，但當(dāng)?shù)叵滤话銣囟冉档?，這使傳統(tǒng)方法處理氯酚的效果大打折扣。通過大量實(shí)驗(yàn)研究，耐冷菌在低溫下能近乎完全降解氯酚，并且整個費(fèi)用比常溫下處理降低了一大半以上。目前，還缺少推廣應(yīng)用，微生物在氯酚降解上有很好的前景。

5.3降解對芳香烴類有機(jī)物

對于有機(jī)廢水的處理，科研者最怕的就是芳香烴類，因?yàn)橐话阄⑸镫y以對它進(jìn)行處理，但研究發(fā)現(xiàn)，微生物能對芳香烴類化合物進(jìn)行有效分解。但同樣缺乏大范圍的實(shí)際應(yīng)用，希望未來能得到很好的發(fā)展及推廣。

5.4處理食品工廠廢水及屠宰廠廢水

食物保鮮時發(fā)生腐敗是因?yàn)槲⑸锏淖魉?，這種耐冷微生物能在低溫環(huán)境時分解脂肪?？蒲姓吒鶕?jù)這點(diǎn)利用這類低溫菌處理食品工廠廢水及屠宰廠廢水，發(fā)現(xiàn)成效良好。并且已經(jīng)有科研者克隆了適冷脂肪酶基因，帶有這種基因的微生物可以有效處理屠宰廢水和食品工業(yè)廢水，實(shí)用性非常強(qiáng)。

5.5處理硫酸鹽廢水

目前處理溫度較低的含硫酸鹽廢水都是先對廢水進(jìn)行加溫處理，然后投加中溫硫酸鹽微生物，這種方法投資較大。在丹麥發(fā)現(xiàn)了兩種可以處理硫酸鹽的菌類，并通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)這兩種微生物能高效處理低溫含硫酸鹽廢水。如果將這兩種微生物投入到處理含硫酸鹽的廢水處理中，能很大程度節(jié)省能耗和成本。

5.6處理生活污水

研究發(fā)現(xiàn)由于大多數(shù)中溫菌低溫時會基本散失代謝外來物的能力，故溫度低時處理生活污水的效果比較差。這時耐低溫微生物可以發(fā)揮它們的優(yōu)勢，產(chǎn)生相應(yīng)的酶，去除生活污水中的氮磷并降解相關(guān)有機(jī)污染物。但微生物生長周期長，所以通常直接投加相關(guān)微生物，提高處理生活污水的能力。

結(jié)束語：

綜上所述，微生物因長期處于溫度較低的地帶，導(dǎo)致其出現(xiàn)了一些變化，并進(jìn)化出了較為成熟的適冷機(jī)制。它們能夠維持自然環(huán)境中的循環(huán)工作，是地球生物圈的一個重要組成部分。這種微生物不僅僅能夠影響整個自然生態(tài)變化，并且能在環(huán)境工作之中發(fā)揮出更多的作用，例如處理廢水與石油污染等情況。但是，截至目前為止，相關(guān)人員僅僅發(fā)現(xiàn)了一小部分微生物，并且，還缺少非常多的理論研究。這些年來，越來越多的學(xué)者關(guān)注微生物，并對其進(jìn)行了較多的試驗(yàn)，但實(shí)際的案例卻并不多。但隨著研究的深入，微生物的應(yīng)用領(lǐng)域會越來越多，為環(huán)境工程帶來更多的便利。

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