EM有益微生物在河湖淤泥處理上的應用效果研究概述

曾洪學 屈興紅 劉曉宇 高永勝 蕭玉珍

（1浙江同濟科技職業(yè)學院，浙江杭州 311231；2江西天意生物技術開發(fā)有限公司，江西南昌 330046 3江西省土壤微生物修復工程研究中心，江西南昌 330046）

河湖淤泥是黏土、泥沙、有機質及各種礦物的混合物經過一系列物理、化學及生物化學作用沉積于水體底部形成的淤積物。淤泥含有大量營養(yǎng)物質，如有機質、氮、磷等，同時也是污染物的蓄積庫，如重金屬、農藥殘留物等。這些物質在一定條件下將作為二次污染源直接或間接對水體生態(tài)環(huán)境和生存其中的各類水生生物產生不利影響，并通過生物富集作用進入食物鏈，影響人體健康［1］。

因此，河湖庫塘需要定期進行清淤，以保持水體生態(tài)功能，重建水體生態(tài)系統(tǒng)。而淤泥能否妥善處理是整個清淤工作的前提條件。目前，世界各國處理淤泥的方法主要有：拋泥法、真空預壓法、快速脫水法、干化焚燒法、厭氧消化、好氧發(fā)酵處理等方法；大部分淤泥被處理成建筑材料或制作為堆肥加以利用［2-3］。

EM是英文有效微生物菌群（Effective Miro-organisms）的縮寫，是由日本琉球大學比嘉照夫教授多年潛心研究開發(fā)出的高效生物技術產品，EM由10屬80多種微生物如酵母菌、放線菌、乳酸菌、固氮菌、纖維素分解菌等經特殊方法培養(yǎng)而成的高效復合微生物菌群［4］。這些微生物依靠相互間協(xié)同作用和增殖關系形成1個組成復雜、結構穩(wěn)定、功能廣泛的具有多種多樣細菌的微生物群落的生物菌群，迅速分解有機物，并代謝出抗氧化物質，抑制有害微生物的生長繁殖［5］。因此，它被廣泛應用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及環(huán)境保護等諸多領域，并產生了顯著的經濟效益、生態(tài)效益和社會效益。

本文概述了EM有益微生物在河湖淤泥處理方面的應用效果，以期對EM技術的推廣應用及河湖淤泥無害化、資源化處理提供參考。

1 對重金屬的處理效果

淤泥中所含重金屬主要包括汞、砷、銅等，因各地的自然地理條件、工農業(yè)生產、地質水文、氣候季節(jié)等條件不同，不同地區(qū)水體中的淤泥所含重金屬的種類和含量各有不同。根據(jù)樣本調查分析，浙江省河湖淤泥中重金屬汞、砷、銅、鉛、鉻、鎘平均含量依次為0.378mg/kg、13.933mg/kg、35.769mg/kg、48.512mg/kg、55.525mg/kg、0.298mg/kg［1］。而北京市北運河榆林莊閘底泥采樣檢測結果：鋅、銅、鉻、鉛4種重金屬含量分別為233.0mg/kg、97.4mg/kg、58.4mg/kg、36.8mg/kg，砷、汞、鎘的含量分別為5.08mg/kg、1.13mg/kg、＜0.04mg/kg［6］。廣州河涌淤泥中，幾種重金屬的含量分別為：鉛33.4mg/kg，鉻185mg/kg，銅125mg/kg，砷、汞、鎘等含量低而未檢出［7］。

楊平等研究了EM菌對重金屬Cd2+的處理效果，結果表明：EM菌可以對污水、淤泥中的重金屬Cd2+離子進行生物富集，并且其吸附率高達75.26%，EM菌對Cd2+的吸附最大量為5.939mg/g。隨著重金屬離子的濃度不斷增加，EM菌吸附重金屬離子的能力下降，說明重金屬離子的濃度增加抑制了微生物的生長［8］。

吳麗娟等［9］、劉瑞偉［10］、劉超［11］通過不同的試驗處理方法均證實EM菌對各類重金屬有不同程度的降解作用。EM菌可明顯降低重金屬鉛、汞的生物有效性，施用EM微生物菌劑可達到降低重金屬含量的目的［10］。在活性污泥中添加秸稈并利用EM菌對其進行發(fā)酵處理40d后，活性污泥中Cr的含量由45313.3mg/kg最低降至40.3mg/kg，Pb含量由72.4mg/kg最低降低至25.4mg/kg，As含量由31.3mg/kg最低降至0.5mg/kg，Cu含量由186.9mg/kg最低降至67.6mg/kg［11］，試驗效果顯著。說明不同的處理方法影響EM菌對污泥（淤泥）中重金屬的降解效應。

2 對有機污染物的處理效果

EM中的代表性微生物主要有乳酸菌、酵母菌、放線菌和光合細菌。乳酸菌可以分解在常溫下不易分解的木質素和纖維素，使有機物發(fā)酵轉化成對動植物有效的養(yǎng)分；酵母菌能促使土壤中有機物、根系分泌物的發(fā)酵分解，有利于土壤有效養(yǎng)分的轉化和吸收；放線菌具有改善土壤團粒結構，轉化氮、磷等元素的功能，并在細菌、真菌之后降解土壤中難以分解的物質如纖維素、木質素、甲殼素等，從而降解腐殖質，加速養(yǎng)分的轉化［12］。

研究表明：添加EM后，有機肥制作的時間大大縮短，惡臭的產生得到有效控制，N、P、K等養(yǎng)分含量明顯高于自然堆積法［13］。李維炯等［14］認為用EM發(fā)酵堆制的有機肥比相同原料的普通有機肥速效養(yǎng)分含量提高20%～30%。張烈等［12］研究表明：用EM發(fā)酵有機肥，添加EM組40d即可完成一個堆腐周期，而對照則需2～3個月，與對照組相比，EM組的有機質提高了15.3個百分點，速效態(tài)氮、磷、鉀含量分別比對照提高了17%、107.2%和157.9%。

對于河湖淤泥或污泥中的有機污染物而言，EM也具有較好的降解處理效果。張鳳杰等［15］通過投加微生態(tài)制劑EM培養(yǎng)活性污泥處理生活污水，探討了EM對污水中的有機物、總磷、總氮、氨氮的去除效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)：同對照組相比，EM系統(tǒng)啟動時間加快10d左右，污泥的沉降性能好，污泥產量減少了約20%；當水力停留時間為6h，CODcr、BOD5、NH4+-N和T-N的去除率分別為95.92%、99.03%、91.87%和96.77%。較對照組分別提高10.11%、8.04%、8.48%和18.41%。結果表明：EM能夠縮短系統(tǒng)啟動時間，改善污泥沉降性能，減少處理系統(tǒng)的污泥產生量，明顯提高生活污水中污染物的去除效果。

3 對糞大腸菌的處理效果

黃晶雯［16］按2%的體積比將EM菌液添加入淤泥中，經培養(yǎng)9d后測定，在恒溫培養(yǎng)條件下，實驗組污泥中的糞大腸菌值升至0.04，而空白對照組污泥中的糞大腸菌值只有0.004。室溫條件下添加了EM菌的淤泥中糞大腸菌含量也明顯低于對照組，而糞大腸菌值高于對照組。分析結果表明，EM菌對污泥中的糞大腸菌有明顯抑制作用，且能加快其自然降解速度。劉超［17］的研究結果也證實，利用EM菌液處理淤泥，可使淤泥中糞大腸菌值提高至0.04、糞大腸菌含量大幅降低。

4 結語

EM菌是一種應用面十分廣泛的有益微生物菌群，由于其包含有好氧菌、嫌氣菌、兼性菌等各種代謝類型的菌體，由此賦予其強大的適應能力和應用效能。在環(huán)保領域，應用EM菌處理污水、污泥、淤泥、生活垃圾等方面，均具有良好的應用效果。在淤泥資源化處理方面，EM菌可明顯降低各類重金屬的生物有效性，并具有一定的吸附、絮凝能力，但EM菌的活性也受環(huán)境中重金屬含量的影響；另外，EM菌也可加速淤泥中有機物質的分解轉化，促進碳、氮循環(huán)，對淤泥中的糞大腸菌也具有良好的抑制效果。諸多研究、實踐證實，EM有益微生物在河湖淤泥處理上具有良好的應用效果，值得推廣應用。