低溫微生物在環(huán)境工程中的應(yīng)用

文_張志鳴 江蘇融匯環(huán)境工程有限公司

生存于低溫環(huán)境的微生物被稱為低溫微生物，普遍存在于溫度較低的地方，如高山、冰川等。低溫微生物可以分成兩類：嗜冷菌與耐冷菌。嗜冷菌種類較多，常見的有藻類、真細(xì)菌及真菌等，大多生存于低溫環(huán)境中。生物研究中主要選擇真細(xì)菌，包括厭氧菌、異養(yǎng)菌及好氧菌等。利用低溫微生物分解可以實(shí)現(xiàn)降解物質(zhì)循環(huán)，提升污染物處理效率。結(jié)合現(xiàn)有研究結(jié)果分析，環(huán)境工程中合理運(yùn)用低溫微生物具有現(xiàn)實(shí)意義。

低溫微生物在環(huán)境污染治理中應(yīng)用，可以發(fā)揮較大的作用，有著廣泛的應(yīng)用空間。為了使得低溫微生物在環(huán)境工程中得到更好應(yīng)用，首先，應(yīng)該提前了解低溫微生物的分布情況，掌握微生物生存情況。根據(jù)調(diào)查研究，一部分低溫微生物存在于冰川中，找到低溫微生物后研究人員可以在常溫的條件下進(jìn)一步研究微生物的各項(xiàng)特點(diǎn)?？v觀地球的溫度特點(diǎn)，低溫環(huán)境地區(qū)所具有的比重較大，據(jù)估計(jì)已經(jīng)超過80%，可見，低溫微生物在整體分布還是十分廣泛。低溫微生物應(yīng)用需要結(jié)合實(shí)際情況，依據(jù)環(huán)境污染處理需求選擇合適的微生物種類，能夠大幅度提升環(huán)境污染處理效率。

1 環(huán)境工程技術(shù)概述

作為環(huán)境工程建設(shè)的重要部分，環(huán)境工程技術(shù)是一項(xiàng)規(guī)范性的措施，在執(zhí)行過程中，需要對(duì)實(shí)際環(huán)境中的具體工作進(jìn)行歸納總結(jié)，并形成指導(dǎo)性文件，幫助相關(guān)部門落實(shí)環(huán)境保護(hù)工作。對(duì)于環(huán)境工程技術(shù)而言，文件的形成固然重要，文件的落實(shí)工作更加重要。如今環(huán)境污染日益嚴(yán)重，對(duì)于環(huán)境工程技術(shù)應(yīng)該更加規(guī)范，同時(shí)相關(guān)部門在執(zhí)行文件的過程中，應(yīng)由第三方做好監(jiān)督，將環(huán)境保護(hù)工作落到實(shí)處。環(huán)境工程技術(shù)本質(zhì)上還是為環(huán)境保護(hù)服務(wù)，在工作的推進(jìn)過程中，需要結(jié)合不同區(qū)域的實(shí)際情況對(duì)規(guī)范的內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，也就是說在環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范的制定過程中，要保證一定的可調(diào)整性，從而在實(shí)際工作中用最具有針對(duì)性的環(huán)境工程技術(shù)規(guī)范指導(dǎo)當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境保護(hù)工作。

隨著我國(guó)環(huán)境保護(hù)工作力度的加大，環(huán)境改善過程中，還應(yīng)該不斷提升環(huán)境工程技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)，從而不斷優(yōu)化我國(guó)的環(huán)境。通過出臺(tái)指導(dǎo)文件，規(guī)范材料驗(yàn)收環(huán)節(jié)，可以確保環(huán)境工程建設(shè)的順利進(jìn)行。環(huán)境工程建設(shè)的基礎(chǔ)主要包括材料選用、方案設(shè)計(jì)、建設(shè)內(nèi)容等，這些也是環(huán)境工程建設(shè)的具體要求。通過從建設(shè)源頭著手方法，推廣與使用綠色施工，大幅度提升污染防治質(zhì)量。通過規(guī)范環(huán)境工程，制定成科學(xué)規(guī)范的指導(dǎo)文件，才能徹底發(fā)揮環(huán)境工程的作用，為類似研究提供借鑒。

2 探討環(huán)境工程中低溫微生物的具體應(yīng)用

2.1 垃圾降解中的應(yīng)用

根據(jù)對(duì)低溫微生物的特點(diǎn)分析可知，低溫微生物有著良好的降解作用，可以將這一點(diǎn)用在環(huán)境工程方面，降解處理污染物中存在的氯酚類物質(zhì)、表面活性劑、微量油脂等。例如，木材防腐劑的主要組成部分是五氯酚與氯酚物質(zhì)，揮發(fā)到空氣中會(huì)影響到空氣質(zhì)量，也會(huì)對(duì)地下水或地表水造成污染，直接影響到周邊居民的健康與生活。針對(duì)這種情況環(huán)境部門要做好氯酚類物質(zhì)的檢測(cè)，一旦氯酚類物質(zhì)含量過高，就應(yīng)該及時(shí)對(duì)環(huán)境狀況進(jìn)行處理，采取措施提升空氣質(zhì)量。具體有效操作為：將氯酚類物質(zhì)放置在低溫土壤中，外界營(yíng)造適合低溫微生物降解的環(huán)境，一般條件下將溫度控制在5～7℃，設(shè)定氯酚負(fù)荷740mg/(L·d)。

陰離子表面活性劑被廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)生產(chǎn)中，其本質(zhì)是化學(xué)藥物，如果濫用就會(huì)直接污染到周邊生態(tài)環(huán)境，造成不同程度的水污染與土壤污染。在沒有外加條件下，陰離子表面活性劑如果自然降解，需要很長(zhǎng)時(shí)間，一旦引入合適的低溫微生物，陰離子表面活性劑的降解速率就會(huì)大大加快，可以達(dá)到更好保護(hù)環(huán)境的目的。而使用低溫微生物降解廢水微量油脂，則需要根據(jù)廢水組成與含量，選擇合適的降解方式，實(shí)現(xiàn)回收利用油脂的目標(biāo)。

2.2 生活污水處理中的應(yīng)用

溫度對(duì)低溫微生物的處理作用有很大影響，當(dāng)利用低溫微生物對(duì)生活污水進(jìn)行處理時(shí)，因季節(jié)不同，微生物處理污水的效果也不同。例如，冬季溫度過低時(shí)，低溫微生物對(duì)外源物質(zhì)的代謝能力降低，有時(shí)甚至?xí)ゴx能力，對(duì)生活污水的處理能力就有所下降。所以，在冬季處理生活污水時(shí)，需要人工投入耐冷菌以降低水中COD含量，以此提高低溫微生物對(duì)污水的處理效果。當(dāng)然，在夏季也要考慮到影響低溫微生物污水處理效果的各方面因素。

生活污水中氮元素和磷元素超標(biāo)是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因，會(huì)直接污染到周邊生態(tài)環(huán)境。因此，生活污水的處理需要做好氮元素與磷元素的清除工作。選擇低溫微生物處理其中氮磷元素時(shí)，要控制好污水溫度，低溫會(huì)對(duì)低溫微生物新陳代謝產(chǎn)生影響，導(dǎo)致污水處理力度不佳。也有人另辟蹊徑，提取了耐冷絲狀藍(lán)細(xì)菌，它能在低溫狀態(tài)下對(duì)污水中的有害物質(zhì)進(jìn)行快速清除，顯著改善污水處理效果。

2.3 工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用

利用耐冷硫酸鹽還原菌處理含有硫酸鹽類的工業(yè)廢水，可以降低降解成本，實(shí)現(xiàn)對(duì)工業(yè)廢水循環(huán)利用和企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。如果工業(yè)廢水中含有石油類物質(zhì)，可以選擇耐冷菌與嗜冷菌，達(dá)到分解處理石化污水的目的，提升污水處理效果。但如果正處于冬季，過低的溫度會(huì)對(duì)微生物活性產(chǎn)生影響，而廢水中所含的烴類物質(zhì)遇到低溫時(shí)會(huì)變成固態(tài)，增加降解難度，從而加大污水處理的難度，最終削弱除污效果。嗜冷微生物可以在低溫環(huán)境下對(duì)石油烴類物質(zhì)進(jìn)行降解，這在石油廢水處理中具有很高的研究?jī)r(jià)值。大量研究資料與結(jié)果表明，石化廢水處理時(shí)可以使用萘胺降解菌與適冷脫酚菌來有效處理污泥中存在的污染物質(zhì)。利用AO污水處理工藝，可以將污水中烴類物質(zhì)含量大幅度降低，提升工業(yè)廢水處理質(zhì)量，使之滿足工業(yè)廢水排放標(biāo)準(zhǔn)，降低對(duì)周邊環(huán)境的影響。因此，在石油化工類廢水處理時(shí)合理應(yīng)用低溫微生物，可以改善傳統(tǒng)處理方式的不足，實(shí)現(xiàn)無污染處理污水的目標(biāo)。

工業(yè)廢水處理中還可引入固定化微生物技術(shù)，可提供較高的生物量和較高的生物活性。通常1L廢水中含有微生物量在2萬～4萬mg，固定化微生物利用生物育種方式以及自身活性與絮狀結(jié)構(gòu)，處理污水中的微生物與有機(jī)污染物，達(dá)到凈化廢水的目的。合理利用固定床反應(yīng)器，分析固定化微生物的作用，可以最大程度發(fā)揮固定化微生物的降解能力。固定化微生物技術(shù)在廢氣處理過程中的應(yīng)用時(shí)間較短，僅有少量的機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究，缺少足夠的理論與實(shí)踐。已有案例為利用固定化微生物，選擇海藻酸鈉包埋活性污泥，可以有效處理含有氨氣的臭氣。

圖1 固定化微生物修復(fù)土壤原理

3 結(jié)語(yǔ)

低溫微生物有著廣泛的分布，在環(huán)境工程中有著較高的應(yīng)用價(jià)值，能在很大程度上提升污染物的處理效率，有著廣闊的發(fā)展前景。而目前開發(fā)利用的微生物種類較少，這就需要相關(guān)部門加大支持力度，選擇合適的切入點(diǎn)，切實(shí)保證低溫微生物在環(huán)境工程中得到更加廣泛的運(yùn)用，推動(dòng)我國(guó)生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作穩(wěn)步發(fā)展。