微生物在环境保护中的应用

叮叮小文库微生物在环境保护中的应用 摘要：本文论述了现阶段微生物在环境保护领域的应用与发展前景，指出微生物将会在未来的环境保护领域中发挥重要作用。 关键词：微生物 环境保护 应用 中图分类号：X172 文献标识码：A 文章编号：1672-5336（2014）02-0084-02 1 前言 近年来，随着人口的快速增长、工业进程的加快，全球性环境问题正在日益加剧，环境保护刻不容缓。本文主要介绍了微生物在环境污染的水治理、大气治理等方面的应用，以及微生物除臭、生物修复等新技术的应用。 2 微生物在环境保护中的具体应用 2.1 水污染治理 微生物正常代谢会对废水中含有的各种污染物进行搬移和转化，污水处理正是利用这一点，使废水净化。微生物来源广、易培养、增殖快、适应性强，处理水质的范围广。其处理废水的反应在常规条件下经过酶催化即可完成，且处理费用低，在水污染治理中前景较广。 2.1.1 生物膜 以天然或合成材料为载体，在其表面形成一种特殊的膜，为微生物提供附着表面，能够加强对污染物的降解作用，这也被称为生物膜技术。张凤君等2以中空纤维膜作为无泡供氧的生物膜载体，进行生物膜在污水处理中的应用研究。实验结果表明，采用PVA作为包埋剂，且包泥量为11的情况下，COD的去除率稳定在90%左右，氨氮的去除率稳定在80%左右。 2.1.2 固定化微生物 通过物理或化学方法将游离的微生物细胞定位在限定空间区域内，使其不悬浮于水、保持活性并可反复使用，说的就是固定化微生物技术。唐凤舞等1在城市污水处理的研究中应用了固定化微生物技术，研究结果表明，在pH=8.0、固定化颗粒与污水的质量比例为16%，温度为25时，硝基苯去除率高达97.9%，COD去除率达到89.2%，出水的水质稳定。 2.1.3 复合微生物 是指利用现代遗传育种技术选育优势菌株，构建出理想的基因工程菌用以提高微生物对难降解有机物的去除能力的一种技术。高云超等3在复合微生物制剂（CMP）用于猪场污水处理的研究结果表明，光合细菌在非曝气处理和CMP曝气处理的条件下对污水的处理效果较好，污水处理2d后COD值分别降低35.5%和74.1%。CMP接种量分别为0.1%、1%和10%时，对高浓度污水处理效果较好。 2.2 大气污染治理 人类在现代工业迅猛发展的过程中向大气中排放大量有毒有害气体，对环境造成了严重污染。针对这些污染，科学家们试图利用物理或化学方法进行处理，虽然效果还不错，但严重腐蚀设备，且高温高压的条件要求甚高，需要大量化学药剂、催化剂，并产生二次污染。而微生物适应性好，且对污染物的降解作用较强，可使废气降解转化。微生物法处理效果好、安全、无二次污染、投资运行成本低、易于管理，已逐渐应用于空气污染治理中。 2.2.1 微生物烟气脱硫 用含有脱硫菌的溶液作循环吸收液，以铁离子（粉煤灰中Fe2O3被离子化后产生）作催化剂和反应介质，进行烟气脱硫反应。一方面，用含有脱硫菌的吸收液进行喷淋，与进入反应器内的烟道气反应；另一方面，在粒状填料表面，微生物经驯化、培育和挂膜后形成一层生物膜，与反应器中排出的气液混合物进一步反应，脱除烟气中剩余的SO2，同时生物滤膜料能够净化循环吸收液，防止喷淋嘴堵塞。 2.2.2 二氧化碳的微生物固定 由于过多煤炭、石油和天然气的燃烧，大量的二氧化碳进入大气。大气中CO2等增温物质的增多，使全球气候变暖，旱、涝灾害发生频繁，冰山熔化，海平面上升。二氧化碳的环境污染愈演愈烈，急需解决。微生物固定方法深得人心。自养微生物利用光能或无机物氧化时产生的化学能同化CO2，构成细胞物质。然后，这些细胞物质通过食物链在生态系统中转移。固定CO2的微生物主要分为光能自养型和化能自养型。光能自养型微生物包括微藻类、蓝细菌和光合细菌，含有叶绿素，以光为能源、CO2为碳源合成菌体物质或代谢产物；华能自养型微生物以CO2为碳源，能源主要有H2、H2S、NH4+、NO2-、Fe2+等。 2.3 其它应用 2.3.1 环境监测 环境监测包括环境的化学分析、物理测定和生物监测三个部分，是了解环境现状的重要手段。生物监测主要是利用生物对环境污染所反馈的各种信息来判断环境污染状况，包括细菌发光检测、抑制代谢检测、遗传毒性试验等。微生物监测是生物监测重要组成部分具有其独特的作用。生物长期生活在自然环境中，既能对多种污染做出综合反映，也能对污染的历史状况做出反映。因此，生物监测取得的结果具有重要的参考价值。 2.3.2 微生物修复 微生物利用环境中有毒有害物质进行自身的生产代谢，从而降低其含量或使其无毒化，这也称为微生物修复技术。该技术成本低、效率高、且无二次污染。吴青梅等4用生物技术途径刺激或抑制土著微生物菌群的代谢活性，利用底泥中土著微生物的作用来修复黑臭水体，从而达到水污染恢复，效果显著。 2.3.3 微生物除臭 附着于生物填料上的微生物在适宜的环境条件下将污染物中的臭味成分作为能源，来进行生命活动，并将其分解为CO2、H2O和其他无机盐类，使废气得到净化。具体分为3个过程：部分臭气首先由气态转变为液态；溶于水中的臭气通过微生物的细胞壁和细胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭气先附着在微生物体外，被微生物分泌的胞外酶分解为可溶性物质再渗入细胞；臭气进入细胞后作为营养物质被微生物分解、利用进而消除。 3 发展前景 目前国内外十分重视生物技术在环境领域的应用，并将其广泛应用于环境污染治理的各个方面。生物修复技术、微生物传感器5、基因工程微生物等技术手段的应用范围将更加广泛，微生物在可再生能源的研究上可能大展身手，微生物环境产品具有巨大的市场潜力。 参考文献 1唐凤舞，樊华.固定化微生物技术处理城市污水的研究J.环保科技，2009，1：20-25. 2张凤君，张松雷等.固定化微生物技术在无泡供氧膜生物反应器中的应用研究J.环境污染与防治，2005，27（6）：440-442. 3高云超，田兴山，潘木水等.复合微生物制剂（CMP）对猪场污水的处理效果J.广东农业科学.2