微生物与环境治理

微生物与环境治理

林生院 杨晨 林学091

摘要：在全面推进经济发展的同时，滥用资源、破坏环境的现象也日益严重。面对全球环境的一再恶化，提倡环保成为全世界人民的共同呼声。而生物除污在环境污染治理中潜力巨大，微生物参与治理则是生物除污的主流。微生物能处理工业废水中的磷酸盐以及土壤的改良，还能够分解纤维素等物质，并促进资源的再生利用。

关键词：微生物；环境污染；环境治理

一、对微生物的认识

生物界微生物非常小，必须通过显微镜放大约1000 倍才能看到。微生物达几万种，大多数对人类有益，只有一少部份能致病。有些微生物通常不致病，在特定环境下能引起感染，称条件致病菌。能引起食品变质，腐败，正因为它们分解自然界的物体，才能完成大自然的物质循环。一些微生物被广泛应用于工业发酵，生产乙醇、食品及各种酶制剂等；一部分微生物能够降解塑料、处理废水废气等等，并且可再生资源的潜力极大，称为环保微生物；还有一些能在极端环境中生存的微生物，例如：高温、低温、高盐、高碱以及高辐射等普通生命体不能生存的环境，依然存在着一部分微生物等等。

二、目前微生物治理环境污染问题的特点

微生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术，其在水污染控制、大气污染治理、土壤的肥力修复、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、

环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面，发挥着重要的作用。现代微生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，使微生物处理具有更高的效率、更低的成本和更好的专一性，为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

三、微生物技术在环境污染方面的治理与发展

目前水、空气、垃圾、土地资源的污染越来越严重，不但影响了国民经济的可持续发展，甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存，因此全球各国近几年都在寻找新的途径和方法，以治理和解决环境污染问题。

(一)废水中的脱氮除磷

废水中氮、磷是造成水体富营养化的根源，利用生物脱氮除磷已进行了广泛的研究。污水脱氮技术主要有活性污泥法脱氮工艺，包括A/O(缺氧/好氧)工艺，可使NH4+一N去除率达80%以上，A2/O工艺，改进的氧化沟工艺和SBR工艺都可使总氮(TN)去除率达90%以上。生物膜脱氮有生物滤池、生物转盘、生物流化床、浮动床、浸没式、三级生物滤池脱氮系统等，其中三级生物滤池的反硝化速度最高1.0kgN/(m3.d)，出水

TSS<1.00mg/1。 生物脱氮中，有反硝化能力的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。

（二）微生物在空气方面的处理

微生物还可用来固定CO2，实现CO2的资源化，同时产生很多附加值高的产品。生物技术用于有机废气具有费用低、效率高等优点，在德国、荷兰、日本及北美国家得到广

泛应用。毕立锋等还进行了微生物净化NOx的研究。

（三）微生物用于垃圾的处理

1.、城市垃圾微生物处理

现在发展了新的城市垃圾生物处理工艺。这种工艺是先经过过筛，回收可再生资源后，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有机物质，如纤维素、脂肪、蛋白质的微生物）进行好氧处理或厌氧发酵，加速发酵过程，同时还可以收集所产生的沼气。经过充分发酵后的垃圾是一种很好的农业肥料。如果实现垃圾处理工厂化，可以使发酵周期缩短（1-2星期），并且处理量较大。发酵过程可以实现全自动化控制，发酵后形成的肥料的质量也能得到保证。

2、农村垃圾微生物处理

沼气发酵微生物---是在缺氧条件下降解有机质产生沼气的一群微生物。沼气常形成于富含有机质的沼泽、塘、湖等水下缺氧沉积物中，是一种可燃性气体，其主要成分为甲烷和二氧化碳。沼气微生物使自然界中缺氧环境的有机质降解，进入碳、氮等物质循环圈。所产生的甲烷最终又被氧化为二氧化碳。产生于深海沉积物中的甲烷则可能转化为甲烷水合物，进而转化为天然气。中国广大农村正在利用沼气微生物的作用，以秸秆、粪便等制取沼气，作为一种再生性补充能源，同时也有利于农村生态平衡，保持、提高土壤肥力并改善环境卫生。是最经济，最实用的能源发展方向。

3、污染土壤的微生物修复与治理

/目前工业的迅速发展，大量的人造化学物质排放入环境中，对资源和环境构成越来越严重的破坏。化石燃料的开采和使用，工业三废的排放，给我们赖以生存的环境造成难以估量的污染，导致土地无法耕作。 土壤中的微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等，在它们中有一些具有农药降解功能的种类。我们可以利用其特点，使细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解中占有主要地位，例如假单胞菌对敌敌畏；曲霉菌、镰孢霉菌对敌百虫；芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母等等对甲胺磷。

在土壤及高温堆肥体系中，对农药分解起主要作用的是细菌类，这与农药类型、微生物降解农药的能力和环境条件等有关。通过微生物的作用，把环境中的有机污染物转化为CO2和H2O等无毒无害或毒性较小的其他物质。

我们可以设想，如果没有微生物的分解作用，地球上的动、植物残体和有机物将得不到分解，那么至今为止几十亿年来生命活动的结果，将是把地球上所有的生命构成元素以动植物残体的形式堆积起来，植物生长的营养将会枯竭，生产者将不能生产，消费者将得不到食物，地球上的生命也就无法维持了。因此，微生物的分解作用是地球上生命波浪式发展、螺旋式进化的原动力之一。所以，我们说，不能小看这支庞大的“清洁工”。在自然界的重大作用，如果没有它们，自然界的生态平衡就打破，地球上的生命就要终止。 大力推进微生物技术在环境保护中的应用，并发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。是当前社会的污染需要，是新型的社会的发展方向，为我国环保市场提供高品质的环境保护高技术。这样才能真正做到环境保护和社会协调、促进经济发展，使我国早日走向和谐之路！

参考文献：

1.王家玲李顺鹏黄正等。环境微生物学（第二版）

2.钟鸣等。微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用。应用生态学报，2002年2月第13卷第2期。

3.余莉萍等。环境生物技术的应用及发展趋势。城市环境与城市生态，2002年4月。

4.任南琪马放等。污染控制微生物学