有效微生物技术在城市环境治理领域中的应用

研 究 现 状 ，并 指 出 了 该 技 术 在 城 市 环 境 治 理 领 域 的 发 展 趋 势 和 研 究 方 向 。
关键词： 有效微生物（EM）； 环境治理； 污水处理； 微生物技术； 影响因素
中图分类号押 X5
文献标识码押 Ａ
文章编号押 1674-4829（2015）01-0070-04
The Application of Effective Microorganisms Technology in Environmental Pollution Control of City JIN Qiu1， CHEN Li-hua2， YAN Shao-feng1, 2
有效微生物中的光合菌群（好氧性和厌氧性）属 于独立营养微生物，利用土壤接受的太阳红外线、紫 外线辐射为能源， 将土壤中硫化氢和碳氢化合物中 的氢分离出来，变有害物质为无害物质，并以植物根 部的分泌物、有机物、有害气体（硫化氢等）及二氧化 碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸、维生素类、氮素 化合物和生理活性物质等， 是肥沃土壤和促进动植 物生长的主力部队。 光合菌的代谢物质或者被植物 直接吸收，或者成为其它微生物繁殖的养分，光合细 菌如果能够增殖，其它的有益微生物量也会增加。 1.2 乳酸菌群
有效微生物技术最早在日本应用于 EM 堆肥、 提高土壤肥力和改善受污染水体的水质， 目前有效 微生物原液已经在包括中国在内的 59 个国家生产: ，
第 28 卷 第 1 期
金 秋等 有效微生物技术在城市环境治理领域中的应用
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超过 120 个国家开展相关方面的应用 。 [5-6] 该技术在 上个世纪 90 年代初由江苏省国际文化交流中心引 入到我国，并通过南京农业大学、江苏省农科院和 中科院南京土壤所等单位率先开展研究工作。 迄今 为止，国内已成立了数十家有效微生物专业研究与 推广机构在全国部分省市进行了试验研究。 近年 来，随着对有效微生物技术在各个领域的研究逐渐 加深， 有效微生物技术广泛应用于各种污水处理、 固体废弃物处理、农村生态环境保护及畜禽养殖等 各 个 方 面 [7]。
0 引言
由于我国城市化进程的加快，城市人口剧增，生 活污水和工业废水的排放量逐年增加， 大量 N，P 等 营养性污染物以及很多难降解的有机物排入江河湖 海， 造成了严重的水环境污染， 引起河湖的富营养 化。 城市水污染以及生活垃圾的安全处置问题日益 突出，越来越引起人们的重视。我国目前治理城市垃 圾主要采用焚烧、堆肥、填埋等传统技术，垃圾的处 理及再利用技术相对滞后， 居民生活垃圾基本上未 作无害化处理。 有的随意堆放在城市的一些死角甚 至公共场所，形成了二次污染源。
(1. Jiangsu Water Conservancy Research Institute, Nanjing 210017, China; 2.College of Water Conservancy and Hydropower Engineering, Hohai University/Key Laboratory of Efficient Irrigation-Drainage and
有效微生物中的放线菌（好氧型）从光合细菌中 获取氨基酸、 氮素等作为基质， 产生出各种抗生物 质、维生素及酶，可以直接抑制病原菌。 提前获取有 害霉菌和细菌增殖所需要的基质， 从而抑制它们的 增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放 线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作 战的杀伤力要大得多。 它对难分解的物质， 如木质 素、纤维素、甲壳素等具有降解作用，并容易被动植 物吸收，增强动植物对各种病害的抵抗力和免疫力。 放线菌也会促进固氮菌和 VA 菌根菌增殖。 1.5 丝状菌群
收 稿 日 期 ：2014-12-12 基金项目：国家自然科学基金 （51309079）. 作者简介：金 秋(1983- )，男，江苏徐州人，工程师，博士，主要从事农
田水利和水土保持的研究.
有效微生物 (Effective Microorganisms)是由日本 琉球大学比嘉照夫教授在上世纪 70 年代末到 80 年 代初发明， 株式会社 EM 研究机构成功研制的复合 微生物制剂。 和一般生物制剂相比， 它具有结构复 杂、性能稳定、功能齐全的优势[1-2]。 有效微生物菌群 中含有好氧菌、兼氧菌和厌氧菌，通过特殊的发酵方 法， 将事先筛选好的不同性质的微生物以适当比例 混合培养，最终配制成有效微生物原液[3]。 有效微生 物原液中，各菌群均处于休眠状态，在使用时需要先 用培养基对有效微生物原液进行复壮培养， 从而迅 速恢复有效微生物原液中各菌种的活性， 提高生物 量，提高有效微生物对污染物的降解能力，同时可以 减 少 有 效 微 生 物 原 液 用 量 ，有 效 降 低 成 本[4]。
第 28 卷 第 1 期 ２０15 年 2 月
环境科技 Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｖｏｌ．28 No．1 Feb．２０15
有效微生物技术在城市环境治理领域中的应用
金 秋 1， 陈立华 2， 闫少锋 1，2
（1.江苏省水利科学研究院 ， 江苏 南京 210017； 2.河海大学水利水电学院/南方地区高效灌排与农业环境教育部重点实验室， 江苏 南京 210098）
Agricultural Soil-Water Environment in Southern China, Ministry of Education, Nanjing 210098, China)
Abstract: With the high development of economy and aggravation of urban population，the problems of water pollution and solid waste landfill treatment safely are becoming increasingly serious. The characteristics of effective microorganism population and mechanism of treatment of waste water and slurry are presented. Regarding to the effectiveness of treatment of waste water by microorganism, the influencing factors have been discussed and described. It was also summarized that the recent research for circumstance in sewage treatment, eutrophical water treatment, composting of solid waste and landfill leachate treatmet. At last, the research trends and directions in the future by using Effective Microorganisms technology in environmental pollution control of city were pointed out. Key words: Effective Microorganisms (EM); Environmental pollution control; Sewage treatment; Microbe technology; Influencing factors
摘 要： 随着经济的快速发展，人口数量急剧增长，我国城市水污染及生活垃圾的安全处置问题日益严重，因此找到
一种简单、经济的处理方法是目前迫切需要解决的问题。 介绍了有效微生物的种群特点以及处理污水的机理，阐述了有
效微生物对污水处理效果的影响因素，综述了有效微生物技术在污水处理、河湖富营养化治理、生活垃圾处置等方面的
1 有效微生物的主要构成
有效微生物的群体以光合细菌为中心， 乳酸菌 群、酵母菌群、放线菌群和丝状菌群并存，共含有 5 科 10 属 80 多种菌株， 从而形成具有强大功能的微 生物群体。 各种微生物在其生长过程中产生的有用 物质及分泌物，又可以为相互生长提供基质和原料， 通过这种相互促进起到的协同作用， 最终生成稳定 而复杂的复合微生物菌群[8]。在污水和污泥中加入有 效微生物后， 即引入大量有益于水质净化和土壤改 良的良性微生物。同时，有效微生物还能激活污水和 污泥中原有的具有净化功能的微生物和原生动物， 利用微生物、 原生动物以及植物的生物综合效应达 到净化废水的目的。 1.1 光合菌群
在不同的环境条件下， 有效微生物中的优势菌 群不同，所表现出的生物性状也不同。有效微生物去 除污水中 N，P 和 COD 最佳效果的环境条件有一定 差别，所以在实际应用时，应根据处理要求选择合适 的处理条件。 2.1 反应时间和曝气时间
有效微生物添加到污水后， 反应时间和曝气时
72环境Βιβλιοθήκη 技２０15 年 ２ 月效的养分。 乳酸菌还能有效抑制连作障碍产生的致 病菌增殖。 1.3 酵母菌群
有效微生物中的酵母菌（好氧型）利用氨基酸、 糖类及其它有机物质，通过发酵，产生出促进细胞分 裂的活性化物质。 酵母菌在有效微生物中对于促进 其它的有效微生物增殖所需要的基质（食物）的生产 提供重要的营养保障。此外，酵母菌生产的单细胞蛋 白是水中原生动物不可缺少的有效养分。 1.4 放线菌群
有效微生物中的丝状菌群（厌氧型）以发酵酒精 时使用的曲霉菌属为主体，它能和其他微生物共存， 尤其对土壤中酯的生成有良好效果。 由于酒精生成 力强，因此能防止蛆和其他害虫的发生，并可以消除 恶臭。
2 有效微生物处理污水效果的影响因素
影响有效微生物处理污水效果的因素主要包括 以下几个方面：反应时间和曝气时间、pH 值、温度、 有效微生物的接种量、重金属。由于有效微生物含有 80 多种菌株，其对环境的适应能 力 较 强 ，在 养 分 充 足 条 件 下 ，pH 值 低 于 3.5 也 能 生 存 。 在 厌 氧 条 件 下，其中的光合菌可 耐 100 ℃以上的高温[8]。 但是， 在极端的环境条件下有效微生物的活性会降低甚 至死亡。
间是影响污水处理效果的主要因素。 邵青将反应时 间、曝气时间、pH 值、有效微生物接种量作为有效微 生物处理生活污水 COD 效果的影响因素进行正交 试验，研究表明：影响因素的主次顺序依次为：反应 时间>曝气时间>接种量 = pH 值[9]。 2.2 温度和 pH 值
温度和 pH 值会影响到有效微生物处理污水的 生 物 活 性 ， 通 常 温 度 在 15 ～ 35 ℃，pH 值 在 6.0 ～ 8.5 均可取得较好的处理效果[10]。 张凤杰等[11]研究了 pH 值和温度对有效微生物处理污水效果的影响 ，将 pH 值控制在 7 ～ 8，环境温度控制在 25 ～ 35 ℃，污 水中的 CODCr 去除率最高。 当 pH 值在 4.0 ～ 7.5 的 范围时， 污水 CODCr 的去除率将会随着 pH 值的增 加 而 提 高 ； 当 pH 值 在 7.5 ～ 9.0 的 范 围 内 ， 污 水 CODCr 的去除率将会随着 pH 值的增加而下降，但是 去除率仍然大于 50%。 由于不同类型的污水 pH 值 差别较大， 因此在接种前应先将污水调节至合适的 初始 pH 值，接种后再通过微生物的自身调节，使有 效微生物保持在某一个最适的 pH 值区间， 此时有 效微生物的净化能力最强。 2.3 有效微生物的接种量
有效微生物中的乳酸菌（厌氧型）以摄取光合细 菌、酵母菌产生的糖类等物质为基础，产生乳酸。 乳 酸具有很强的杀菌能力， 能有效抑制有害微生物的 活动。 乳酸菌能够使常态下不易分解的木质素和纤 维素等变得容易分解， 并且消除未分解有机物产生 的种种弊端， 在有机物发酵分解上发挥突击队的重 要作用， 它将未腐熟的有机物质转化成对动植物有