微生物在环境工程中的利用

微生物在环境工程中的利用

摘要: 利用微生物进行环境工程中的污染治理,具有效果好,运行费用低等特点;本文就微生物应用于环境工程中的污水处理、固体废物处理、环境监测、废气处理以及其它一些方面的技术进行了介绍,同时还介绍了微生物应用于环境工程的未来发展趋势.

关键词: 环境工程;微生物; 发展趋势

Micro-organisms in use of environmental engineering Abstract：The use of micro-organisms in environmental engineering, pollution control ，With good effect, and low running costs，In this paper, micro-organisms used in environmental engineering in sewage treatment, solid waste management, environmental monitoring, waste gas treatment and other aspects of the technology was introduced at the same time also introduced micro-organisms used in environmental engineering in the future development trends

Key words: Environmental Engineering microorganism Trends

随着我国工业化的进程，环境污染已经成为一个迫在眉睫的问题，而利用传统的物理，化学方法无法从根本上解决问题，有时甚至会产生二次污染，利用微生物解决环境问题已经成为一种趋势。生产活动产生的环境污染物,无论是有机化学物或是无机金属,均有可能通过微生物的降解、代谢或富集而去除;人类甚至能通过遗传工程手段构建高效工程菌,去除环境中难降解的化合物或大幅度提高污染化学物的去除率.对于已被污染的环境生态系统,微生物具有生物修复功能,恢复环境本来的面貌.微生物在三废处理方面所扮演的角色将越来越重要.[1]

1利用微生物技术处理废水

1.1应用生物膜处理废水

生物膜在废水处理中的形成过程主要是废水通过生物滤池中的滤料时,滤料截留了废水中的悬浮物质,并把废水中的胶体物质吸附在自己的表面,其中的有机物使微生物很快繁殖起来,这些微生物又进一步吸附了废水中呈悬浮、胶体和溶解状态的物质,填料表面逐渐形成了一层生物膜.这层生物膜主要由菌胶团细菌、真菌、丝状菌、原生动物、后生动物(藻类)、较高等动物(家蝇).[2]它的主要特点是具有很大的比表面积,能够大量吸附水中的有机物,而且具有很强的降解有机物的能力.生物膜去除废水中的有机物的过程:滤料表面的生物膜可分为厌氧层和好氧层,在好氧层表面是一层附着水层,这是由于生物膜的吸附作用形成的.因为附着水直接与微生物接触,其中有机物大多已为微生物所氧化,因此,有

机物的浓度较低.在附着水外部是流动水层,即是进入生物滤池的待处理水,有机物浓度较高.生物膜现已被广泛用于石油、印染、造纸、食品、医药、农药、化纤等工业废水的处理中.[3]

1.2应用活性污泥处理废水

.活性污泥具有很强的吸附氧化有机物的能力.活性污泥法不仅适用于处理生活污水,而且在纺织、印染、炼油、木材防腐、焦化、石油化工、农药、绝缘材料、合成纤维、合成橡胶、造纸、炸药等许多工业废水处理中,都取得了很好的净化效果.近年来,研究者又筛选出具有特殊分解能力的菌种,再进行投加处理,取得了很好效果.[4]

1.3用具特殊分解能力的菌种处理废水

美国康乃尔大学研究人员找到一种叫乙烯脱卤球菌NO.15的具有脱除有机废水高氯乙烯、三氯乙烯所含氯的能力.日本石油公司开发了以PV A(聚乙烯醇)凝胶作为载体,固定生物催化剂的生物处理含酚废水技术,装置能力为800 m3/d,将废水中酚浓度由300-350 mg/l,降低到出水含酚25 mg/l以下.对重金属离子废水,通过分离筛选出特有的高效功能菌也取得了满意的效果.Kvhn用海藻酸钠固定生枝动胶菌,可去除Cd2+溶液中95.95的Cd2+.我国利用一种SRV菌株处理电镀废水中的Cu(浓度246.8 mg/l),其去除率达99.2%.另外,用一种丝状绿藻治理含Hg废水,2h可去除94%.轮藻对Hg、As有很好的吸附能力和积累能力.运用生物技术处

理重金属废水,既可回收重金属,又可防止重金属进入食物链而危害人体.[5]

2利用微生物进行固体废物堆肥

利用微生物对固体废物进行堆肥化处理时起主要作用的是堆肥物料中含有大量的微生物群,主要包括嗜热及嗜温细菌、硝化细菌、蛋白及果胶水解微生物、固氮微生物和纤维素分解微生物.当提供适宜的条件时,物料中的微生物生长迅速,形成反馈回路.即中温微生物促进温度升高,[6]但是当达到不适于中温微生物生长的温度时,则变为负反馈机制,升高的温度抑制中温微生物进一步增长,并使其生长减慢或结束.这时,嗜热微生物逐步取代中温微生物,重新又形成一个高温阶段的正反馈回路,即高温微生物数量增长促进温度升高;同样,当温度过高时,也会抑制高温微生物的数量进一步增长,从而又形成负反馈机制.结果使温度稳定在一个范围内.最近的研究发现,白腐真菌对于含苯的有毒污染物有很强的耐受和降解能力,因此,培养这类真菌可以提高对有害固体废物的处理能力.[7]

3利用微生物进行环境监测

3.1监测水质指示微生物———大肠菌群评价卫生学质量

大肠菌群为饮用水、食品等的细菌学常规检验指标之一,世界各国的水质、食品等卫生标准对此都有明确规定.我国目前水质标准中规定的大肠菌群数(个/L)为饮用水≤3;游泳池水≤10;第一级水≤500;第二级水≤10000;第三级水≤50000.大肠菌群的监测方法可用发酵法.即根据大肠菌群使乳糖发酵产酸、产气的特性进行检验,如产酸、产气者,大肠菌群为阳性,然后进行大肠菌群计数,查大肠菌群检数表,报告每升水样中的大肠菌群数.检