第二篇第6章 微生物学新技术在环境工程中应用

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微生物处理技术在环境工程中的运用

微生物处理技术在环境工程中的运用

微生物处理技术在环境工程中的运用摘要:当前,人们对环境变化引起的效应重视程度越来越高,这种观念的变化在很大程度上推动了我国环境保护工作的发展。

在环境工程中,充分应用现代技术可以在很大程度上提升治理的效率,从而提升环境保护的综合效益。

当前的环保问题主要体现在资源消耗过大、化学污染、土地沙漠化严重、酸雨破坏和臭氧层破坏等方面。

因此加强环境治理已经成为一项重要的社会工作。

基于此,本文将重点阐述微生物处理技术在环境工程中的运用。

关键词:微生物处理;环境工程;技术运用1环境工程和微生物处理技术概述1.1环境工程环境工程作为一项综合性较强的学科,具体内容包括环境污染防治技术的原理以及治理方法,研究内容有废气、废水和固体废弃物的研究。

由于相关技术的发展,人们对环境工程的研究范围进一步扩大,逐渐形成了针对大气、水体、固体废弃物、环境污染以及环境系统等几大分支。

对于环境工程中涉及到的污染问题,比如针对水体污染,通常会使用物理、化学、生物以及综合处理法等手段进行净化处理,同时还要充分发挥环境自身的生态功能,并结合相应的标准对环境治理工作进行评估。

其中,对于固体废物而言,主要产生于资源开发、产品制造以及环境改进的过程中,产品加工过程中由于企业或者人为的浪费也会造成固体废物的堆积。

当前由于人们生活水平的提升,固体废物的种类和数量都在增加,因此对于固体废物的处理和利用需要合理应用现代技术做好无害化处理,在保护环境的过程中,提升资源的利用率。

1.2微生物处理技术生物技术指的是使用微生物或者生物体物质对产品或者动植物特性进行改良,或者出于某些特殊用途对微生物进行针对性培养的技术的统称。

生物技术又称为生物工程学,主要通过将生化工程与微生物学、分子生物学、生物化学、遗传学等内容的有机结合,实现对生物遗传物质的改造,从而培育出新的品种。

也就是将活的生物体、生命体系或者生命过程产业化的过程。

基因工程作为现代生物工程的核心,通过将不同生物的基因在外剪切组合之后,发挥特定的功能。

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践微生物处理技术是现代环境工程的一种重要手段,它通过利用微生物的特性将污染物转化为无害的物质,从而达到净化环境的目的。

下面将从技术原理、应用场景及实践效果三个方面阐述微生物处理技术在环境工程中的运用及实践。

一、技术原理微生物处理技术主要通过微生物的代谢作用来降解有机物质,同时也可以通过微生物的吸附、氧化还原等作用来去除污染物。

常见的微生物处理技术包括活性污泥法、生物膜法、固定化微生物法等。

其中,活性污泥法是将含有污染物的废水引入一个反应槽,加入适当的微生物菌群和氧气,让污染物发生生物分解反应,从而达到净化水质的目的。

生物膜法是将微生物生长在固体或半固体支撑体表面的一层厚度约为0.5~5毫米的生物膜上,通过活性膜上微生物的代谢活动来去除有机质和氮磷等污染物。

固定化微生物法则是将微生物菌株固定在一种载体上,形成一种微生物固定床,通过代谢作用来去除废水中的有机物质。

二、应用场景微生物处理技术在环境工程中的应用场景非常广泛,主要包括以下方面:1、城市污水处理:微生物处理技术被广泛应用于城市污水处理中,可以使水质达到国家标准,从而保障居民生活用水的质量。

2、工业废水处理:工业部门通常排放的废水含有各种污染物,采用微生物处理技术可以有效地降解这些有机质和重金属等污染物。

3、土壤修复:微生物处理技术可以用于污染土壤的修复,通过加入特定的微生物群来修复土壤中的重金属、有机物等污染物。

4、生活垃圾处理:生活垃圾中含有大量的有机物质,采用微生物处理技术可以使其降解,减少对环境的污染。

三、实践效果微生物处理技术在环境工程中的实践效果非常显著,已经在许多实际应用中得到了证明。

例如,北京奥林匹克公园的污水处理设施采用微生物法,处理后的水质可以用于灌溉园林绿化。

上海的红枫湖生态修复工程中,采用微生物处理技术进行污染物的处理,最终实现了生态湖泊的恢复。

此外,微生物处理技术还在许多工业领域中取得了显著的效果,例如石油污水处理、染料废水处理等。

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究随着人类社会的不断发展,环保意识逐渐提升,各种环保技术也被广泛研究和应用。

微生物处理技术是一种环保技术,是指利用微生物的代谢作用,将有害物质转化为无害物质的一种处理技术。

该技术已经在环境工程中得到广泛应用,以下是对微生物处理技术在环境工程中应用研究的详细介绍。

1. 废水处理废水处理是微生物处理技术应用的重要领域。

在废水处理中,微生物能迅速降解废水中的有机物质和氮、磷等营养物质,大大降低了废水的污染程度。

常见的废水处理方法包括厌氧处理和好氧处理。

厌氧处理通过微生物的代谢作用,将废水中的有机物降解成为有机酸、气体等物质。

好氧处理则通过供氧使微生物降解废水中的有机物和氨氮等物质。

微生物处理技术在废水处理中的应用取得了较好的经济效益和环保效益。

2. 垃圾处理微生物处理技术还可以用于垃圾处理。

垃圾中含有大量的有机物质,微生物通过分解这些有机物质,将废弃物质转化为小分子化合物和水等有害物质,降低垃圾的污染程度。

微生物处理技术在垃圾处理中的应用,不仅可以解决环境污染问题,还可以获得经济效益。

如:利用微生物处理石油污染土壤。

油田污水处理是微生物技术的又一重要领域。

在油田开采过程中,利用水进行挤压等作业产生的大量含油污水,不仅严重影响环境,还浪费了大量水资源。

利用微生物处理技术,可以将油田污水中的有机物等物质降解为无害物质,并回收有用的水资源。

微生物处理技术在油田污水处理中,有望成为减少油田环境污染和节约水资源的重要技术。

总之,微生物处理技术已经成为环境工程领域中的重要技术之一。

通过微生物的代谢作用,将废水、废弃物等有害物质降解为无害物质,使得环境得到保护,同事也获得了经济效益。

未来,随着技术和应用的不断深入,相信微生物处理技术将会在环保领域中发挥更加积极的作用。

微生物学在环境工程中的应用与发展

微生物学在环境工程中的应用与发展

微生物学在环境工程中的应用与发展随着生态环境污染加剧,环境工程得到了越来越广泛的应用。

其中,微生物学在环境工程中的应用日渐重要,成为一个新的研究方向。

微生物学在环境工程中的应用与发展,涉及到微生物在环境修复、环境监测、水处理、土壤处理等方面的作用与方法。

一、微生物在环保的修复中的应用微生物是地球上最简单、最小的生命体,但其生命活动的作用却是巨大而重要的。

在环境修复过程中,微生物起到了至关重要的作用。

微生物的修复原理是利用其代谢活性酶及生命活动,将有害或有毒的有机物或无机物转化为无害或难以生物降解的物质。

例如,利用微生物将有机废水中的污染物逐步降解为CO2和水,应用微生物将重金属污染土壤中的填埋垃圾进行复合处理等等。

二、微生物在环保的监测中的应用微生物可以在自然界中表现出丰富的生命力,它们能够反映环境系统的健康状况。

因此,微生物在环保监测中使用越来越广泛,具体包括水、土壤、大气等不同环境中的微生物群落分析。

微生物的生存受环境因素的影响,微生物群落分析能够找到污染源、评价污染程度,确定各种污染因素对环境系统的影响,为环境保护提供依据。

三、微生物在水处理中的应用与发展水是人类赖以生存的重要资源,由于过度开采和劣质排放,已经造成很多水资源的短缺和水污染以及环境问题。

微生物在水处理中发挥出重要的作用,水中细菌、霉菌、藻类等微生物组成了水生态系统。

人们可以利用这些微生物的去除能力,针对不同类型的水污染利用不同的微生物去除措施,如生物吸附,微生物滤床等。

四、微生物在土壤修复中的应用与发展土壤污染对农业生产和人类健康的威胁越来越大,而微生物在土壤修复上的应用已被证明是一种高效、经济、可行、环保且具有良好前景的技术。

利用微生物降解土壤中的污染物质,是一种可持续发展的绿色环保方案。

比如,通过利用微生物降解和修复有机废弃物等,可以大大减少土地污染,减少土地的破坏,还原失去的生态环境。

总之,微生物学在环境工程领域中是必不可少的技术,随着越来越多的科学家将其研究学习,未来其应用将有着广泛的发展前景。

微生物处理技术在环境工程中的应用

微生物处理技术在环境工程中的应用

微生物处理技术在环境工程中的应用微生物处理技术在环境工程中的应用何富彪摘要:在社会经济快速发展的新形势下,不仅自然资源大量消耗,而且生物多样性不断减少,生态环境污染越来越严重,这对人类的生存和发展带来了较大折影响。

因此需要加大环境治理力度,以此来实现对生态环境的有效保护。

关键词:微生物处理技术;环境工程;微生物;应用随着生物工程应用领域的不断扩展,在当前环境工程中微生物处理技术发挥着越来越重要的作用。

利用微生物处理技术进行环境治理,不仅可以保证环境污染治理的效果,而且能够有效的降低治理成本,不会在治理过程中出现二次污染情况,因此当前微生物处理技术在环境工程中应用十分广泛。

一、微生物的主要构成(一)光合菌群微生物中的光合菌群为独立营养微生物,其能源主要来自于土壤接受的太阳红外线和紫外线辐射,分离出土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢,将有害物质转变为无害物质,通过将植物根部分泌物、有机物、有害气体、二氧化碳及氮等作为基质,进一步合成糖类、氨工酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等,增强土壤肥力,为动植物生长提供重要的支持。

光合菌的代谢物质可以被植物直接吸收,也可以为其他微生物繁殖提供养分,当光合细菌增殖时,其他有益微生物量也会随之增加。

(二)乳酸菌群乳酸菌以光合细菌和酵母菌作产生的糖类作为主要的物质基础,并通过不断摄取形成乳酸。

乳酸具有较强的杀菌能力,而且对有害微生物活动具有一定的抑制作用。

在对木质素和纤维素分解过程中也需要利用到乳酸菌。

通过科学使用乳酸菌,可以实现对有机物的发酵分解。

对于未腐熟的有机物在使用乳酸后,可以加快转化为有效的养分。

(三)放线菌群对于微生物中的放线菌,其通过从光合细菌中来获取氨基酸和氮素等作为基质,并产生各种抗生物质、维生素及酶,实现对病原菌的有效抑制。

同时放线菌还能够提前获取到有害霉菌和细菌增殖所需要的基质,并对其增殖起到一定的抑制作用,为其他有益微生物增殖创造良好的生存环境。

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究1. 引言1.1 微生物处理技术在环境工程中的应用研究微生物处理技术是利用微生物的新陈代谢特性进行环境污染治理和资源利用的技术,通过微生物对废水、废气、废固等环境污染物的降解分解,从而实现环境的净化和资源的回收利用。

与传统的化学处理技术相比,微生物处理技术具有处理效率高、消耗能源少、对环境友好等优点,因此在环境工程中得到了广泛的应用。

本文将从微生物处理技术的概述入手,分析微生物处理技术在水污染治理、土壤修复、空气污染控制以及固体废物处理等方面的应用研究,并展望微生物处理技术在环境工程中的应用前景,探讨微生物处理技术在环境保护中的重要性。

通过深入研究微生物处理技术的应用,为环境保护和可持续发展提供技术支持和科学依据。

2. 正文2.1 微生物处理技术概述微生物处理技术是一种利用微生物来降解、转化、去除或吸收环境中的污染物的技术。

它是一种环保的技术手段,具有高效、经济、环保等优点,被广泛应用于环境工程领域。

微生物处理技术的基本原理是利用微生物的代谢能力和生长繁殖特性来对环境中的有机物、无机物进行处理。

微生物能够在特定的环境条件下将污染物转化成无害或低毒的物质,从而达到净化环境的目的。

在环境工程中,微生物处理技术被广泛应用于水污染治理、土壤修复、空气污染控制和固体废物处理等方面。

通过调控微生物的种类和数量,可以有效降解有机物、去除重金属、净化空气和处理固体废物,从而改善环境质量。

微生物处理技术在环境工程中具有重要的应用价值和意义。

随着科技的不断进步和人们对环境保护意识的提高,相信微生物处理技术将会得到更广泛的应用和推广,为保护地球生态环境发挥更大的作用。

2.2 微生物处理技术在水污染治理中的应用研究水污染是全球环境问题中的重要一环,对人类和生态系统都带来了严重影响。

微生物处理技术在水污染治理中的应用研究日益受到重视,其具有环保、高效、经济等优势,为解决水污染问题提供了新的思路和方法。

微生物处理技术在环境工程中的应用

微生物处理技术在环境工程中的应用

微生物处理技术在环境工程中的应用摘要:随着经济社会的发展和人民生活水平不断提高,环境污染已成为全球环保领域的重要问题,对人类健康和生态环境都造成了不可逆转的影响。

在环境工程中利用微生物处理技术可以有效处理生产和生活中产生的各种废弃物,并通过发酵、分解减少污染,必要时还可以通过该技术提取可回收利用的资源,充分提高资源利用效率。

基于此,本文分析环境防治的作用,研究微生物处理技术在环境工程中的应用。

关键词:微生物处理技术;环境工程引言随着现代化工业的飞速发展与进步,人们的生产与生活方式发生了根本性的改变。

而水资源作为保障人们生活质量以及健康的重要资源,只有加强对水污染问题的治理,才能够最大限度地保障生物生存环境的多样性。

通过对环境生物技术的科学应用,不断创新污染治理方法,保证人们的生活质量以及身体健康。

1环境防治的作用①为环保工作提供科学依据。

通过对污染物排放情况进行实时监控,可以及时发现和解决环境污染问题,并且能够掌握污染物种类、浓度等相关数据信息,从而更好地制定环境保护措施。

同时,环境防治还可帮助企业判断自身是否存在超标排污行为以及应该采取何种整改方案来降低污染物排放量。

因此,环境防治是环保部门开展各项环保工作的重要基础。

②提高环境管理水平。

环境防治不仅可以为环保工作提供科学依据,也有助于提升环境管理水平。

首先,环境防治可以有效监督各类污染源的运行状态及其排放情况,一旦出现异常情况就会立即报警提醒相关人员处理;其次,环境防治所获得的各种数据信息可以用于分析评价环境质量状况及变化趋势,进而指导环保设施建设与调整,不断优化环保管理体系;最后,环境防治所得到的各类指标数值可以作为考核各级政府和企事业单位环保责任履行情况的主要依据之一,有利于加大环保监管力度,推动环保目标任务的完成。

③服务社会民生。

随着人们生活水平的日益提高,人们对居住环境的要求越来越高,这就给环保行业带来了广阔的市场需求。

环境防治正是在满足公众对良好生态环境需求的背景下发展壮大起来的。

微生物学新技术在环境领域中的应用

微生物学新技术在环境领域中的应用

16S rDNA的高可变区
•提取基因组后,扩增16SrDNA高可变区片段
• V3区 约170bp • V6-V8区 约350bp • 片段大小不同,携带的 信息量不同,选择不同的 区域得到DGGE图谱不同, 群落信息也有差异 • 不同的片段大小对应的 胶浓度也不同 •根据需要选择最合适的
E. coli 16S rRNA二级结构及各可变区
(3)PCR技术的应用 ①应用PCR技术研究特定环境中微生物区系
的组成、结构,分析种群动态。
②应用PCR技术监测环境中特定的微生物。 ③量化环境系统中微生物群体的各组成成员。
二、16S rDNA序列及其同源性的分析
通过对16S rRNA基因的DNA序列分析,可以 分析细菌的种类信息,并且已经逐渐成为微 生物分类和鉴定中非常重要而且有用的指标 和手段。
固定化微生物,用制备固定化酶的方法将微 生物固定在载体上,即成固定化微生物。
固定化细胞比游离细胞稳定性高,催化效 率比离体酶高,且比固定化酶操作简便,能 完成多步酶反应。
二、酶的分离提纯
利用微生物生产酶制品可以分为菌种选育、 发酵培养、分离提取和酶制品保存四个步骤。
1纯化: ●●有盐机析溶法剂,沉绝淀大法多,数乙情醇况或采丙用酮(NH4)2SO4。

迁移速度随解链程度增
浓 度
大而减小。
常规的DGGE电泳技术对于长度超过500bp的DNA片段的序列变化情况,只能 有50%的检出率。
应用“GC夹板”技术可使检出率提高到100 %。
DGGE的参数:
• 胶浓度 取决于片段大小 ,通常不宜超过500bp 6%胶浓度: 400 ~ 1000bp 8%胶浓度: 200 ~ 400bp 10%胶浓度:100 ~ 300bp

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践

微生物处理技术在环境工程中的运用与实践随着人口的不断增加和工业化的快速发展,环境污染已经成为一个严重的问题。

为了保护环境、净化水体和空气,人们开始寻找一种高效、经济、环保的处理方法。

微生物处理技术应运而生,成为环境工程中一种重要的工具。

微生物处理技术是利用微生物的新陈代谢能力来降解、转化有机物或无机物的一种方法。

它可以应用于废水处理、土壤修复、固体废弃物处理等环境工程领域。

下面将重点介绍微生物处理技术在这些领域的运用与实践。

微生物处理技术在废水处理中发挥着重要作用。

废水中的有机物、氨氮、硝酸盐等污染物可以通过微生物的降解作用转化为无害的物质。

常见的微生物处理方法包括活性污泥法、生物膜法和厌氧消化等。

利用这些方法,废水中的有机物质可以有效去除,同时还可以达到一定的除磷和除氮效果。

微生物处理技术不仅可以高效处理废水,还能减少化学药剂的使用,降低处理成本。

微生物处理技术在土壤修复中也有广泛的应用。

土壤污染是一个严重的环境问题,严重影响农作物的生长和人类的健康。

微生物处理技术可以通过微生物的代谢活动来降解土壤中的有机污染物,使其得到有效修复。

针对不同的污染物,可以选择不同的微生物菌株进行处理。

例如,对于石油类污染物,可以使用石油降解菌株进行修复;对于重金属污染物,可以选择金属耐受菌株进行修复。

微生物处理技术在土壤修复中具有操作简单、效果显著的优势。

微生物处理技术还可以应用于固体废弃物的处理。

固体废弃物中常常存在大量的有机物质,如果不经过处理就直接填埋,会导致土地资源的浪费和环境的进一步污染。

微生物处理技术可以将固体废弃物中的有机物降解为二氧化碳和水,从而实现废物的无害化处理。

微生物处理技术在环境工程中的应用还远不止于此。

例如,微生物处理技术可以利用微生物的代谢能力来转化甲烷等温室气体,从而减少温室效应;微生物处理技术还可以用于生物能源的生产,如利用微生物发酵产生乙醇和生物柴油等。

微生物处理技术在环境工程中具有广泛的应用前景。

微生物学原理在环境工程领域中的应用

微生物学原理在环境工程领域中的应用

微生物学原理在环境工程领域的应用摘要:本文对当前人类环境现状和环境保护中所面临的各种问题做了简要的分析,对微生物在环境保护的各个应用领域的具体应用情况及其应用原理做了简单的介绍。

关键字:微生物环境保护应用近年来,随着人口的快速增长、工业化进程的加快,自然资源大量消耗的同时也带来了不容忽视的环境问题,对环境的综合治理的方法很多,其中生物处理方法占重要的位置,它与物理、化学法相比,具有经济、高效的优点,更重要的是可基本达到无害化。

而微生物又是对污染物进行生物处理、净化环境的工作主体,因此,世界各国都对微生物的环境保护功能极为重视,投入大量人力、物力进行研究开发,取得了许多成果。

微生物在地球生态系统物质循环过程中充当分解者的角色,外号“天然清洁工”。

微生物种类繁多,分布广泛,资源丰富,是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库。

在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态保护等方面微生物都能发挥重要作用。

一、微生物在水污染治理中的应用:1.污水中有机物的降解人类在生活和生产中所产生的污水按主要成分,可分为有机污水、无机污水和综合污水。

有机污水是指污水中污染物主要是有机物质,一般具有生物可降解性。

生活污水常具有如下特征:水质浑浊、色深、具有恶臭、呈微碱性,但一般不含有毒物质;固体物质含量很低,仅占总重量的0.1%~0.2%;有机杂质约占60%, 有机成分占全部悬浮物总量的四分之三以上。

生物处理去除有机污水中的有机物质的原理是利用微生物的新陈代谢过程。

微生物群体依靠细胞壁将污水中的有机物质吸收消化,同时产生一定的代谢物质,再作为其他微生物的养料,进行吸收消化,周而复始,直至污水中的有机物质全部分解。

而且微生物分解有机物的能力是惊人的,微生物几乎能分解自然界中存在的一切有机物。

微生物处理有机废水的主要方法简单介绍如下:1.1好氧生物处理活性污泥法(activated sludge process)活性污泥法是利用悬浮生长的微生物絮体(活性污泥)处理有机废水的一类好氧生物处理方法。

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究

微生物处理技术在环境工程中的应用研究微生物处理技术是利用微生物来降解有机物、净化水体和处理固体废物的一种生物技术。

相对于传统的物理和化学处理技术,微生物处理技术具有以下几个优势。

微生物能够迅速分解有机物,降解的产物也往往是无毒、无害或具有降解性的。

微生物可以适应不同的环境条件,包括酸碱度、温度、氧气浓度等。

微生物的处理过程不需要大量能源和化学药剂,可降低处理成本和环境风险。

微生物处理技术在环境工程中的应用非常广泛。

它可以应用于水体的净化和污染物的去除。

在废水处理中,微生物可以降解有机物和氮、磷等营养物质,提高废水的处理效果。

微生物处理还可以用于海洋和湖泊等水体的生态修复,恢复其自然生态平衡。

微生物处理技术还可以应用于土壤污染的修复。

土壤污染是一种严重的环境问题,传统的土壤修复方法成本高且效果有限。

微生物处理技术可以通过微生物与土壤中的污染物发生反应,使其降解或转化成无害的物质,从而降低土壤的污染程度。

微生物还可以改良土壤结构,提高土壤质量和肥力。

微生物处理技术在固体废物的处理和资源化方面也具有广阔的应用前景。

利用微生物处理技术可以将有机废弃物转化为沼气,并生成有机肥料,实现废物的能量回收和资源化利用。

微生物也可以用于处理农药、化肥和其他有毒物质的废弃物,将其转化为无害物质或减少其对环境的影响。

微生物处理技术在环境工程中的应用还存在一些问题和挑战。

微生物的应用受到环境因素的限制,如温度、pH值、氧气浓度等。

在不同的环境条件下选择合适的微生物菌种是非常重要的。

一些难降解的有机物和重金属等污染物对微生物的生活条件和代谢功能也会造成抑制。

需要进一步研究和开发具有高效降解能力的微生物菌种。

微生物处理技术在环境工程中具有广泛的应用前景。

通过利用微生物的降解能力和环境适应性,可以有效地处理水体和土壤的污染问题,实现资源的回收和利用。

微生物处理技术的应用仍然面临一些挑战,需要开展更深入的研究和探索,以提高其处理效果和经济效益。

√环境工程微生物学(十三 微生物学新技术在环境领域的应用-1)

√环境工程微生物学(十三 微生物学新技术在环境领域的应用-1)
微生物学新技术在环境工程领域具有广泛应用,其中酶工程是核心技术之一。酶工程通过修饰改造酶,并借助生物反应器和工艺过程生产所需产品。固定化酶技术是酶工程的核心,使酶在工业生产中的价值得以体现。酶技术以其高效率、低能耗等优点在化工、医药等领域已得到成功应用,并在环保方面发挥重要作用。通过用酶替代化学品、作为添加剂加入产品、直接应用酶与酶技术进行污染物降解和环境监测等方式,有助于实现清洁生产目标。随着第三代酶制剂的诞生,酶工程技术的产业水平名列前茅,与基因工程、细胞工程等融为一体,形成新型工业门类。此外,酶工程还在抗生素生产工艺、新型甜味剂制备等方面有重要应用。微生物学新技术的其他领域如遗传工程、基因工程等也在不断发展,共同推动环境工程领域的进步。

环境工程中微生物的应用

环境工程中微生物的应用

环境工程中微生物的应用提纲:1. 微生物在环境工程中的应用概述2. 微生物在建筑领域中的应用3. 微生物在室内空气污染治理中的应用4. 微生物在水处理中的应用5. 微生物在建筑废弃物处理中的应用提纲一:微生物在环境工程中的应用概述随着环境保护和可持续发展意识的增强,微生物技术在环境工程中的应用越来越受到重视。

微生物技术可以在处理污染物、清除有害微生物和净化环境等方面发挥重要作用,具有环保、高效、经济等优势。

本文将分析和探讨微生物在环境工程中的应用现状和未来发展趋势。

微生物在环境工程中的应用范围非常广泛,包括室内空气污染治理、水处理、土壤修复、垃圾处理等领域。

在环境保护和可持续发展过程中,微生物技术被广泛应用于大气、水、土壤等环境治理。

提纲二:微生物在建筑领域中的应用微生物技术在建筑领域中的应用主要体现在室内空气污染治理和建筑物保护方面。

建筑室内环境质量对人们的健康和生产生活产生重要影响,室内空气污染是引起室内环境不良的主要原因之一。

微生物技术作为一种新型的环保技术,在室内空气治理中发挥着越来越重要的作用。

微生物技术不仅可以清除有害气体和微生物,还可以分解有机化合物和重金属等有害物质,提高室内空气质量。

此外,微生物在建筑物保护方面也有广泛的应用。

建筑物的老化、腐蚀和生物侵蚀等问题会对建筑物的结构和性能产生重要影响。

微生物技术可以用于保护建筑材料和建筑物的外观,减少对环境的影响。

提纲三:微生物在室内空气污染治理中的应用室内空气污染是目前室内环境质量的主要问题之一。

微生物如霉菌、细菌、病毒等是室内空气污染的主要原因之一,而微生物技术正可以在室内空气污染治理中发挥越来越重要的作用。

微生物技术可以通过改变室内微生物群体结构,减少病原微生物的数量,增加有益微生物的数量来降低室内空气污染。

例如,通过生物膜技术,可以使霉菌等有害病原微生物无法附着在表面,从而有效降低室内空气污染。

此外,微生物技术还可以利用微生物在有机物分解和异味消除方面的天然优势,降低室内异味和有机物含量,提高室内空气质量。

探究微生物处理技术在环境工程中的应用

探究微生物处理技术在环境工程中的应用

探究微生物处理技术在环境工程中的应用摘要:在现代社会的发展中,由于时代的改变,人们的思想理念与生活方式都发生了巨大的改变,对于环境变化给人们生活带来的影响越来越重视,人们逐渐的重视了城市的发展,并且对环境建设的重视程度越来越高。

在发展的过程中,人们对于生活质量的要求和外部环境带来的影响,在环境工程中具有一定的价值。

本文主要探究了微生物处理技术在环境工程中的具体应用,以供参考。

关键词:微生物处理技术;环境工程;应用引言:工业污染日益严重的背景下,微生物技术为解决污染问题提供了一个很好的方案,微生物技术不仅能够对水质进行实时监测,作为评定水质等级的一项标准,并且对处理固体垃圾问题,废水污染问题都有很大的作用,微生物技术的应用能够极大的改善国内的环境问题。

一、环境污染的主要因素1、自然环境逐渐的恶化随着我国经济的快速发展,工业生产过程中产生的大量废气、废水、废弃物,以及人们日常生活中产生的大量生活垃圾、污水等都直接对生活环境造成了一定的污染,给环境工程建设的开展带来了极大的困难与阻碍。

环境污染造成了危害,就会导致自然环境不断的恶化,直接影响着环境保护工作者的工作,这对于环境保护工作者来说,是一项长期的建设工程,很容易影响到工作者的心态,使其逐渐的失去了环境工程建设的耐心,阻碍了环境工程建设的开展。

2、人为因素带来的影响在日常生活中人们对环境保护的意识完全不够重视,那么在环境工程建设过程中就会带来阻碍,在发展过程中,还要进行边治理边污染的状态。

因此,人为因素给环境建设工程带来了一定的影响,相关人员要对其进行宣传工作,让人们能够意识到环境变化所带来的危害与危机,在日常活动中对污染进行减少,要对人为因素进行有效的控制,树立保护环境的意识,才能更加有利于环境工程的开展。

3、生产因素带来的危害在我国的经济发展中,工业发展起着至关重要的作用,在工业发展的同时也对环境造成了一定的污染与伤害,在工业发展中未能对环境保护具有高度的重视,把生产过程中产生的有害废弃物、废水等都直接排放到自然中,这直接影响着土地环境、水环境等,在开展的过程中未能对其进行严格的监督与管理,保护环境的意识越来越低。

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2 表面活性剂提取法
3 丁醇提取法
三 酶的纯化
(一)浓缩 葡聚糖凝胶—分子筛浓缩法、聚乙二糖浓缩法、超滤膜浓缩法、盐析 或乙醇沉淀后分离。 (二)去杂质 pH沉淀法、利用蛋白质热变性的温度差异、蛋白沉淀剂法。 (三)纯化 盐析法、有机溶剂沉淀法、层析法。 (四)结晶
当酶达到一定纯度后,在适当的温度下、 pH 下,逐渐加入 (NH4)2SO4
C-62
猪粪尿废水、红豆加工厂废水等
土壤 活性污泥 湖水 菌制剂
稀释平板法
30℃培养24h
接种
琼脂培养基平板
菌落
斜面培养基 接 种
培养液 静置后测定上清 液的吸光值,与 空白相对比,可 得出絮凝率
搅拌后静置
30℃摇床培养72h
高岭土悬浮液絮凝 絮凝微生物的筛选过程
液体培养基
第三节 优势菌种与生物制剂的开发与应用
载体结合法
固定化技术 Ⅱ
交联法:
将酶与两个以上的官能 团的试剂反应形成共价键的
固定方法。交联剂有:戊二
醛、双重氮联苯胺和六甲撑 二异氰酸酯。
交联法
固定化技术 Ⅲ
包埋法(微胶囊型)
包埋法(格子型)
包埋法: 将酶包埋在凝胶微小格子(格子型)中,或将酶包裹在半透性的 聚合物膜内(微胶囊型)的固定方法。格子型的包埋材料有聚丙烯酰 胺、聚乙烯醇、琼脂、硅胶等。微胶囊型的包埋材料有尼龙、乙基纤 维素和硝酸纤维素。
划线纯化菌种,再将纯化的菌种接入斜面保存;进行菌种性能测定。
取性能良好的菌种接斜面,于4℃冰箱保存。或真空冷冻干燥保存。 制取微生物制剂时,根据废水、废物和废气的化学组分与需要 量,合理搭配多种菌种。经扩大培养后用板框压滤,干燥,制成干 活菌制剂。或制成浆状活菌制剂或液体活菌制剂。
微生物制剂的用途
2.6×106 1×105
Corynebacterium glutamicum
糖蛋白
Nannocystis sp. NU-2
糖蛋白 酸性多聚糖
Bacillus firmus Sorangium cellulosum NUST06 Bacillus licheniformis Bacillus megaterium A25 BP 25 SC06
溶液,酶可以慢慢析出结晶,也可以加入某些有机溶剂析出结晶。
四 固定化酶和固定化微生物
1.固定化酶:从筛选、培育获得的优良菌体中提取活性极高的酶,再用
包埋法(或交联法、载体结合法、逆胶束酶反应系统)等方法将酶固 定在载体上,制成不溶于水的固态酶,即固定化酶。 2.固定化微生物:用固定酶的方法将酶活力强的微生物固定在载体上, 即成固定化微生物。微生物本身是多酶体系的固定化载体,将整个细 胞固定化更有利于保持原有活性。有死细胞固定化和生长细胞固定化 两种。 3.固定化酶和固定化微生物特性:性能稳定、降解有机物性能强、耐
Bacillus mucilaginosus
MBFA9 REA-11
多聚糖
糖醛酸(19.1%)、中性糖(47.4%)、氨基 糖(2.7%)
由半乳糖醛酸作为结构单元,同时含有 微量的蛋白质。 由蛋白质(40.3%)和多聚糖(56.5%)组成, 其中多聚糖是由葡萄糖、甘露糖、葡萄 糖醛酸以5:4:1的比例组成。 由葡萄糖、果糖、甘露糖、半乳糖以摩 尔比为12.1:5.7:3.1:1 的比例组成。 由葡萄糖、甘露糖和葡萄糖醛酸组成,其 比例约为5∶3∶1
钢厂废水除浊、造纸厂废水脱色、油浊液 除油等
微生物细胞、红血细胞、活性污泥、纤维 素粉、活性炭、硅藻土、氧化铝等 果汁、血细胞悬液、菌悬液、泥浆水、屠 宰废水、碳素墨水、染料废水的脱色等 染料脱色
PF101
Paecilomyces sp. -1
MF-3 NAT
Sporolactobacillus GC3
毒、抗杂菌、耐冲击负荷。
固定化酶
水溶性酶 水不溶性载体 载体结合 固定化技术 交联法
水不溶性 (固定化酶)
包埋法
逆胶束酶
固定化技术 Ⅰ
载体结合法:
以共价结合、离子结合
和物理吸附等将酶固定在非 水溶性载体上。载体有葡聚 不 溶 性 载 体

糖、活性炭、胶原、琼脂糖
、多孔玻璃珠、高岭土、硅 胶、氧化铝、羧甲基纤维素 等。
是亲水性还是疏水性,取决于两者的比例和它们的表面电荷。从 而导致活性污泥的吸附能力、活性污泥与水之间的表面张力的不 同,进而影响活性污泥对废水中成分的吸附力和废水的处理效果。
三 微生物絮凝剂和沉淀剂的开发与应用
无机低分子絮凝剂 无机阳离子絮凝剂:AlCl3.6H2O; 无机絮凝剂 Al2(SO4)3; FeCl3等。 无机阴离子絮凝剂:CaO 无机高分子絮凝剂:PAS、PAC、PFC、PFS 化学合成类高分子絮凝剂 阳离子型:PAM 阴离子型:聚丙烯酸钠 非离子型:聚乙烯醇 天然类高分子絮凝剂:壳聚糖、藻酸钠、几丁 质、纤维素、 淀粉、环糊精、微生物絮凝剂
①生物膜挂膜;
②废水活性污泥法处理过程的添加剂,初沉池、曝气池的投加,
提高废水处理效率; ③有机固体废弃物堆肥的菌种和添加剂,加速堆肥腐熟; ④家庭便池、公厕的除臭剂; ⑤家禽粪便处理的菌种;
⑥污染严重的河道生物修复,疏浚河道底泥;
⑦降解和清除海面浮油和炼油厂的废弃物; ⑧土地生物修复和河床底泥的生物修复。
第六章
微生物学新技术在环境工程 中的应用
遗传诱变育种 基因工程 微生物学新技术
微生物制剂 酶工程
生物表面活性剂
第一节 固定化酶和固定化微生物在 环境工程中的应用
酶是由细胞产生的能够催化生物化学反应的活性物质。 酶在微生物细胞内能够发挥作用,将它提取出在体外也能发 挥作用。酶制剂广泛应用于食品加工、发酵工业、印染退浆、 生丝脱胶、制革、化妆品、污废水生物处理、废气生物净化 等。
放线菌、霉菌及酵母菌,乃至原生动物的一些种类细胞表面的 胞外多聚物有絮凝作用。可以将有絮凝作用的微生物经扩大制成的
微生物制剂直接用作絮凝剂,或者从具有絮凝作用的菌株提取其表
面的有效絮凝成分做成制剂用作絮凝剂。
提取微生物细胞外多聚物制取絮凝剂的方法有高速离心超声波
和均化处理;酸水解、有机溶剂析出。提取步骤为:微生物浓缩和 洗涤、剥取ECP、有机溶剂析出 、富集和纯化。
2×106
谷氨酸聚合物 多糖类物质
聚谷氨酸(PGA) 含葡萄糖和甘露糖两种单糖,其摩尔比 为4∶1, 连接键型包括α-1,6糖苷键和 α-1,3糖苷键
2×106 1×1剂
胶体颗粒
单个絮凝剂分子与 胶体颗粒的结合物
絮凝体
微生物絮凝剂的吸附架桥絮凝的示意图
部分微生物絮凝剂的主要应用领域
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湖南大学环境科学与工程学院 E-mail: yzh@
的两亲化合物。生物表面活性剂分子中具有脂肪烃链构成的非极性疏
水基和有极性的亲水基,如磷酸根或多羟基基团。可以改变两相界面 的物理性质,降低表面张力。生物乳化剂不能显著降低两相表面张力, 但对油——水界面有很强的亲和力,能够吸附在分散的油滴表面,防 止油滴聚集,从而使乳状液稳定。
生物表面活性剂和生物乳化剂的分类
从环境中可以筛选的菌种有:①降解有毒、有害有机污染物
的微生物:食酚菌,分解氰化物、苯系化合物、萘、菲、蒽、沥
青等的微生物;②适应极端环境的微生物,如嗜热菌、嗜冷菌、
嗜酸菌、嗜碱菌、嗜盐菌、耐压菌;③降解农药的微生物;④分 解难降解污染物(如废塑料、尼龙)的微生物;⑤除臭菌。
菌种筛选的步骤
采集样品,然后用稀释平板法分离出单个菌落,进行几次平板

(一)干燥粗酶制剂
酶制剂剂型
将培养液除菌(或不除菌)后与淀粉等惰性填料混合、烦躁制成粗酶。 (二)稀液体酶制剂 将培养液过滤除去菌体杂质后直接加入稳定剂和防腐剂。 (三)浓液体酶制剂 将培养液过滤除去菌体杂质后浓缩,加入稳定剂和防腐剂。 (四)结晶酶 将酶浓缩、去杂质、纯化后在适当的温度、pH下加入铵盐或有机溶剂使其 析出结晶。 (五)固定化酶 将酶和酶菌体固定在载体上,制成不溶于水的固态酶,可以较长时间使用。
水性的S型(菌落为光滑型)。凡具有R型解离层的微生物表现疏水
性而自身发生絮凝、聚集而沉降,可将R型细菌应用于废水处理 中。具有 S型解离层的微生物表现出亲水性,均匀分散于水中, 不易絮凝和沉降。
活性污泥中的微生物可能全由 R 型细菌组成,也可能有R型细
菌和S型细菌共同组成,或者全部由S型细菌组成,这种活性污泥

(一)预处理
酶的提取
①胞外酶:将液体培养液过滤或离心除去菌体,所得的清夜即粗酶液。如果是 固态发酵,用水或缓冲液浸泡,在离心或过滤除去菌体和杂质后得到粗酶液。 ②胞内酶:破碎细胞壁和质膜,制成无细胞提取液。 (二)酶的提取 由于不同的酶的等电点、pH、温度稳定性等性质不同,提取方法也不同。 1 水溶液 提取法
分类 1糖脂 产物类型 海藻糖脂 生产菌 节杆菌属、分枝菌属、诺卡氏菌属、 棒杆菌属、红球菌属
鼠李糖
槐糖脂 2中性脂/脂肪酸 3含氨基酸类脂 甘油酸、脂肪酸、 脂肪醇、蜡
假单胞菌属
Torulopsis 不动杆菌属、梭菌属
芽孢杆菌属、诺卡氏菌属、棒杆菌属、 脂蛋白、脂肽、脂 链霉菌属、分枝菌属、假单胞菌属、 氨基酸 葡糖杆菌属
4磷脂
5聚合物 6细胞表面本身
磷脂酰乙醇胺
脂杂多糖、脂多糖 复合物、蛋白质— 多糖复合物 生物破乳剂 肽脂
红球菌属、硫杆菌属
不动杆菌属、地霉属 诺卡氏菌属、红球菌属 不动杆菌属

微生物自身絮凝和沉淀作用
根据单一菌种微生物 (纯种)细胞表面的解离层 (胞外多聚物 )
性质不同可以划分为两类,即疏水性的 R 型 ( 菌落为粗糙型 ) 和亲
物在一定的环境条件下,在其代谢过程中分泌的、包围在微生物细
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