微生物在环境保护中的作用

微生物在环境保护中的作用

摘要：在当代，随着人类工农业的高速发展和人口数量的日益增长，环境污染和已成为制约我国社会和经济可持续发展的重大障碍，微生物技术在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了科技工作者和企业家的高度重视。

关键词:微生物环境保护微生物利用

Abstract: At present, with the increasing number of high-speed development of industry and agriculture, human and population, environment pollution and has become a major obstacle to the sustainable development of our society and economy, microbial technology has the advantages of fast speed, low consumption, high efficiency, low cost, mild reaction conditions and no two pollution and other significant advantages in processing environment pollutants and so on, and its development indicates the broad market prospects, has attracted more attention from scientists and entrepreneurs.

Key world: microorganism environmental protection the use of microorganism

随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加,使人类赖以生存的自然

环境严重恶化,当代人类的生产活动势必造成环境污染。污染物长期残留在环境之中,对生态环境和人类健康危害极大。随着我国经济建设的快速发展,环境污染问题以引起全社会的高度重视。这是全世界的共同问题。在我国过去几十年的经济发展中,由于忽视了发展中的环境保护问题,目前环境状况十分严峻,已经影响了

我国经济的可持续发展。

近年来虽然采取了大量控制措施,但环境质量下降的趋势仍在继续。据中国国家环保局《中国环境状况公报》显示,生态环境的破坏和恶化极为严重,随着我国

经济的飞速发展,环境保护的压力将进一步加重。微生物是自然界中的分解者,在好氧条件下,它能将有机污染物彻底的氧化,分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物,在厌氧条件下,能将有机物降解,转化成有机酸、CO2、H2、CH4等。[1]微生物种类繁多(我国约有微生物26万种),代谢类型多样,每一种微生物都有独特的酶系与功能。因此,它们是自然界进行自净作用的主力军,也是我们对污染物进行生物处理的“有力武器”,是环境治理的主要工具。

1、微生物在生态系统中的作用

生态系统是指在一定空间内生物的成分和非生物的成分通过物质循环和能量流动相互作用，相互依存而构成的生态学功能单位。微生物在生态系统中的主要角色是分解者。微生物分解生物圈内存在的动物、植物和微生物残体等复杂有机物质，并最后将其转化成简单的无机物，供生产者利用。微生物参与物质循环，大部分元素的循环都依靠微生物的分解作用，比如：N S Fe P等。如果没有微生物的分解我们生活的环境将是到处布满尸体，而物质的量是一定的，物质将会严重匮乏，我们的生活将会被严重影响。

自然界存在着丰富的微生物种群,这些微生物虽然个体微小,但在环境污染净化中却扮演着不容忽视的重要作用。微生物由于自身的生理特性,可以通过自发的或人为的遗传、变异等生物过程适应环境的变化,使之能以各种污染物尤其是有机污染物为营养源,通过吸收、代谢等一系列反应,将环境中的污染物转化为稳定无害的无机物。因而,在生物圈中微生物充当着分解者的角色。大约90%的陆地生产者都要通过分解者作用最终形成无机物归还大地。

2、微生物在污水处理中的作用

我国环境污染严重,大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染其他未经处理的污水直接排入江河湖海,致使我国的水环境遭受严重污坏。据统计，136条流经城市的河流中,属4类、5类和超过5类标准的高达76.8%;约50%的城市地下水受到不同程度的污染;全国大淡水湖如滇池、太湖和巢湖等富营养化程度逐年加剧;全国每年污水排放达360亿吨,仅10%的生活污水和70%的工业废水得到处理,其中约有一半工业污水处理设施的出水达不到国家排放标准。

环境污染和已成为制约我国社会和经济可持续发展的重大障碍，污染自理迫不及待。微生物废水处理法是利用微生物生命活动过程废水中污染物进行转移与转

化作用，是废水得到净化的处理方法。其主要特征在能充分发挥微生物生物作用的生化反应容器中，使废水中的污染物被微生物利用，转化成简单的无机物。由于污染物的生化转化不需要高温、高压在温和的条件下经过酶催化即可高效并相对彻底完成，因此用微生物处理污水的处理费用低廉。微生物技术在处理环境污染物等方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显着优点,加之其技术开发所预示的广阔的市场前景,受到了各国政府、科技工作者和企业家的高度重视。[3]随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入,人们已越来越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望。在改良环境中没有其他技术所可代替和比拟的。

2.1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。污水生物处理中,除磷常与脱氮工艺一起应用,常见的除磷技术有: phostrip 工艺,能使总磷(TP)≤1mg/L以下:Bardenpho系统;A/O系统;改良UCI工艺;A2/0工艺。除磷过程一般认为在有氧条件下摄取磷,在厌氧条件下释放磷,其中不动杆菌属〔Acinetobacter)是除磷的优势菌种。

2.2废水中有机物的降解

酚类对水中生物有致畸性,使生物具有难闻的酚味,化学处理法由于二次污染问题受到限制,而利用培养优势菌群的微生物法降解酚类却有显着作用。如卞华松采用PVA1799冷冻改良法固定优势菌群,对浓度为565mg/L的苯酚去除率为94%以上;张春桂研究降解五氯盼(PCP)的细菌是醋酸细菌、产碱菌和气单胞菌。此外,可用家禽废物分解的网纹水蚤属(Ceriodaphniadubia)LD50和弧菌属(Vibriofischeri)EC50、链霉菌303、芽胞杆菌KMR一1、麦芽糖假丝酶母10-4

等对酚类进行降解。有机物的生物降解中,白腐菌是值得一提的。白腐菌是一类