微生物和环境保护的关系

摘要:微随着经济和科技的不断发展，人类在谋取自身发展的同时，付出的却是整个生存环境的破坏。毫无节制的肆意掠取使自然环境越来越恶劣，各种灾难随之而来，极大的破坏了人类生存和发展的空间。环境保护问题已成为社会焦点问题之一，如何更好的处理、解决和保护环境中出现的各种问题，推出新的环境保护政策，利用先进的科学技术来防治，已成为各国目前亟需解决的问题。微生物在环境保护中起着重要的作用,文章介绍了微生物在水污染治理、大气污染治理及微生物除臭、生物修复等方面的应用。

1在水污染治理中的应用

废水生物处理是利用微生物生命活动过程对废水中污染物进行转移和转化作用,使废水得到净化的处理方法。其主要特征是应用微生物在为充分发挥微生物的作用而专门设计的生化反应器中,将废水中的污染物转化为微生物细胞以及简单形式的无机物。由于污染物的生化转化过程不需要高温、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,处理费用低廉;微生物具有来源广,易培养,繁殖快,对环境适应性强和易实现变异等特性。废水生物处理法不加投药剂,可以避免对水质造成二次污染。另外,生物处理效果良好,不仅去除

家排放标准,已在有关军工厂投产运行多年,取得良好的社会效益和环境效益。

农药废水是一类难治理的高浓度有毒有机化工废水。高效微生物的应用是农药废水实现高效处理的关键所在。

2在大气污染治理中的应用

随着现代工、农业的发展,排出大量有毒、有害气体,严重污染环境。微生物对污染物能较快地适应,并可使废物、废气得到降解和转化。同传统空气污染控制技术如活性炭吸附、湿法洗涤和燃烧等相比,微生物法以其处理效果好、投资及运行费用低、易于管理等优点,逐渐应用于空气污染控制中。

3微生物在环境保护中的其它应用

3.1微生物毒性试验在环境工程中的应用

由于化学品的需求不断增加,大量有毒化学品被释放到环境中,使自然生态环境面临巨大的威胁。迅速和简便地监测和筛选环境中众多的外来化学品,尤其是有毒化学品的环境毒理效应,建立优先监测的污染物名单十分必要。

利用低廉的微生物,通过进行细菌发光检测、抑制代谢检测、遗传毒性试验等微生物检测方法对化学品的毒性进行快速、简便、灵敏的检测。

3微生物脱臭

土壤中有机污染物,由于它的持久性和对人体健康的潜在威胁,越来越受到人们的关注。残留在土壤中的有机污染物,不仅影响土壤的正常功能,降低土壤环境质量,而且还可以通过生物富集进入食物链,危及人体健康。在污染土壤修复中,生物与物理化学修复相比具有非破坏性、经济性和安全性的优点,使其成为有前途的污染环境修复技术之一。土壤生物修复是利用土著性微生物、植物和小动物等生物体,将土壤中的危险染物原位降解成二氧化碳和水或转化成为无毒害物质,减少其对环境风险的过程及其工程技术系统的影响。对于有机污染土壤而言,生物修复就是利用土壤生物体将有机污染物做为唯一碳源和能源,或者通过共代谢作用,从其它化合物获得碳源和能源后,降解有机污染物大分子结构,使其成为简单、无害的形式。适宜的环境条件下，附着于生物填料上的微生物利用污染物中的臭味成分作为能源，维持生命活动，并将其分解为CO2、H2O 和其他无机盐类，从而使废气得以净化。微生物在除臭作用中存在形式,可将处理方法分为生物过滤法(固着态)、生物吸收法(悬浮态)以及其他方法等。利用酵母和霉菌作成微生物菌剂,在25℃、与牛粪混合通气培养3天,可去除粪便中85%～99%的臭味。以活性污泥驯化培养,采用固定技术获得海藻酸钙包埋固定化生物颗粒,这些具有生物活性的颗粒在固定反应器中处理含氨臭气,去除率在92%以上,氨的去除率和硝化速率远高于土壤及生物膜脱臭法。从目前,微生物脱除煤炭中硫的工艺已取得在实验室从

间歇至连续的进步,据悉,在美国和德国已建成两个实验室规模的连续生化脱硫试验装置。四个欧洲研究组织在意大利撤丁岛已建成一套工业规模的中试连续生化脱硫装置。这些研究已经取得了很大的进展,获得了许多有价值的数据,为朝着工程应用方向发展奠定了基础。

4白色污染的消除

所谓“白色污染”，是人们对难降解的塑料垃圾(多指塑料袋)污染环境现象的一种形象称谓。它是指用聚苯乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯等高分子化合物制成的各类生活塑料制品使用后被弃置成为固体废物，由于随意乱丢乱扔，难于降解处理，以致造成城市环境严重污染的现象。据估计我国土壤、沟河中塑料垃圾有百万吨左右。利用生物工程技术一方面可以广泛地分离筛选能够降解塑料和农膜的优势微生物、构建高效降解菌，另一方面可以分离克隆降解基因并将该基因导入某一土壤微生物中，使两者同时发挥各自的作用，将塑料和农膜迅速降解。

5化学农药污染的消除

在农业生产中，人们在田间经常喷洒化学农药以防治作物病虫害的发生，由于某些农药及其代谢物的理化性质稳定，在土壤中的积累而引起了环境污染问题。土壤环境是受农药污染重要场所。农药在土壤中长期残留累积的结果，致使农作物及畜产品中出现微量的残留农药，污染了食品，危害人类的人体健康。土壤中微生物（包括细菌、霉菌、放线菌等各种微生物）对有机农药的降解起着重要的作用。土壤中的微生物能够通过各种生物化学作用参与分解土壤中的有机农药。由于微生物的菌属不同，破坏化学物质的机理与速度也不同，土壤中微生物对有机农药的生物化学作用主要有Ｓ胙氯作用、氧化还原作用，凇脱烷基作用、水解作用、环裂解作用等。

4 微生物的修复

微生物修复在众多领域中得到了广泛的应用。微生物修复是指微生物将土壤、地下水和海洋中的有害物质“就地”降解成二氧化碳和水，转化为无毒、无害物质的方法。实际上，大多数环境中都存在着天然微生物降解净化有毒有害污染物质的过程，只是自然条件下的微生物净化速度比较慢，因此能够被广泛应用到环境保护中。微生物修复大多都是在人为的条件下进行的，通过提供氧气，添加各类营养物质，接种经过驯化培养的高效菌株等强化修复过程，迅速去除污染物质，这就是微生物的修复。微生物修复技术是指通过微生物的作用清除土壤和水体中的污染物，或是使污染物无害化的过程。它包括自然和人为控制条件下的污染物降级或无害化的过程。对已经被广泛污染的大面积环境,采用废水及垃圾处理的方法是不可修复的。近年来,各国科学家已经成功的研究开发出可用于治理被大面积污染环境的生物技术,这就是生物修复技术。生物修复(Bioremediation),也称生物整治、生物恢复、生态修复或生态恢复,是指利用处理系统中的生物,主要是微生物的代谢活动来减少污染现场污染物的浓度或使其无害化的过程。目前所处理的对象主要是石油污染及农田农药污染。生物修复的具体操作方法可分为两种,其一是环境条件的修饰,如营养物质的利用、通气等。其二是接种合适的微生物以降解污染物。用于生物修复的微生物包括土著微生物、外来微生物等。

7结语

微生物在环境保护中具有重要的作用,对社会生产力的发展具有重要的意义。其在水污染控制、大气污染治理、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。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。但是与高等动植物相比,已知微生物种类只是估计存在数量的很小的一部分。可以想象,既然对少数已知微生物的研究就已为人类做出了重要贡献,通过对多样微生物的开发必然会为社会带来巨大利益。所以,微生物学事业方兴未艾。微生物技术不仅适用于环境污染治理，如今还广泛应用于环境监测，成为环境质量预报和报警中的重要组成部分。微生物技术虽然广泛应用于