微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用

何富彪

摘 要： 在社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的新形勢下，不僅自然資源大量消耗，而且生物多樣性不斷減少，生態(tài)環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，這對人類的生存和發(fā)展帶來了較大折影響。因此需要加大環(huán)境治理力度，以此來實(shí)現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。

關(guān)鍵詞： 微生物處理技術(shù);環(huán)境工程;微生物;應(yīng)用

隨著生物工程應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展，在當(dāng)前環(huán)境工程中微生物處理技術(shù)發(fā)揮著越來越重要的作用。利用微生物處理技術(shù)進(jìn)行環(huán)境治理，不僅可以保證環(huán)境污染治理的效果，而且能夠有效的降低治理成本，不會在治理過程中出現(xiàn)二次污染情況，因此當(dāng)前微生物處理技術(shù)在環(huán)境工程中應(yīng)用十分廣泛。

一、微生物的主要構(gòu)成

（一）光合菌群

微生物中的光合菌群為獨(dú)立營養(yǎng)微生物，其能源主要來自于土壤接受的太陽紅外線和紫外線輻射，分離出土壤中的硫化氫和碳?xì)浠衔镏械臍?，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闊o害物質(zhì)，通過將植物根部分泌物、有機(jī)物、有害氣體、二氧化碳及氮等作為基質(zhì)，進(jìn)一步合成糖類、氨工酸、維生素類、氮素化合物和生理活性物質(zhì)等，增強(qiáng)土壤肥力，為動植物生長提供重要的支持。光合菌的代謝物質(zhì)可以被植物直接吸收，也可以為其他微生物繁殖提供養(yǎng)分，當(dāng)光合細(xì)菌增殖時，其他有益微生物量也會隨之增加。

（二）乳酸菌群

乳酸菌以光合細(xì)菌和酵母菌作產(chǎn)生的糖類作為主要的物質(zhì)基礎(chǔ)，并通過不斷攝取形成乳酸。乳酸具有較強(qiáng)的殺菌能力，而且對有害微生物活動具有一定的抑制作用。在對木質(zhì)素和纖維素分解過程中也需要利用到乳酸菌。通過科學(xué)使用乳酸菌，可以實(shí)現(xiàn)對有機(jī)物的發(fā)酵分解。對于未腐熟的有機(jī)物在使用乳酸后，可以加快轉(zhuǎn)化為有效的養(yǎng)分。

（三）放線菌群

對于微生物中的放線菌，其通過從光合細(xì)菌中來獲取氨基酸和氮素等作為基質(zhì)，并產(chǎn)生各種抗生物質(zhì)、維生素及酶，實(shí)現(xiàn)對病原菌的有效抑制。同時放線菌還能夠提前獲取到有害霉菌和細(xì)菌增殖所需要的基質(zhì)，并對其增殖起到一定的抑制作用，為其他有益微生物增殖創(chuàng)造良好的生存環(huán)境。通過將放線菌和光合細(xì)菌進(jìn)行混合，其對于難分散的物質(zhì)具有較好的降解兒用，更容易被動植物所吸收，對增強(qiáng)動植物對病害的抵抗力和免疫力具有極為重要的作用。另外，放線菌對于固氮菌和VA菌根菌還具有促進(jìn)其增殖的作用。

（四）酵母菌群

微生物中的酵母菌通過借助于氨基酸、糖類及其他有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行發(fā)酵來實(shí)現(xiàn)活性化物質(zhì)的細(xì)胞分裂。同時部分微生物在增殖過程中所需要的營養(yǎng)需要由酵母菌提供。另外，水中原生動物生物過程中所需要的養(yǎng)分也是由酵母菌生產(chǎn)時產(chǎn)生的單細(xì)胞蛋白作為養(yǎng)分來源。

二、環(huán)境工程中微生物處理技術(shù)的應(yīng)用

（一）利用微生物技術(shù)監(jiān)測水質(zhì)情況

由于在污染水體中存在大量的有機(jī)物質(zhì)，特別適于各種微生物的生長。水體中的微生物主要來源于土壤和人類和動物的排泄物。當(dāng)前有對于水質(zhì)受污染程度，以大腸菌群作為重要的指示菌。大腸桿菌會與糖起發(fā)酵作用，并產(chǎn)生酸或是氣體，因此在對水質(zhì)檢測時，可以根據(jù)酸和氣體來對大腸桿菌的數(shù)量對水的質(zhì)量等級進(jìn)行判斷。

（二）利用微生物技術(shù)處理廢水

污水里含有豐富的污染因子，無論是生活污水還是工業(yè)廢水中都可能含有金屬、酚類及甲醛等成分，利用微生物技術(shù)來對這些污水中的有機(jī)污染物進(jìn)行吸附和轉(zhuǎn)化，并進(jìn)一步對其進(jìn)行擴(kuò)散和分解，可以有效的將污水中的污染分子去除。利用微生物技術(shù)來對城市污水進(jìn)行處理，可以有效的減少懸浮物質(zhì)的數(shù)量。

（1）厭氧處理法

在污水厭氧生物處理工藝中，針對微生物凝聚形態(tài)可以將其分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。對于高分子有機(jī)物其厭氧降解過程主要為水解、發(fā)酵、產(chǎn)乙酸和產(chǎn)甲烷四個階段。在水解階段，由于高分子有機(jī)物分子量相對較大，無法透過細(xì)胞膜，因此不能為細(xì)菌直接利用。它們在第一階段被細(xì)菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產(chǎn)物能夠溶解于水并透過細(xì)胞膜為細(xì)菌所利用。水解過程通常較緩慢。發(fā)酵階段是有機(jī)物化合物既作為電子受體也是電子供體的生物降解過程，在此過程中溶解性有機(jī)物被轉(zhuǎn)化為以揮發(fā)性脂肪酸為主的末端產(chǎn)物，因此這一過程也稱為酸化。產(chǎn)乙酸階段主要產(chǎn)物有揮發(fā)性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產(chǎn)物的組成取決于厭氧降解的條件、底物種類和參與酸化的微生物種群。在產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸菌的作用下，上一階段的產(chǎn)物被進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細(xì)胞物質(zhì)。雖然厭氧消化過程可分為以上四個過程，但是在厭氧反應(yīng)器中，四個階段是同時進(jìn)行的，并保持某種程度的動態(tài)平衡。

（2）好氧處理法

好氧處理法就是將微生物放置在有氧環(huán)境中，促使其大量的繁殖。之后通過微生物氧化分解污水中的污染因子。實(shí)現(xiàn)污水的精華，處理掉其中的有害物質(zhì)。好氧處理法的操作方法比較簡單，具有較強(qiáng)的靈活性。

（三）利用微生物將固體垃圾變?yōu)榛?/p>

在固體垃圾中放入大量的嗜熱微生物和硝化細(xì)菌異界纖維分解微生物，一般中溫微生物的生長受到高溫的限制，嗜熱微生物在高溫的情況下能夠加快生長并且使活性增加，更容易形成正反饋回路。但是如果溫度在上升到一定范圍，超出微生物的承受程度，也會不利用其生長繁殖，總而造成負(fù)面的影響。通過微生物發(fā)酵把固體垃圾轉(zhuǎn)化為化肥的方法在目前已經(jīng)被大規(guī)模的使用，并在多個地區(qū)取得了較好的效果。

（四）利用微生物凈化廢氣

利用微生物凈化廢氣，首先要把廢氣轉(zhuǎn)化為液體形態(tài)，然后利用微生物處理有害液體的方法對空氣中的廢氣進(jìn)行處理。在處理廢氣的過程中產(chǎn)生的代謝物質(zhì)會進(jìn)入到液相環(huán)境內(nèi)，這種物質(zhì)可以作為細(xì)胞的代謝能源。利用微生物處理二甲苯可以在室溫的環(huán)境里進(jìn)行。當(dāng)二甲苯的濃度和每小時的氣流量以及廢氣在空塔中的時間達(dá)到一定的數(shù)值內(nèi)，微生物對二甲苯的處理效果會更加明顯，去除率高達(dá)90%以上。

（五）固體化微生物技術(shù)的應(yīng)用

固定化微生物技術(shù)可以有效的提高廢水處理效率，具有廣泛的適用范圍。特別是針對于特殊污染源，利用固體化微生物技術(shù)，通過向目標(biāo)添加定制及具有已知降解能力的微生物制劑，能夠達(dá)到較好的處理效果。在固定化微生物技術(shù)中，通過將特選的微生物固定在選好的載體上，保證其高度密集和生活活性，在適宜條件下能夠快速和大量繁殖，可以有效的提高生物反應(yīng)器內(nèi)微生物的濃度及微生物抵抗不利環(huán)境的能力。反應(yīng)后能夠?qū)崿F(xiàn)固液分離，進(jìn)一步縮短處理時間。

三、結(jié)束語：

在環(huán)境工程中，微生物處理技術(shù)應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其在環(huán)保領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的人用。而且在環(huán)境工程中應(yīng)用微生物處理技術(shù)，可以獲取到良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。因此在實(shí)際應(yīng)用過程中，要通過合理應(yīng)用微生物技術(shù)，以此來最大限度的發(fā)揮出微生物處理技術(shù)的重要作用。

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