環境工程運用固定化微生物技術的探討

摘要：隨著經濟的發展，環境污染越加嚴重，人們對環境保護的意識越來越強。目前，處理環境污染的方法主要有物理法、化學法、物理化學法、生物。其中，生物法是目前治污中最常用的手段，生物法治污技術形式多樣。本文針對固化微生物技術的應用現狀、應用范圍及其發展方向進行研究和分析，旨在為今后對環境治理提供參考。

關鍵詞：環境工程；固化為生物技術；技術探討

中圖分類號：X17 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）05-0104-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.062

Abstract： With the development of the economy， environmental pollution has become more serious and people have become increasingly aware of environmental protection. At present， the main methods of dealing with environmental pollution are physical methods， chemical methods， physical and chemical methods， and biology. Among them， the biological method is the most commonly used method in pollution control at present， and the biological law-pollution technology forms are diverse. In this paper， the current status， application scope and development direction of solidified microbe technology are studied and analyzed in order to provide reference for future environmental governance.

Key word： Environmental process； Solidified biotechnology technology； Technological exploration

固定化微生物技術是利用微生物的活性特點，對污染物進行降解、分化，在污水處理、空氣污染處理、土壤污染處理中有著顯著的效果。但在實際應用中固定化微生物技術還存在一些不足之處，想要更廣泛地被應用，還需要繼續研究與發展。

1 固化微生物技術應用現狀

固化微生物技術是起始于20世紀60年代，在固化酶的基礎上研發出來。我國對固化微生物技術的研發和應用，要比其他國家晚了十年左右。固化微生物技術也就是把細胞或是酶進行固化處理，因為酶在直接使用上有著一些不足之處，例如價格高、穩定性差、不能重復使用，而且比較難提取等，也就造成了酶在應用上的局限性[1]。

而固化微生物技術在環境工程中應用更多的是在污水處理上。通過把較為分散的微生物固定在一個載體上，充分發揮微生物的作用，可以進行印染污水處理、重金屬污水處理、含氮生活污水處理等。同時對于大氣污染物和土壤中的污染物也能很好的降解。

2 固化微生物技術特點

（1）由于固化微生物能夠提高微生物的濃度，使活性物質的作用得到提升和優化。所以在環境工程中，固化微生物技術對廢水處理有著很好的效果。（2）固化微生物技術能夠培養優良微生物群，讓污染物與微生物有更明顯的區別。（3）微生物經過了固化處理，其抗毒能力得到改善，這樣可以防止微生物被有毒物侵害。（4）微生物的固化反應不需要特別大的空間，這樣就能降低空間占用率。

3 固化微生物技術在環境工程中的運用

3.1 污水處理方面

污水很多是來源于工業排放，比如印刷廠、造紙廠、有色冶金等，這些污水中含有多種有機污染物和高濃度的重金屬，是不容易被降解的。但是采用固化微生物技術，把微生物固化后處于一個相對封閉的區域，菌體不容易脫落，而且能夠長時間保持較高的濃度，這樣就能讓污水的處理更加有效[2]。在污水處理中常用的有兩種固化微生物技術是：活性污泥法和生物膜法。首先，活性污泥法也是好氧生物處理法，在科學研究中把污水和微生物混合培養，產生活性污泥，通過對比觀察菌群在低氧狀態和好氧狀態下的變化，得出好氧狀態下能夠去吸附、降解污水中的有機污染物。污染物從污水中被分離出來，有效地提高污水處理的質量。其次，生物膜法是在好氧狀態下，把填料融入污水中，微生物會在填料表明形成生物膜，生物膜可以把污水中的污染物吸附過來，經過氧化分解，從而讓污水中的有機物污染物濃度被降低。

3.2 在印染污水中的應用

印刷廠、造紙廠排出的污水中，水質不定性因素較多，污染物成分是比較復雜的，有機物污染物濃度比較高，色度深、pH值高，也是比較難處理的一種工業污水。通過固化微生物技術與固定混合脫色菌相結合，對印染污水進行處理，有著很好的效果，脫色率能夠達到85%左右[3]。

3.3 含有重金屬污水中的應用

有色金屬冶煉行業、電鍍行業、電子行業生產中產生含重金屬污水，這類污水的排放受環保部門嚴控，執行的排放標準比較嚴苛，以往單純通過物化法的處理方式，完全不能保障污水達標排放。而在物化處理后將其濃度降至較低水平，然后通過固化微生物吸附，徹底去除，從而達標排放。吸附重金屬的微生物定期排出、干化，與重金屬污泥一同由具資質單位處理。

3.4 含氮生活污水中的應用

含氮污水一般來自生活，針對這種污水處理主要是需要脫氮。在利用固化微生物技術時，使用聚乙烯醇為載體，可以在較短的時間實現去除氨氮的效果[4]。同時，還可以用竹炭為載體，把硝化菌固定在載體上，一方面可以吸附氨氮，還能達到脫氮效果。

3.5 土壤污染處理方面

上面說了固化微生物技術在污水治理方面的應用，其實它在土壤污染處理方面也有著廣泛的應用。土壤的污染主要是來源于大氣沉降、污水滲入、固體廢棄物的影響等，長時間的積累使土壤中重金屬含量較高。科研人員利用聚乙烯醇就可以把受到污染土壤中的菌群進行固化處理，通過實踐發現，這種固化土壤污染物菌體的方法，再經過包埋以后能夠達到降解凈化土壤的效果。

4 固化微生物技術在環境工程中的應用發展

在環境工程領域應用實施固化微生物技術，有著更好的應用前景。但是現階段在實際應用中還存在很多的不足之處，所以在未來的研究發展中，要改善不足，提高效率，讓固化微生物技術得到更加廣泛的應用。

4.1 成本較高

固化微生物技術的運用中，需要大量的載體，由于固定的載體價格較貴，而且每個載體的使用時間最多一百天，這就需要經常更換載體，導致在固化微生物技術實施上成本較高[5]。為了降低成本，需要對固定載體進行創新，或是延長壽命，或是找到其他替換材料。

4.2 穩定性弱

固化微生物的穩定性比較弱，菌體容易脫落，影響環境工程處理的效果。研究中還需加強其穩定性，才能讓固化微生物技術的使用效果更加突出。

4.3 處理單一性

使用固化微生物技術處理污水時，只能對單一的污染物進行處理，由于污水中的污染物成份比較多，污水處理過程復雜，影響處理效果。同時，實際應用中，也會對使用混合菌還是單一高效菌產生分歧。所以，在未來的研究中，需要研制出能夠處理同一污染中多種有機物污染物的固化微生物，讓其在環境工程中應用更廣。

4.4 應用范圍有限

目前固化微生物技術在環境工程中的應用沒有很廣泛，在未來的研究中可以將固化微生物技術和基因工程相結合，這樣可以更大的提高污染物處理的效果，從而讓固化微生物技術應用更為廣泛。

5 結束語

固化微生物技術在環境污染處理中有很好的效果，尤其是對污水的處理、大氣污染的處理、土壤污染的處理等，能夠根據自身特性把有機污染物降解、分離。為了讓固化微生物技術的應用更為廣泛，還需要不斷的研究，這樣才能讓天更藍、水更清，不僅保護我國的自然環境，也推動全球環境保護工作發展。

參考文獻

[1]石瑤，李靖一，段俊娜.固定化微生物技術在水環境治理中的應用[J].化工設計通訊，2016，（10）：39-40.

[2]許婷.固定化微生物技術在環境工程中的應用研究進展[J].黑龍江科技信息，2016，（10）：76-77.

[3]劉玉龍.談固定化微生物技術在環境工程中的應用[J].黑龍江科技信息，2015，（30）：107-108.

[4]申婷婷，李小明，岳秀，柳嫻，鄭偉，曾建兵.微生物固定化技術的研究與應用[J].廣州化工，2015，（24）：12-13.

[5]鄧福.固定化技術在環境修復工程中的應用研究進展[J].廣東化工，2015，（10）：44-45.

收稿日期：2018-04-09

作者簡介：司徒炳溢（1984-），男，本科，中級職稱，研究方向為工業廢水治理。