談微生物在環境工程中的應用

李彪

【摘要】由于科技日異月新的發展，人們越來越多地將高科技技術成果應用于生活中的各個領域，其中微生物科學這門生物工程技術則被廣泛用于環保區域。利用微生物進行環境工程中的污染治理，具有效果好，運行費用低等特點，并且不會形成二次污染。文章針對微生物在環境工程中的應用進行了詳細的闡述，內容僅供參考。

【關鍵詞】微生物；環境工程；應用

1、利用微生物酶進行環境監測

生物酶制成的酶電極可以作為新型的環境檢測的方式，例如從皮狀絲孢酵母中提取的酚羥化酶，可固定在一種氧電極周圍制成酶電極檢驗酚。研究人員利用微生物菌株，采用夾層法，制備微生物膜與氧電極組裝成BOD傳感器，這種傳感器操作簡單，耗時短，能夠及時有效地對環境進行實時的檢測與控制。

2、對廢水進行治污處理

生物方法處理廢水具有成本低，操作過程簡單，人力資源投入少，效果顯著等特點，具體的幾種方法如下：

2.1好氧處理法

好氧生物處理是指將好氧微生物放在多氧的環境下使其迅速繁衍，然后降解有機物的一種處理辦法。好氧微生物能夠將厭氧微生物無法處理的有機物進行氧化分解，轉化為對環境無害或者損害較小的物質，以到達凈化環境的意圖。常見的辦法有活性污泥法、生物轉盤法等。

2.2厭氧處理法

厭氧生物處理法是利用厭氧菌將污水中大分子有機物降解為低分子化合物，進一步轉化為甲烷、二氧化碳。具體步驟包括：第一步水解發酵；第二步轉化成乙酸或者氫氣；第三步轉化成甲烷。其具體處理方法包括厭氧接觸法、升流式厭氧污泥層反應器以及生物膜等方法。

3、將固體垃圾進行微生物發酵并轉化成肥料

固體廢物的處理需要愈加多元和復雜的工藝，且如果傳統的處理方法不恰當，很容易帶來二次污染，使用微生物處理固體廢物并進行堆肥化處理可以很好的解決這個問題。在固體廢物中放入微生物群，首要包含硝化細菌、蛋白及果膠水解微生物、固氮微生物和纖維素分化微生物等并合作以大量的嗜熱及嗜溫細菌為這些微生物的快速成長繁衍提供必要的恒溫條件。依據環境工程學最新研究發現，對于一些含苯元素的污染物來說，白腐真菌可以對其進行有效的降解，因此，使用白腐真菌降解含苯元素污染物是最佳方法。

4、凈化廢氣

使用微生物處理氣態污染物的本質就是先將氣體由氣相轉變為液相，然后使用相應的微生物對液相的污染物進行處理和降解，其發生的部分代謝物溶于液相中，成為細胞代謝的能源，另外一部分則變為氣體進入空氣中。早前國外進行了氮氧化合物廢水的微生物凈化研討，使用懸浮成長體系，將脫氮桿菌馴化后，通入含有NO的混合氣體，將其還原成無害的氮氣，試驗成果顯現，NO的凈化率達 98%。

5、耐低溫微生物在環境工程中應用

目前，越來越多的中溫或高溫微生物在環境工程的應用研究出現，而現實中很多污染物所處的環境是低溫、不穩定的，所以耐低溫微生物有更大的實用價值。耐冷菌及嗜冷菌都能產生酶，這種酶能在低溫環境下高效的處理污染物，且培養微生物無需加熱，故它是一種低投資、低能耗并有高回報的微生物，在處理環境污染方面會有很好的應用前景。

5.1處理石油工業及石油污染廢水

處理石油工業級石油污染造成的廢水一直是研究者的一個難題。研究發現，某些耐冷菌與嗜冷菌能將石油中的烴類當成唯一的能源，能高效處理石油廢水。但時石油一般呈固體形態且不溶于水，所以相關微生物不能有效發揮優勢，這將是一個很好的研究課題。希望不久的將來會有研究者解決這個難題，這會使石油類廢水的處理前進一大步。

5.2處理氯酚類地下水

農業生產使用農業及木材的防腐劑都會產生氯酚。以前處理氯酚一般都在常溫下，但當地下水一般溫度降低，這使傳統方法處理氯酚的效果大打折扣。通過大量實驗研究，耐冷菌在低溫下能近乎完全降解氯酚，并且整個費用比常溫下處理降低了一大半以上。目前，還缺少推廣應用，微生物在氯酚降解上有很好的前景。

5.3降解對芳香烴類有機物

對于有機廢水的處理，科研者最怕的就是芳香烴類，因為一般微生物難以對它進行處理，但研究發現，微生物能對芳香烴類化合物進行有效分解。但同樣缺乏大范圍的實際應用，希望未來能得到很好的發展及推廣。

5.4處理食品工廠廢水及屠宰廠廢水

食物保鮮時發生腐敗是因為微生物的作祟，這種耐冷微生物能在低溫環境時分解脂肪。科研者根據這點利用這類低溫菌處理食品工廠廢水及屠宰廠廢水，發現成效良好。并且已經有科研者克隆了適冷脂肪酶基因，帶有這種基因的微生物可以有效處理屠宰廢水和食品工業廢水，實用性非常強。

5.5處理硫酸鹽廢水

目前處理溫度較低的含硫酸鹽廢水都是先對廢水進行加溫處理，然后投加中溫硫酸鹽微生物，這種方法投資較大。在丹麥發現了兩種可以處理硫酸鹽的菌類，并通過實驗發現這兩種微生物能高效處理低溫含硫酸鹽廢水。如果將這兩種微生物投入到處理含硫酸鹽的廢水處理中，能很大程度節省能耗和成本。

5.6處理生活污水

研究發現由于大多數中溫菌低溫時會基本散失代謝外來物的能力，故溫度低時處理生活污水的效果比較差。這時耐低溫微生物可以發揮它們的優勢，產生相應的酶，去除生活污水中的氮磷并降解相關有機污染物。但微生物生長周期長，所以通常直接投加相關微生物，提高處理生活污水的能力。

結束語：

綜上所述，微生物因長期處于溫度較低的地帶，導致其出現了一些變化，并進化出了較為成熟的適冷機制。它們能夠維持自然環境中的循環工作，是地球生物圈的一個重要組成部分。這種微生物不僅僅能夠影響整個自然生態變化，并且能在環境工作之中發揮出更多的作用，例如處理廢水與石油污染等情況。但是，截至目前為止，相關人員僅僅發現了一小部分微生物，并且，還缺少非常多的理論研究。這些年來，越來越多的學者關注微生物，并對其進行了較多的試驗，但實際的案例卻并不多。但隨著研究的深入，微生物的應用領域會越來越多，為環境工程帶來更多的便利。

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