EM有益微生物在河湖淤泥處理上的應(yīng)用效果研究概述

曾洪學(xué) 屈興紅 劉曉宇 高永勝 蕭玉珍

（1浙江同濟(jì)科技職業(yè)學(xué)院，浙江杭州 311231；2江西天意生物技術(shù)開(kāi)發(fā)有限公司，江西南昌 330046 3江西省土壤微生物修復(fù)工程研究中心，江西南昌 330046）

河湖淤泥是黏土、泥沙、有機(jī)質(zhì)及各種礦物的混合物經(jīng)過(guò)一系列物理、化學(xué)及生物化學(xué)作用沉積于水體底部形成的淤積物。淤泥含有大量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，如有機(jī)質(zhì)、氮、磷等，同時(shí)也是污染物的蓄積庫(kù)，如重金屬、農(nóng)藥殘留物等。這些物質(zhì)在一定條件下將作為二次污染源直接或間接對(duì)水體生態(tài)環(huán)境和生存其中的各類水生生物產(chǎn)生不利影響，并通過(guò)生物富集作用進(jìn)入食物鏈，影響人體健康［1］。

因此，河湖庫(kù)塘需要定期進(jìn)行清淤，以保持水體生態(tài)功能，重建水體生態(tài)系統(tǒng)。而淤泥能否妥善處理是整個(gè)清淤工作的前提條件。目前，世界各國(guó)處理淤泥的方法主要有：拋泥法、真空預(yù)壓法、快速脫水法、干化焚燒法、厭氧消化、好氧發(fā)酵處理等方法；大部分淤泥被處理成建筑材料或制作為堆肥加以利用［2-3］。

EM是英文有效微生物菌群（Effective Miro-organisms）的縮寫，是由日本琉球大學(xué)比嘉照夫教授多年潛心研究開(kāi)發(fā)出的高效生物技術(shù)產(chǎn)品，EM由10屬80多種微生物如酵母菌、放線菌、乳酸菌、固氮菌、纖維素分解菌等經(jīng)特殊方法培養(yǎng)而成的高效復(fù)合微生物菌群［4］。這些微生物依靠相互間協(xié)同作用和增殖關(guān)系形成1個(gè)組成復(fù)雜、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、功能廣泛的具有多種多樣細(xì)菌的微生物群落的生物菌群，迅速分解有機(jī)物，并代謝出抗氧化物質(zhì)，抑制有害微生物的生長(zhǎng)繁殖［5］。因此，它被廣泛應(yīng)用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)以及環(huán)境保護(hù)等諸多領(lǐng)域，并產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。

本文概述了EM有益微生物在河湖淤泥處理方面的應(yīng)用效果，以期對(duì)EM技術(shù)的推廣應(yīng)用及河湖淤泥無(wú)害化、資源化處理提供參考。

1 對(duì)重金屬的處理效果

淤泥中所含重金屬主要包括汞、砷、銅等，因各地的自然地理?xiàng)l件、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、地質(zhì)水文、氣候季節(jié)等條件不同，不同地區(qū)水體中的淤泥所含重金屬的種類和含量各有不同。根據(jù)樣本調(diào)查分析，浙江省河湖淤泥中重金屬汞、砷、銅、鉛、鉻、鎘平均含量依次為0.378mg/kg、13.933mg/kg、35.769mg/kg、48.512mg/kg、55.525mg/kg、0.298mg/kg［1］。而北京市北運(yùn)河榆林莊閘底泥采樣檢測(cè)結(jié)果：鋅、銅、鉻、鉛4種重金屬含量分別為233.0mg/kg、97.4mg/kg、58.4mg/kg、36.8mg/kg，砷、汞、鎘的含量分別為5.08mg/kg、1.13mg/kg、＜0.04mg/kg［6］。廣州河涌淤泥中，幾種重金屬的含量分別為：鉛33.4mg/kg，鉻185mg/kg，銅125mg/kg，砷、汞、鎘等含量低而未檢出［7］。

楊平等研究了EM菌對(duì)重金屬Cd2+的處理效果，結(jié)果表明：EM菌可以對(duì)污水、淤泥中的重金屬Cd2+離子進(jìn)行生物富集，并且其吸附率高達(dá)75.26%，EM菌對(duì)Cd2+的吸附最大量為5.939mg/g。隨著重金屬離子的濃度不斷增加，EM菌吸附重金屬離子的能力下降，說(shuō)明重金屬離子的濃度增加抑制了微生物的生長(zhǎng)［8］。

吳麗娟等［9］、劉瑞偉［10］、劉超［11］通過(guò)不同的試驗(yàn)處理方法均證實(shí)EM菌對(duì)各類重金屬有不同程度的降解作用。EM菌可明顯降低重金屬鉛、汞的生物有效性，施用EM微生物菌劑可達(dá)到降低重金屬含量的目的［10］。在活性污泥中添加秸稈并利用EM菌對(duì)其進(jìn)行發(fā)酵處理40d后，活性污泥中Cr的含量由45313.3mg/kg最低降至40.3mg/kg，Pb含量由72.4mg/kg最低降低至25.4mg/kg，As含量由31.3mg/kg最低降至0.5mg/kg，Cu含量由186.9mg/kg最低降至67.6mg/kg［11］，試驗(yàn)效果顯著。說(shuō)明不同的處理方法影響EM菌對(duì)污泥（淤泥）中重金屬的降解效應(yīng)。

2 對(duì)有機(jī)污染物的處理效果

EM中的代表性微生物主要有乳酸菌、酵母菌、放線菌和光合細(xì)菌。乳酸菌可以分解在常溫下不易分解的木質(zhì)素和纖維素，使有機(jī)物發(fā)酵轉(zhuǎn)化成對(duì)動(dòng)植物有效的養(yǎng)分；酵母菌能促使土壤中有機(jī)物、根系分泌物的發(fā)酵分解，有利于土壤有效養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和吸收；放線菌具有改善土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)化氮、磷等元素的功能，并在細(xì)菌、真菌之后降解土壤中難以分解的物質(zhì)如纖維素、木質(zhì)素、甲殼素等，從而降解腐殖質(zhì)，加速養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化［12］。

研究表明：添加EM后，有機(jī)肥制作的時(shí)間大大縮短，惡臭的產(chǎn)生得到有效控制，N、P、K等養(yǎng)分含量明顯高于自然堆積法［13］。李維炯等［14］認(rèn)為用EM發(fā)酵堆制的有機(jī)肥比相同原料的普通有機(jī)肥速效養(yǎng)分含量提高20%～30%。張烈等［12］研究表明：用EM發(fā)酵有機(jī)肥，添加EM組40d即可完成一個(gè)堆腐周期，而對(duì)照則需2～3個(gè)月，與對(duì)照組相比，EM組的有機(jī)質(zhì)提高了15.3個(gè)百分點(diǎn)，速效態(tài)氮、磷、鉀含量分別比對(duì)照提高了17%、107.2%和157.9%。

對(duì)于河湖淤泥或污泥中的有機(jī)污染物而言，EM也具有較好的降解處理效果。張鳳杰等［15］通過(guò)投加微生態(tài)制劑EM培養(yǎng)活性污泥處理生活污水，探討了EM對(duì)污水中的有機(jī)物、總磷、總氮、氨氮的去除效果的影響。研究發(fā)現(xiàn)：同對(duì)照組相比，EM系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間加快10d左右，污泥的沉降性能好，污泥產(chǎn)量減少了約20%；當(dāng)水力停留時(shí)間為6h，CODcr、BOD5、NH4+-N和T-N的去除率分別為95.92%、99.03%、91.87%和96.77%。較對(duì)照組分別提高10.11%、8.04%、8.48%和18.41%。結(jié)果表明：EM能夠縮短系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)間，改善污泥沉降性能，減少處理系統(tǒng)的污泥產(chǎn)生量，明顯提高生活污水中污染物的去除效果。

3 對(duì)糞大腸菌的處理效果

黃晶雯［16］按2%的體積比將EM菌液添加入淤泥中，經(jīng)培養(yǎng)9d后測(cè)定，在恒溫培養(yǎng)條件下，實(shí)驗(yàn)組污泥中的糞大腸菌值升至0.04，而空白對(duì)照組污泥中的糞大腸菌值只有0.004。室溫條件下添加了EM菌的淤泥中糞大腸菌含量也明顯低于對(duì)照組，而糞大腸菌值高于對(duì)照組。分析結(jié)果表明，EM菌對(duì)污泥中的糞大腸菌有明顯抑制作用，且能加快其自然降解速度。劉超［17］的研究結(jié)果也證實(shí)，利用EM菌液處理淤泥，可使淤泥中糞大腸菌值提高至0.04、糞大腸菌含量大幅降低。

4 結(jié)語(yǔ)

EM菌是一種應(yīng)用面十分廣泛的有益微生物菌群，由于其包含有好氧菌、嫌氣菌、兼性菌等各種代謝類型的菌體，由此賦予其強(qiáng)大的適應(yīng)能力和應(yīng)用效能。在環(huán)保領(lǐng)域，應(yīng)用EM菌處理污水、污泥、淤泥、生活垃圾等方面，均具有良好的應(yīng)用效果。在淤泥資源化處理方面，EM菌可明顯降低各類重金屬的生物有效性，并具有一定的吸附、絮凝能力，但EM菌的活性也受環(huán)境中重金屬含量的影響；另外，EM菌也可加速淤泥中有機(jī)物質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化，促進(jìn)碳、氮循環(huán)，對(duì)淤泥中的糞大腸菌也具有良好的抑制效果。諸多研究、實(shí)踐證實(shí)，EM有益微生物在河湖淤泥處理上具有良好的應(yīng)用效果，值得推廣應(yīng)用。