微生物處理技術在環境工程中的應用

何富彪

摘 要： 在社會經濟快速發展的新形勢下，不僅自然資源大量消耗，而且生物多樣性不斷減少，生態環境污染越來越嚴重，這對人類的生存和發展帶來了較大折影響。因此需要加大環境治理力度，以此來實現對生態環境的有效保護。

關鍵詞： 微生物處理技術;環境工程;微生物;應用

隨著生物工程應用領域的不斷擴展，在當前環境工程中微生物處理技術發揮著越來越重要的作用。利用微生物處理技術進行環境治理，不僅可以保證環境污染治理的效果，而且能夠有效的降低治理成本，不會在治理過程中出現二次污染情況，因此當前微生物處理技術在環境工程中應用十分廣泛。

一、微生物的主要構成

（一）光合菌群

微生物中的光合菌群為獨立營養微生物，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氫化合物中的氫，將有害物質轉變為無害物質，通過將植物根部分泌物、有機物、有害氣體、二氧化碳及氮等作為基質，進一步合成糖類、氨工酸、維生素類、氮素化合物和生理活性物質等，增強土壤肥力，為動植物生長提供重要的支持。光合菌的代謝物質可以被植物直接吸收，也可以為其他微生物繁殖提供養分，當光合細菌增殖時，其他有益微生物量也會隨之增加。

（二）乳酸菌群

乳酸菌以光合細菌和酵母菌作產生的糖類作為主要的物質基礎，并通過不斷攝取形成乳酸。乳酸具有較強的殺菌能力，而且對有害微生物活動具有一定的抑制作用。在對木質素和纖維素分解過程中也需要利用到乳酸菌。通過科學使用乳酸菌，可以實現對有機物的發酵分解。對于未腐熟的有機物在使用乳酸后，可以加快轉化為有效的養分。

（三）放線菌群

對于微生物中的放線菌，其通過從光合細菌中來獲取氨基酸和氮素等作為基質，并產生各種抗生物質、維生素及酶，實現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菌增殖所需要的基質，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造良好的生存環境。通過將放線菌和光合細菌進行混合，其對于難分散的物質具有較好的降解兒用，更容易被動植物所吸收，對增強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、糖類及其他有機物質進行發酵來實現活性化物質的細胞分裂。同時部分微生物在增殖過程中所需要的營養需要由酵母菌提供。另外，水中原生動物生物過程中所需要的養分也是由酵母菌生產時產生的單細胞蛋白作為養分來源。

二、環境工程中微生物處理技術的應用

（一）利用微生物技術監測水質情況

由于在污染水體中存在大量的有機物質，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。當前有對于水質受污染程度，以大腸菌群作為重要的指示菌。大腸桿菌會與糖起發酵作用，并產生酸或是氣體，因此在對水質檢測時，可以根據酸和氣體來對大腸桿菌的數量對水的質量等級進行判斷。

（二）利用微生物技術處理廢水

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，利用微生物技術來對這些污水中的有機污染物進行吸附和轉化，并進一步對其進行擴散和分解，可以有效的將污水中的污染分子去除。利用微生物技術來對城市污水進行處理，可以有效的減少懸浮物質的數量。

（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。對于高分子有機物其厭氧降解過程主要為水解、發酵、產乙酸和產甲烷四個階段。在水解階段，由于高分子有機物分子量相對較大，無法透過細胞膜，因此不能為細菌直接利用。它們在第一階段被細菌胞外酶分解為小分子。這些小分子的水解產物能夠溶解于水并透過細胞膜為細菌所利用。水解過程通常較緩慢。發酵階段是有機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物被轉化為以揮發性脂肪酸為主的末端產物，因此這一過程也稱為酸化。產乙酸階段主要產物有揮發性脂肪酸、醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等，產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。在產氫產乙酸菌的作用下，上一階段的產物被進一步轉化為乙酸、氫氣、碳酸以及新的細胞物質。雖然厭氧消化過程可分為以上四個過程，但是在厭氧反應器中，四個階段是同時進行的，并保持某種程度的動態平衡。

（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。實現污水的精華，處理掉其中的有害物質。好氧處理法的操作方法比較簡單，具有較強的靈活性。

（三）利用微生物將固體垃圾變為化肥

在固體垃圾中放入大量的嗜熱微生物和硝化細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，總而造成負面的影響。通過微生物發酵把固體垃圾轉化為化肥的方法在目前已經被大規模的使用，并在多個地區取得了較好的效果。

（四）利用微生物凈化廢氣

利用微生物凈化廢氣，首先要把廢氣轉化為液體形態，然后利用微生物處理有害液體的方法對空氣中的廢氣進行處理。在處理廢氣的過程中產生的代謝物質會進入到液相環境內，這種物質可以作為細胞的代謝能源。利用微生物處理二甲苯可以在室溫的環境里進行。當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到一定的數值內，微生物對二甲苯的處理效果會更加明顯，去除率高達90%以上。

（五）固體化微生物技術的應用

固定化微生物技術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，通過向目標添加定制及具有已知降解能力的微生物制劑，能夠達到較好的處理效果。在固定化微生物技術中，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器內微生物的濃度及微生物抵抗不利環境的能力。反應后能夠實現固液分離，進一步縮短處理時間。

三、結束語：

在環境工程中，微生物處理技術應用范圍不斷擴大，其在環保領域發揮著越來越重要的人用。而且在環境工程中應用微生物處理技術，可以獲取到良好的經濟效益和社會效益。因此在實際應用過程中，要通過合理應用微生物技術，以此來最大限度的發揮出微生物處理技術的重要作用。

參考文獻

[1]許婷.固定化微生物技術在環境工程中的應用研究進展[J].科學技術創新，2016（10）.

[2]張鳳.在環境工程微生物領域中分子生物技術的應用[J].綠色科技，2013（08）.

[3]曲濱鴻.環境工程中微生物處理技術的運用與實踐[J].中國科技博覽，2016（01）.