微生物及其微生物技术在污染预防及环境治理领域中有什么作用和地位

1 微生物技术在废水处理中的应用
1.1 固定化微生物技术
众所周知,用物理的方法(如打捞)虽可清除部分污染物,但对氨氮、亚硝酸盐等化学污染物以及禽畜粪便等的处理难以奏效,用化学的方法则易造成二次污染。随着科学技术的发展,能够“吃”污的微生物控制污染技术近年来逐渐受到重视,并在污水处理等领域得到广泛应用。固定化微生物技术是指通过采用物理或化学的方法将游离微生物细胞定位于限定的空间区域内,使其成为不悬浮于水但保持活性,并可反复使用。
唐凤舞等[2]用固定化微生物技术对城市污水进行污染物降解处理实验研究。结果表明,在pH值为8.0、固定化颗粒与污水的质量比例为16%,温度为25℃时,硝基苯去除率达97.9%,COD去除率达89.2%,出水水质稳定。
庞胜华等[3]用PVA包埋固定化微生物颗粒处理抗生素废水,活性微生物为经抗生素废水以l0％浓度增幅驯化75d后的活性污泥。结果表明:废水浓度(COD)为2000mg/L、曝气为20h、温度在10～45℃、pH值7～10,COD的去除率可达到80.57%。
1.2 生物膜技术
生物膜技术是指用天然材料(如卵石),合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,为微生物提供附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。
李健等[4]采用厌氧生物滤池(AF)—好氧生物接触氧化(BCO)联合工艺,并在AF的滤料中挂上生物膜,对合成洗涤剂(LAS)废水进行处理试验。结果表明,AF反应器在HRT=24h、温度(32±2)℃、pH为7～8、营养母液质量浓度5mg/L条件下;出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的一级排放标准。
张凤君等[5]采用中空纤维膜作为无泡供氧及生物膜载体,采用包埋固定化技术进行挂膜及污水处理研究。实验结果表明,采用PVA作为包埋剂,且包泥量为1∶1的情况下,COD和氨氮的去除率分别稳定在90%和80%左右。
1.3 复合微生物技术
复合微生物技术是指利用现代微生物技术选育优势菌种,构建基因工程菌以提高生物处理系统对难降解有机物的去除能力。
高云超等[6]筛选并制备了复合微生物制剂(CMP)并用于猪场污水处理。研究表明,光合细菌非曝气处理和CMP曝气处理对污水的处理效果较好,处理2d后污水的COD值分别降低35.5%和74.1%。CMP接种量为0.1%、1%和10%,CMP对高浓度污水具有较好的处理作用。
2 微生物技术在环境修复中的应用
2.1 微生物技术在土壤修复中的应用
王丽萍等用菌根真菌-植物对石油污染土壤进行修复。结果表明:在石油污染浓度(石油的质量分数)0.2%和2%条件下,石油烃降解率与菌根侵染率、玉米根干重和植株干重均呈现相关性。接种丛枝菌根真菌处理的菌根侵染率、玉米生长量和石油烃降解率均远高于对照处理。
齐建超用4种菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂(4%处理)的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤pH稳定于6.9;4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到73%。
2.2 微生物技术在水体修复中的应用
李秋芬等使用有益菌复合菌剂对大菱鲆养殖废水的净化效果明显好于单独使用某一种有益菌的效果,复合菌的COD去除率为68.4%～73.1%,高于单株菌Lt7222的60.8%,氨氮的降解率为80%,高于A3的25.3%和Y1的77.4%,且有害中间产物亚硝酸氮始终维持在较低水平。
赵宇等用复合光合细菌法对养虾废水作研究,其中CODcr的去除率能达到63%,NH3-N的去除率也能达到92.5%。季民等提出了通过投加以光合细菌为主的复合细菌群来强化湖泊水体生物自净能力,改善湖泊体水质的方法。
3 微生物技术在有害有机污染物治理中的应用
随着工业技术的发展,废弃有机物排放到我们所处的环境中,空气,土壤,水源,严重破坏我们的生存环境,国内外专家学者一直在研究解决有害有机污染物的方法,其中,微生物方法以其高效,无二次污染等优点成为研究的热点,杨彬等通过富集培养,获得了降解对硝基苯胺的混合培养微生物,并用于降解硝基苯胺。结果表明,在培养液中添加110gPL葡萄糖和110gPL酵母粉,36h内对硝基苯胺去除率可达97%以上,对硝基苯胺降解速率可达411mgPL·h。