微生物处理技术在环境工程中的应用

　　摘 要： 在社会经济快速发展的新形势下，不仅自然资源大量消耗，而且生物多样性不断减少，生态环境污染越来越严重，这对人类的生存和发展带来了较大折影响。因此需要加大环境治理力度，以此来实现对生态环境的有效保护。

　　关键词： 微生物处理技术;环境工程;微生物;应用

　　随着生物工程应用领域的不断扩展，在当前环境工程中微生物处理技术发挥着越来越重要的作用。利用微生物处理技术进行环境治理，不仅可以保证环境污染治理的效果，而且能够有效的降低治理成本，不会在治理过程中出现二次污染情况，因此当前微生物处理技术在环境工程中应用十分广泛。

　　一、微生物的主要构成

　　(一)光合菌群

　　微生物中的光合菌群为独立营养微生物，其能源主要来自于土壤接受的太阳红外线和紫外线辐射，分离出土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢，将有害物质转变为无害物质，通过将植物根部分泌物、有机物、有害气体、二氧化碳及氮等作为基质，进一步合成糖类、氨工酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等，增强土壤肥力，为动植物生长提供重要的支持。光合菌的代谢物质可以被植物直接吸收，也可以为其他微生物繁殖提供养分，当光合细菌增殖时，其他有益微生物量也会随之增加。

　　(二)乳酸菌群

　　乳酸菌以光合细菌和酵母菌作产生的糖类作为主要的物质基础，并通过不断摄取形成乳酸。乳酸具有较强的杀菌能力，而且对有害微生物活动具有一定的抑制作用。在对木质素和纤维素分解过程中也需要利用到乳酸菌。通过科学使用乳酸菌，可以实现对有机物的发酵分解。对于未腐熟的有机物在使用乳酸后，可以加快转化为有效的养分。

　　(三)放线菌群

　　对于微生物中的放线菌，其通过从光合细菌中来获取氨基酸和氮素等作为基质，并产生各种抗生物质、维生素及酶，实现对病原菌的有效抑制。同时放线菌还能够提前获取到有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，并对其增殖起到一定的抑制作用，为其他有益微生物增殖创造良好的生存环境。通过将放线菌和光合细菌进行混合，其对于难分散的物质具有较好的降解儿用，更容易被动植物所吸收，对增强动植物对病害的抵抗力和免疫力具有极为重要的作用。另外，放线菌对于固氮菌和VA菌根菌还具有促进其增殖的作用。

　　(四)酵母菌群

　　微生物中的酵母菌通过借助于氨基酸、糖类及其他有机物质进行发酵来实现活性化物质的细胞分裂。同时部分微生物在增殖过程中所需要的营养需要由酵母菌提供。另外，水中原生动物生物过程中所需要的养分也是由酵母菌生产时产生的单细胞蛋白作为养分来源。

　　二、环境工程中微生物处理技术的应用

　　(一)利用微生物技术监测水质情况

　　由于在污染水体中存在大量的有机物质，特别适于各种微生物的生长。水体中的微生物主要来源于土壤和人类和动物的排泄物。当前有对于水质受污染程度，以大肠菌群作为重要的指示菌。大肠杆菌会与糖起发酵作用，并产生酸或是气体，因此在对水质检测时，可以根据酸和气体来对大肠杆菌的数量对水的质量等级进行判断。

　　(二)利用微生物技术处理废水

　　污水里含有丰富的污染因子，无论是生活污水还是工业废水中都可能含有金属、酚类及甲醛等成分，利用微生物技术来对这些污水中的有机污染物进行吸附和转化，并进一步对其进行扩散和分解，可以有效的将污水中的污染分子去除。利用微生物技术来对城市污水进行处理，可以有效的减少悬浮物质的数量。

　　(1)厌氧处理法

　　在污水厌氧生物处理工艺中，针对微生物凝聚形态可以将其分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。对于高分子有机物其厌氧降解过程主要为水解、发酵、产乙酸和产甲烷四个阶段。在水解阶段，由于高分子有机物分子量相对较大，无法透过细胞膜，因此不能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢。发酵阶段是有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。产乙酸阶段主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程，但是在厌氧反应器中，四个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。

　　(2)好氧处理法

　　好氧处理法就是将微生物放置在有氧环境中，促使其大量的繁殖。之后通过微生物氧化分解污水中的污染因子。实现污水的精华，处理掉其中的有害物质。好氧处理法的操作方法比较简单，具有较强的灵活性。

　　(三)利用微生物将固体垃圾变为化肥

　　在固体垃圾中放入大量的嗜热微生物和硝化细菌异界纤维分解微生物，一般中温微生物的生长受到高温的限制，嗜热微生物在高温的情况下能够加快生长并且使活性增加，更容易形成正反馈回路。但是如果温度在上升到一定范围，超出微生物的承受程度，也会不利用其生长繁殖，总而造成负面的影响。通过微生物发酵把固体垃圾转化为化肥的方法在目前已经被大规模的使用，并在多个地区取得了较好的效果。

　　(四)利用微生物净化废气

　　利用微生物净化废气，首先要把废气转化为液体形态，然后利用微生物处理有害液体的方法对空气中的废气进行处理。在处理废气的过程中产生的代谢物质会进入到液相环境内，这种物质可以作为细胞的代谢能源。利用微生物处理二甲苯可以在室温的环境里进行。当二甲苯的浓度和每小时的气流量以及废气在空塔中的时间达到一定的数值内，微生物对二甲苯的处理效果会更加明显，去除率高达90%以上。

　　(五)固体化微生物技术的应用

　　固定化微生物技术可以有效的提高废水处理效率，具有广泛的适用范围。特别是针对于特殊污染源，利用固体化微生物技术，通过向目标添加定制及具有已知降解能力的微生物制剂，能够达到较好的处理效果。在固定化微生物技术中，通过将特选的微生物固定在選好的载体上，保证其高度密集和生活活性，在适宜条件下能够快速和大量繁殖，可以有效的提高生物反应器内微生物的浓度及微生物抵抗不利环境的能力。反应后能够实现固液分离，进一步缩短处理时间。

　　三、结束语：

　　在环境工程中，微生物处理技术应用范围不断扩大，其在环保领域发挥着越来越重要的人用。而且在环境工程中应用微生物处理技术，可以获取到良好的经济效益和社会效益。因此在实际应用过程中，要通过合理应用微生物技术，以此来最大限度的发挥出微生物处理技术的重要作用。

　　参考文献

　　[1]许婷.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].科学技术创新，2016(10).

　　[2]张凤.在环境工程微生物领域中分子生物技术的应用[J].绿色科技，2013(08).

　　[3]曲滨鸿.环境工程中微生物处理技术的运用与实践[J].中国科技博览，2016(01).

　　推荐阅读：《生物技术进展》是由农业部主管，中国农业科学院茶叶研究所和生物技术研究所联合主办的学术期刊，于2011年7月创刊，双月刊，国内外公开发行。

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文章名称： 微生物处理技术在环境工程中的应用

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