摘要：本文論述了現階段微生物在環(huán)境保護領域的應用與發(fā)展前景，指出微生物將會在未來的環(huán)境保護領域中發(fā)揮重要作用。

關鍵詞：微生物 環(huán)境保護 應用

中圖分類號：X172 文獻標識碼：A 文章編號：1672-5336（2014）02-0084-02

1 前言

近年來，隨著人口的快速增長、工業(yè)進程的加快，全球性環(huán)境問題正在日益加劇，環(huán)境保護刻不容緩。本文主要介紹了微生物在環(huán)境污染的水治理、大氣治理等方面的應用，以及微生物除臭、生物修復等新技術的應用。

2 微生物在環(huán)境保護中的具體應用

2.1 水污染治理

微生物正常代謝會對廢水中含有的各種污染物進行搬移和轉化，污水處理正是利用這一點，使廢水凈化。微生物來源廣、易培養(yǎng)、增殖快、適應性強，處理水質的范圍廣。其處理廢水的反應在常規(guī)條件下經過酶催化即可完成，且處理費用低，在水污染治理中前景較廣。

2.1.1 生物膜

以天然或合成材料為載體，在其表面形成一種特殊的膜，為微生物提供附著表面，能夠加強對污染物的降解作用，這也被稱為生物膜技術。張鳳君等[2]以中空纖維膜作為無泡供氧的生物膜載體，進行生物膜在污水處理中的應用研究。實驗結果表明，采用PVA作為包埋劑，且包泥量為1∶1的情況下，COD的去除率穩(wěn)定在90%左右，氨氮的去除率穩(wěn)定在80%左右。

2.1.2 固定化微生物

通過物理或化學方法將游離的微生物細胞定位在限定空間區(qū)域內，使其不懸浮于水、保持活性并可反復使用，說的就是固定化微生物技術。唐鳳舞等[1]在城市污水處理的研究中應用了固定化微生物技術，研究結果表明，在pH=8.0、固定化顆粒與污水的質量比例為16%，溫度為25℃時，硝基苯去除率高達97.9%，COD去除率達到89.2%，出水的水質穩(wěn)定。

2.1.3 復合微生物

是指利用現代遺傳育種技術選育優(yōu)勢菌株，構建出理想的基因工程菌用以提高微生物對難降解有機物的去除能力的一種技術。高云超等[3]在復合微生物制劑（CMP）用于豬場污水處理的研究結果表明，光合細菌在非曝氣處理和CMP曝氣處理的條件下對污水的處理效果較好，污水處理2d后COD值分別降低35.5%和74.1%。CMP接種量分別為0.1%、1%和10%時，對高濃度污水處理效果較好。

2.2 大氣污染治理

人類在現代工業(yè)迅猛發(fā)展的過程中向大氣中排放大量有毒有害氣體，對環(huán)境造成了嚴重污染。針對這些污染，科學家們試圖利用物理或化學方法進行處理，雖然效果還不錯，但嚴重腐蝕設備，且高溫高壓的條件要求甚高，需要大量化學藥劑、催化劑，并產生二次污染。而微生物適應性好，且對污染物的降解作用較強，可使廢氣降解轉化。微生物法處理效果好、安全、無二次污染、投資運行成本低、易于管理，已逐漸應用于空氣污染治理中。

2.2.1 微生物煙氣脫硫

用含有脫硫菌的溶液作循環(huán)吸收液，以鐵離子（粉煤灰中Fe2O3被離子化后產生）作催化劑和反應介質，進行煙氣脫硫反應。一方面，用含有脫硫菌的吸收液進行噴淋，與進入反應器內的煙道氣反應；另一方面，在粒狀填料表面，微生物經馴化、培育和掛膜后形成一層生物膜，與反應器中排出的氣液混合物進一步反應，脫除煙氣中剩余的SO2，同時生物濾膜料能夠凈化循環(huán)吸收液，防止噴淋嘴堵塞。

2.2.2 二氧化碳的微生物固定

由于過多煤炭、石油和天然氣的燃燒，大量的二氧化碳進入大氣。大氣中CO2等增溫物質的增多，使全球氣候變暖，旱、澇災害發(fā)生頻繁，冰山熔化，海平面上升。二氧化碳的環(huán)境污染愈演愈烈，急需解決。微生物固定方法深得人心。自養(yǎng)微生物利用光能或無機物氧化時產生的化學能同化CO2，構成細胞物質。然后，這些細胞物質通過食物鏈在生態(tài)系統中轉移。固定CO2的微生物主要分為光能自養(yǎng)型和化能自養(yǎng)型。光能自養(yǎng)型微生物包括微藻類、藍細菌和光合細菌，含有葉綠素，以光為能源、CO2為碳源合成菌體物質或代謝產物；華能自養(yǎng)型微生物以CO2為碳源，能源主要有H2、H2S、NH4+、NO2-、Fe2+等。

2.3 其它應用

2.3.1 環(huán)境監(jiān)測

環(huán)境監(jiān)測包括環(huán)境的化學分析、物理測定和生物監(jiān)測三個部分，是了解環(huán)境現狀的重要手段。生物監(jiān)測主要是利用生物對環(huán)境污染所反饋的各種信息來判斷環(huán)境污染狀況，包括細菌發(fā)光檢測、抑制代謝檢測、遺傳毒性試驗等。微生物監(jiān)測是生物監(jiān)測重要組成部分具有其獨特的作用。生物長期生活在自然環(huán)境中，既能對多種污染做出綜合反映，也能對污染的歷史狀況做出反映。因此，生物監(jiān)測取得的結果具有重要的參考價值。

2.3.2 微生物修復

微生物利用環(huán)境中有毒有害物質進行自身的生產代謝，從而降低其含量或使其無毒化，這也稱為微生物修復技術。該技術成本低、效率高、且無二次污染。吳青梅等[4]用生物技術途徑刺激或抑制土著微生物菌群的代謝活性，利用底泥中土著微生物的作用來修復黑臭水體，從而達到水污染恢復，效果顯著。

2.3.3 微生物除臭

附著于生物填料上的微生物在適宜的環(huán)境條件下將污染物中的臭味成分作為能源，來進行生命活動，并將其分解為CO2、H2O和其他無機鹽類，使廢氣得到凈化。具體分為3個過程：部分臭氣首先由氣態(tài)轉變?yōu)橐簯B(tài)；溶于水中的臭氣通過微生物的細胞壁和細胞膜被微生物吸收，不溶于水的臭氣先附著在微生物體外，被微生物分泌的胞外酶分解為可溶性物質再滲入細胞；臭氣進入細胞后作為營養(yǎng)物質被微生物分解、利用進而消除。

3 發(fā)展前景

目前國內外十分重視生物技術在環(huán)境領域的應用，并將其廣泛應用于環(huán)境污染治理的各個方面。生物修復技術、微生物傳感器[5]、基因工程微生物等技術手段的應用范圍將更加廣泛，微生物在可再生能源的研究上可能大展身手，微生物環(huán)境產品具有巨大的市場潛力。

參考文獻

[1]唐鳳舞，樊華.固定化微生物技術處理城市污水的研究[J].環(huán)?？萍迹?009，1：20-25.

[2]張鳳君，張松雷等.固定化微生物技術在無泡供氧膜生物反應器中的應用研究[J].環(huán)境污染與防治，2005，27（6）：440-442.

[3]高云超，田興山，潘木水等.復合微生物制劑（CMP）對豬場污水的處理效果[J].廣東農業(yè)科學.2004.（6）：82-84.

[4]吳青梅，鄧代永，許玫英，等.土著微生物修復黑臭水體的生物技術研究[J].環(huán)境科學與技術，2011，34（6G）：197-201.

[5]唐楠.微生物傳感器的研究現狀及在水環(huán)境監(jiān)測中的應用[J].四川環(huán)境，2011，30（1）：40-44.