劉本慧　席悅　周國鑫

摘 要：微生物在環(huán)境保護中起著重要的作用，全球性環(huán)境問題正在日益加劇，全球氣候正在變暖，海平面上升、氣候異常，自然災害頻繁，土地沙漠化等等，環(huán)境惡化已經(jīng)給人類敲響了警鐘，環(huán)境保護刻不容緩。常規(guī)方法已經(jīng)很多了，本文主要介紹了微生物在環(huán)境保護中起的重要的作用以及微生物在水污染治理、大氣污染治理及微生物除臭、生物修復等方面的應用。

關鍵詞：微生物 污染 環(huán)境保護 應用 前景

微生物與動物，植物一樣，是自然界的重要組成部分，微生物生產(chǎn)與動植物生產(chǎn)并列為生物產(chǎn)業(yè)的三大支柱。微生物功能群在不同的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要功能，對系統(tǒng)的穩(wěn)定與發(fā)展起著不可替代的作用。如微生物在能源開發(fā)，清潔生產(chǎn)中的作用;在石油開采，石油和煤炭脫硫，生物制漿，可降解塑料生產(chǎn)中的作用;在環(huán)境保護，環(huán)境修復與環(huán)境治理中的作用;在礦產(chǎn)形成及生物冶金中的作用;以及微生物在農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、水生生物學中的作用等。微生物在地球生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)過程中作為分解者，起著“天然環(huán)境衛(wèi)士”的作用。而且微生物種類繁多，分布廣泛，資源豐富，是人類最寶貴、最具開發(fā)潛力的資源庫。污染物的降解轉(zhuǎn)化、資源的再生利用、無公害產(chǎn)品的生產(chǎn)開發(fā)、生態(tài)保護等方面微生物都能發(fā)揮重要作用。因此，對微生物的環(huán)境保護功能世界各國都極為重視，投入大量人力、物力進行研究開發(fā)，取得了許多成果。

一、污染環(huán)境的廢棄物的生物處理

世界各國的科學家和工程技術人員，針對環(huán)境污染的問題和不同的環(huán)境污染類型，發(fā)展了各種處理辦法。主要可以分為三大類：化學法（如絮凝沉淀法）、物理法（過濾）和生物法（如活性污泥法）。這三類方法也可以結(jié)合使用。在污染物的處理中，雖然物理、化學方法作出了一定的貢獻，但由于這些方法存在投資大、成本高、二次污染的問題，因而逐漸被生物法所代替。生物處理（Biotreatm en t）也叫生化處理，是指利用處理系統(tǒng)中的生物， 特別是微生物的代謝活動以及各種特性來處理各種廢棄物的過程。主要是針對各種污染源和小范圍的環(huán)境污染。生物技術在處理環(huán)境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反應條件溫和以及無二次污染等顯著優(yōu)點，為從根本上解決環(huán)境問題提供了希望，因而越來越受到人們的青睞。

1.1城市垃圾生物處理技術

固體廢棄物的處理有很多方法，如填埋、堆肥、焚燒、用來發(fā)電等。垃圾的填埋處理不僅需要侵占大量的土地資源，而且需要很長時間（一般至少50-100年）才能完全使所填埋的垃圾無害化，因此填埋了垃圾的土地長期不能使用，而且填埋于地下的垃圾，絕大部分是有機物，在厭氧微生物的作用下進行發(fā)酵，能產(chǎn)生大量的沼氣逸出地面，遇火即可發(fā)生火災;填埋的垃圾還可能污染地下水。垃圾焚燒同樣也存在火災的隱患，同時焚燒時還會產(chǎn)生大量廢氣，造成對環(huán)境的再次污染，我們稱這種污染為二次污染。較好的物理方法是利用垃圾發(fā)電。這在發(fā)達國家是一種普遍采用的處理城市垃圾的方法，我國也建立了幾座垃圾發(fā)電廠，但目前在我國還不能普遍推廣，因為成本很高。垃圾堆肥是較原始的簡易的固體垃圾生物處理方法。主要是利用垃圾中原本帶有的微生物進行自然發(fā)酵這種方法雖可以采用，但所需的處理時間長，處理量小，發(fā)酵過程不易控制?，F(xiàn)在發(fā)展了新的城市垃圾生物處理工藝。這種工藝是先經(jīng)過過篩，回收可再生資源后，引入具有特定功能的微生物（主要是一些能高效降解有機物質(zhì)，如纖維素、脂肪、蛋白質(zhì)的微生物）進行好氧處理或厭氧發(fā)酵，加速發(fā)酵過程，同時還可以收集所產(chǎn)生的沼氣。經(jīng)過充分發(fā)酵后的垃圾是一種很好的農(nóng)業(yè)肥料。如果實現(xiàn)垃圾處理工廠化，可以使發(fā)酵周期縮短（1-2星期），并且處理量較大。發(fā)酵過程可以實現(xiàn)全自動化控制，發(fā)酵后形成的肥料的質(zhì)量也能得到保證。

二、微生物在環(huán)境保護方面應用

2.1水污染治理中的應用

污水污水處理技術是利用微生物正常代謝程對廢水中各種污染物進行遷移和轉(zhuǎn)化作用，使廢水得到凈化的目的。微生物在常規(guī)條件下經(jīng)過酶催化即完成，因此，處理費用低廉，微生物具有來源廣，易培養(yǎng)，繁殖快，對環(huán)境適應性強和易實現(xiàn)變異等特性，能適應各種各樣的廢水，處理水質(zhì)范圍特別廣。

（1）污水中有機物的降解。人類在生活和生產(chǎn)中所產(chǎn)生的污水按主要成分，可分為有機污水、無機污水和綜合污水。有機污水是指污水中污染物主要是有機物質(zhì)，一般具有生物可降解性。生活污水常具有如下特征：水質(zhì)渾濁、色深、具有惡臭、呈微堿性，但一般不含有毒物質(zhì);固體物質(zhì)含量很低，僅占總重量的0.1%～0.2%;有機雜質(zhì)約占60%，有機成分占全部懸浮物總量的四分之三以上。微生物群體依靠細胞壁將污水中的有機物質(zhì)吸收消化，同時產(chǎn)生一定的代謝物質(zhì)，再作為其他微生物的養(yǎng)料，進行吸收消化，周而復始，直至污水中的有機物質(zhì)全部分解。而且微生物分解有機物的能力是驚人的，微生物幾乎能分解自然界中存在的一切有機物。

（2）廢水中重金屬的去除。重金屬污染主要來源于這些重金屬：鉛、銅、汞、鉍、鎘、砷、鉻、氟、鎳。我國每年有1200萬噸糧 食遭到重金屬污染，直接經(jīng)濟損失超過200億元。

2.2 大氣污染治理中的應用

隨著現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，人類向大氣中排放出大量有毒有害氣體，對環(huán)境造成了嚴重污染。利用物理化學方法處理廢氣雖然處理效果較好，但要求高溫高壓條件，需要大量的催化劑和其他化學藥劑，而且嚴重腐蝕設備，產(chǎn)生二次污染等。而微生物對污染物均用較強、較快的地適應，并可使廢氣得到降解和轉(zhuǎn)化。同常規(guī)的廢氣處理方法相比，微生物法以其處理效果好、設備簡單投資及運行費用低、安全性好、無二次污染、易于管理等優(yōu)點，逐漸應用于空氣污染控制中。

三、微生物在環(huán)境保護方面的發(fā)展前景

環(huán)境微生物開發(fā)前景是不可限量的。自本世紀70年代以來，發(fā)達國家就十分重視生物技術在環(huán)境領域的應用，并開展了大量的科研活動。已開發(fā)了一系列的微生物技術及其產(chǎn)品，并在世界上廣泛應用于污水處理、大氣凈化及污染環(huán)境介質(zhì)治理等諸多方面。而且微生物在可再生能源方面亦將發(fā)揮重大作用。

總 結(jié)

通過上述的論文中，我們可以了解微生物在環(huán)境保護中起著具有重要的作用，對社會生產(chǎn)力的發(fā)展具有重要的意義。特別是在新興的生物技術產(chǎn)業(yè)中，微生物的作用更是不可替代的。但是與高等動植物相比，已知微生物種類只是估計存在數(shù)量的很小的一部分?？梢韵胂螅热粚ι贁?shù)已知微生物的研究就已為人類做出了重要貢獻，隨著現(xiàn)代生物工程和技術的不斷發(fā)展，人們正在不斷完善和改進現(xiàn)有技術和方法?？梢灶A言，微生物技術在環(huán)境保護中的應用必將取得更大的進步和發(fā)展。通過對多樣微生物的開發(fā)必然會為社會帶來巨大利益。所以，微生物學事業(yè)方興未艾。

參考文獻

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[5] 于忠民. 污水生物處理應用微生物研究與進展[J].污染防治技術，1998，11 （4）：246.

作者簡介：劉本慧（1998—），性別：女，漢族，籍貫：山東省臨沂市沂南縣;

席悅（1998—），性別：女，漢族，籍貫：山東省臨沂市羅莊區(qū);

周國鑫（1999—），性別：女，漢族，籍貫：山東省泰安市。