饒毅萍，田秀芳，黃燕虹，李偉岑

（汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院，廣東 汕頭 515041）

環(huán)保酵素，是對(duì)混合了糖和水的廚余（鮮垃圾）經(jīng)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的棕色液體的通俗稱法。在中國，環(huán)保酵素越來越多地被普通大眾所接受，逐漸走進(jìn)家庭、辦公室、工廠和田間地頭。眾多的科技工作者也通過試驗(yàn)證實(shí)了環(huán)保酵素在凈化水體[1-2]、土壤改良修復(fù)[3-10]、促進(jìn)植物生長[11-12]、農(nóng)藥降解、防控植物蟲害[13-14]、醫(yī)藥應(yīng)用[15]等方面都有一定的應(yīng)用效果。而環(huán)保酵素對(duì)空氣的凈化及污水的處理也有報(bào)道，但僅停留在感官感受及表象推定上，少有試驗(yàn)證實(shí)。筆者通過環(huán)保酵素噴灑試驗(yàn)，以驗(yàn)證環(huán)保酵素對(duì)室內(nèi)空氣污染物及湖水富營養(yǎng)化各項(xiàng)生化指標(biāo)的處理效果。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

在廣東省汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院生物標(biāo)本室進(jìn)行室內(nèi)空氣污染物測(cè)定試驗(yàn)，室內(nèi)空間約8.0 m × 5.5 m × 3.4 m。該室裝修完工1 a，里面存放有大量的動(dòng)物剝制標(biāo)本和動(dòng)植物浸制標(biāo)本、模型等。

1.2 試驗(yàn)材料

供試湖水采集自廣東省汕頭市金砂公園浸春湖。供試環(huán)保酵素是根據(jù)樂素昆·普潘翁博士（Dr.Rosukon Poompanvong）研發(fā)的配方和制作方法，自制單一環(huán)保酵素和混合環(huán)保酵素；其中，單一環(huán)保酵素用紅糖、蘋果和水按質(zhì)量比 1∶3∶10的比例在塑料瓶中密閉發(fā)酵3個(gè)月制成，混合環(huán)保酵素用紅糖、蘋果、梨、橙和水按質(zhì)量比 1∶3∶3∶3∶10 的比例在塑料瓶中密閉發(fā)酵3個(gè)月制成。發(fā)酵完畢，用4層紗布濾去酵素渣，留取環(huán)保酵素液備用。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 室內(nèi)空氣污染物的測(cè)定 檢測(cè)前，先密閉生物標(biāo)本室24 h。24 h后，用3臺(tái)DES-5室內(nèi)空氣質(zhì)量檢測(cè)儀（無錫德耳斯室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)治理有限公司出產(chǎn)；檢測(cè)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T 18883—2002）在室內(nèi)布3個(gè)點(diǎn)，測(cè)定室內(nèi)污染物甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、TVOC（總揮發(fā)性有機(jī)物）的起始含量。初始測(cè)定完畢后，對(duì)整室噴灑20%的混合環(huán)保酵素200 mL。于噴灑后1、2、4、8、12、24 h，分別測(cè)定上述空氣污染物含量（注：測(cè)定全過程，均保持室內(nèi)密閉狀態(tài)），記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。

1.3.2 湖水藻類葉綠素a、氨氮、總磷含量的測(cè)定藻類葉綠素a含量采用分光光度法參照HJ 897—2017進(jìn)行測(cè)定；氨氮含量采用納氏試劑分光光度法參照HJ 535—2009進(jìn)行測(cè)定；總磷含量采用鉬酸銨分光光度法參照GB 11893—89進(jìn)行測(cè)定。先測(cè)定原湖水藻類葉綠素a、氨氮、總磷的起始含量，再用單一環(huán)保酵素和混合環(huán)保酵素對(duì)湖水分別進(jìn)行處理。于不同燒杯中分別配制成2%單一環(huán)保酵素湖水（2%D）、5%單一環(huán)保酵素湖水（5%D）、10%單一環(huán)保酵素湖水（10%D）和2%混合環(huán)保酵素湖水（2%H）、5%混合環(huán)保酵素湖水（5%H）、10%混合環(huán)保酵素湖水（10%H），各設(shè)置3組平行處理。將原湖水和各處理湖水置于光照、通風(fēng)的地方靜置48 h。48 h后，再次測(cè)定原湖水和各處理湖水的藻類葉綠素a、氨氮、總磷的含量，記錄數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)結(jié)果用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差的形式表示。采用Microsoft Excel 2007對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，采用t-檢驗(yàn)（P＜0.01）進(jìn)行不同處理間的顯著性差異比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 環(huán)保酵素對(duì)室內(nèi)空氣污染物的影響

試驗(yàn)當(dāng)天，室內(nèi)氣溫（33±1） ℃、濕度（74 ±1）%。采用20%混合環(huán)保酵素200 mL噴灑全室，噴灑前后室內(nèi)空氣污染物的含量變化情況見表1。如表1所示，噴灑200 mL的20%混合環(huán)保酵素前后，室內(nèi)甲醛質(zhì)量濃度無明顯變化，維持在0.27 mg/m3左右，始終處于一個(gè)超標(biāo)狀態(tài)。苯濃度在噴灑環(huán)保酵素后呈下降趨勢(shì)，噴灑2 h后從初始質(zhì)量濃度（0.30±0.03）mg/m3（超標(biāo)）降至（0.08 ± 0.02）mg/m3（達(dá)標(biāo)），4 h后未再檢測(cè)出苯，可見環(huán)保酵素對(duì)降低室內(nèi)空氣中的苯含量有極顯著的作用（P＜0.01）。甲苯濃度在噴灑環(huán)保酵素后呈下降趨勢(shì)，噴灑1 h后從初始的臨界標(biāo)準(zhǔn)（0.20±0.05）mg/m3降至（0.15±0.05）mg/m3（達(dá)標(biāo)），2 h后再未檢測(cè)到，可見環(huán)保酵素對(duì)降低室內(nèi)空氣中的甲苯含量也有極顯著的作用（P＜0.01）。二甲苯濃度在噴灑環(huán)保酵素后呈下降趨勢(shì)，噴灑2 h后從初始質(zhì)量濃度（0.30±0.05）mg/m3（超標(biāo)）降至（0.15±0.05）mg/m3（達(dá)標(biāo)），8 h后未再檢測(cè)到，可見環(huán)保酵素對(duì)降低室內(nèi)空氣中的二甲苯含量有極顯著的作用（P＜0.01）?？倱]發(fā)性有機(jī)物（TVOC）濃度在噴灑環(huán)保酵素后呈現(xiàn)出先降低后上升的趨勢(shì)，噴灑4 h后從初始質(zhì)量濃度（1.28±0.02）mg/m3（超標(biāo)）降至（0.50±0.05）mg/m3（達(dá)標(biāo)），8—12 h未檢測(cè)到，但24 h后TVOC質(zhì)量濃度又達(dá)（0.72±0.03）mg/m3，超出限量標(biāo)準(zhǔn)，可見環(huán)保酵素對(duì)降低空氣中的TVOC濃度有一定的作用，但是其作用時(shí)間有限，24 h后空氣中的TVOC濃度又會(huì)上升。未在試驗(yàn)地點(diǎn)檢測(cè)到氨。

2.2 環(huán)保酵素對(duì)湖水生化成分含量的影響

2.2.1 藻類葉綠素a 藻類葉綠素a含量是水體富營養(yǎng)化的一個(gè)衡量指標(biāo)。由表2可知，不加環(huán)保酵素的原湖水，自然放置48 h后，藻類葉綠素a含量從0.259 μg/L上升到0.346 μg/L，上升了33.6%。而加入2%、5%、10%單一環(huán)保酵素或混合環(huán)保酵素的湖水，48 h后，其藻類葉綠素a含量均降低到原湖水水平以下，且與48 h后原湖水的藻類葉綠素a水平差異極顯著（P＜0.01）；無論是單一環(huán)保酵素，還是混合環(huán)保酵素，均以10%濃度的處理效果最好，與原湖水初始值相比，10%的單一環(huán)保酵素處理48 h后藻類葉綠素a含量降低了59.1%，10%的混合環(huán)保酵素處理48 h后藻類葉綠素a含量降低了35.9%，效果極顯著（P＜0.01）。相較而言，單一環(huán)保酵素的處理效果更佳。

2.2.2 氨 氮 氨氮含量是水體富營養(yǎng)化的又一個(gè)衡量指標(biāo)。由表2可知，湖水中加入2%、5%、10%的單一環(huán)保酵素，48 h后，氨氮含量均降低到原湖水水平以下，且與48 h后原湖水的氨氮含量差異極顯著 （P＜0.01）；同時(shí)，低濃度單一環(huán)保酵素處理的效果更好，以2%的單一環(huán)保酵素降低湖水氨氮含量的效果最顯著，比原湖水初始值降低了45.7%；而加入2%、5%、10%的混合環(huán)保酵素處理48 h后，湖水的氨氮含量雖然高于原湖水初始值，但比原湖水靜置48 h后降低了10.4%～34.1%。

表1 室內(nèi)空氣污染物含量的測(cè)定結(jié)果

表2 不同環(huán)保酵素處理的湖水生化成分含量變化

2.2.3 總 磷 總磷濃度也是水體富營養(yǎng)化的一個(gè)衡量指標(biāo)。由表2可知，不加環(huán)保酵素的原湖水，自然放置48 h后，總磷含量從1.446 mg/mL上升到5.261 mg/mL；加入2%、5%、10%的單一環(huán)保酵素或混合環(huán)保酵素的湖水，48 h后其總磷含量均低于原湖水初始值，且與48 h后原湖水的氨氮含量差異極顯著（P＜0.01）；無論是單一環(huán)保酵素，還是混合環(huán)保酵素，均以2%的處理效果最好，與原湖水初始值相比，2%的單一環(huán)保酵素處理48 h后總磷含量降低了86.2%，2%的混合環(huán)保酵素處理48 h后總磷含量降低了78.8%，效果極顯著（P＜0.01）。相較而言，單一環(huán)保酵素的處理效果更好。

3 結(jié)論與討論

室內(nèi)噴灑20%混合環(huán)保酵素200 mL，結(jié)果顯示，24 h內(nèi)，甲醛濃度大致保持在初始值狀態(tài)，無明顯變化，沒有明顯的處理效果；苯、甲苯、二甲苯濃度均極顯著降低，消除至無，效果明顯；而總揮發(fā)性有機(jī)物（TVOC）濃度在一定時(shí)間內(nèi)極顯著降低，消除至無，但一定時(shí)間后，其濃度又有所回升。

在湖水中添加2%、5%、10%的單一環(huán)保酵素或混合環(huán)保酵素，結(jié)果顯示，環(huán)保酵素能極顯著降低湖水的藻類葉綠素a含量、氨氮含量和總磷含量；10%的環(huán)保酵素對(duì)藻類葉綠素a的處理效果最好，2%的環(huán)保酵素對(duì)氨氮和總磷的處理效果最好。建議：在水體日常管理或排入外來富氮富磷物質(zhì)時(shí)，使用2%的環(huán)保酵素進(jìn)行處理；在水體藻類含量較高時(shí)，可用10%的環(huán)保酵素進(jìn)行處理，從而避免水體的富營養(yǎng)化。環(huán)保酵素的發(fā)酵原材料不同，對(duì)水體的處理效果存在一定的差異。試驗(yàn)結(jié)果表明，僅用蘋果制作的單一環(huán)保酵素對(duì)水體的處理效果要優(yōu)于用蘋果、梨、橙制作的混合環(huán)保酵素。

環(huán)保酵素效用被不斷挖掘，在國內(nèi)推廣應(yīng)用的熱度不斷升溫。有些效用經(jīng)過試驗(yàn)被證實(shí)，有些效用卻被否定。在空氣凈化方面，環(huán)保酵素被報(bào)道能去除甲醛、降低PM2.5含量，增加空氣中的含氧量等。余金良等[16]在室內(nèi)室外噴灑環(huán)保酵素，發(fā)現(xiàn)在室內(nèi)噴灑環(huán)保酵素可略微提高濕度、降低溫度，但對(duì)于室內(nèi)的PM2.5、PM10濃度無顯著影響，且在短期內(nèi)反而減低了負(fù)氧離子的含量；而在室外，由于受到氣流、光照等諸多自然因素的影響，改善空氣質(zhì)量的效果更加不明顯。筆者的試驗(yàn)研究也表明，環(huán)保酵素并非象報(bào)道所說的能降低室內(nèi)甲醛濃度甚至去除，但環(huán)保酵素對(duì)苯、甲苯、二甲苯、TVOC等有極顯著的處理效果，其作用機(jī)理需要進(jìn)一步研究。

采用環(huán)保酵素處理污水廢水，是日常生活中應(yīng)用較廣的一項(xiàng)措施，其效果通過看、嗅等感官感受就能明顯展現(xiàn)出來。通過測(cè)定水體富營養(yǎng)化的3項(xiàng)常用衡量指標(biāo)（藻類葉綠素a含量、氨氮含量、總磷含量），發(fā)現(xiàn)環(huán)保酵素能極顯著降低水體這3項(xiàng)指標(biāo)的含量。環(huán)保酵素是廚余垃圾的發(fā)酵液，有研究表明環(huán)保酵素含有多種微生物（細(xì)菌、酵母菌、乳酸菌、醋酸菌等）和多種有機(jī)酸（草酸、蘋果酸、乳酸和乙酸等）[17]，pH值介于2.8～4.0，存在生物表面活性劑[18]。這些物質(zhì)是環(huán)保酵素可以分解降解、水解酸解水體多種生化成分的主要因素。具體作用機(jī)理值得進(jìn)一步深入研究。

環(huán)保酵素制作原料簡單、來源廣泛、成本低廉、制作簡易，人人都可以自行制作。但家庭自制的環(huán)保酵素，在發(fā)酵材料、發(fā)酵用具、發(fā)酵條件、發(fā)酵工藝和后期處理等方面都較為隨意，菌群結(jié)構(gòu)不清楚，具體成分不明確，也未進(jìn)行毒理分析，是否在某些方面有實(shí)際效用也未完全得到科學(xué)研究證實(shí)，因此，在進(jìn)一步深入研究、規(guī)范操作之前，其使用范圍應(yīng)當(dāng)適當(dāng)控制，特別是在食用、藥用領(lǐng)域應(yīng)慎用。