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污水微生物治理技术研究

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论文导读：水质恶化的水体中污染物难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物。

关键词：微生物，环境保护，治理技术

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1.微生物技术治理污染水体的可行性及依据

环境中的污染物有些是作为微生物生长的能源和基质，在微生物酶的作用下被矿化;有些则是在多种微生物的共同作用下进行转化，这个过程可能会产生中间产物。进入水体的溶解性有机物，在有氧情况下被好氧微生物氧化分解，形成CO2、H02、N03-、P043-和S042-等无机物，水体得以净化。不溶性固体有机物及死亡的生物体沉到水体底部，在底泥微生物作用下转化成小分子的溶解性有机物进入上层水体，也可被厌氧细菌转化成甲烷和其他无机物。

水质恶化的水体中污染物难以降解的主要原因是环境体系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物。即使存在少量可降解污染物的微生物，也会由于竞争和捕食作用等微生物的生态关系使其难以大量繁殖并发挥降解污染物的能力。水体的温度、pH值、盐度和溶解氧等外部环境条件不适的情况下也不利于微生物降解能力的发挥。加之在自然条件下微生物对水体的自净速度是很慢的，必须采取人为的强化措施才能加快这一进程。污染水体的微生物净化技术，本质上是利用微生物的新陈代谢能力及基因的多样性，把污染物转化成无污染的终产物，重新进入生物地球化学循环中。同时，微生物的引入可以增加水中的生物多样性，使水体的各级营养结构趋于稳定并保持平衡。

2.微生物技术的种类

微生物技术主要是利用微生物的代谢反应过程和生物合成产物(包括酶)对污染环境进行监测、评价、整治以及修复的单一或综合性的现代化人工技术系统。它不仅包含了生物技术所有的特点，还融合了环境污染防治以及其他工程技术，目前己逐渐发展成为一种经济效益和环境效益俱佳的、能解决日益严重的(尤其是水污染)环境问题的有效手段之一。论文发表。按照微生物的来源，主要分为接种微生物技术和培养土著微生物技术。

2.1接种微生物技术

这种技术适用于当水体中污染物的降解菌很少甚至没有，在现场富集培养降解菌存在一定难度时的情况。它是通过向水环境中引入菌种来实现的。论文发表。向水环境中引入的菌种既可以从待治理水体的土著微生物中富集而得，也可以从其它环境中分离得到，甚至可以使用基因工程菌。因此，按其来源可分为土著微生物、外来微生物和基因工程菌。CBS（集中式生物系统)，为美国CBS公司的科学家开发研制，并得到广泛应用。CBS系统是一个良性循环的微生物生态系统。含有多个属、几十种具备各种功能的微生物，主要包括光合菌、乳酸菌、放线菌，酵母菌等构成了功能强大的“菌团”。采用CBS治理重庆桃花溪河、成都府南河和重庆府川河都取得了很好的效果。例如，我们应用土著微生物培养液和BBL1菌液对富营养化人工景观湖水进行净化试验，分别考察了曝气、载体和底泥对净化效果的影响。试验结果表明，含有生物促生剂的土著微生物培养液和BBLI菌剂均能降低水中的CODMn、氨氮、总磷和浊度。在有载体的状态下，净化作用更为显著。底泥的存在强化了BBL1菌剂对氨氮的去除，去除率大于90%。又如，我们采用新型生物制剂Eclean治理北京动物园富营养化水体。试验结果表明，水体中的CODMn、TN、TP、浊度、叶绿素a和藻类浓度等各项指标均有明显下降，水质明显改善，藻类生长基本得到控制。应用优势菌剂处理城市湖泊水的试验表明，投加光合菌、硝化菌、复合菌的混合液对水中的浊度、叶绿素a有明显的去除效果，投菌后的第8d对浊度的去除率就达到了88%。水体中存在一些有益微生物菌群(EM菌)，包括光合细菌、硝化细菌、芽抱杆菌、乳酸菌、枯草杆菌、放线菌和酵母菌等，对污染水体的治理是非常有效的。在使用EM菌处理南水塘藻型富营养化源水的效果。在容器中按V(EM):V(源水)为1:10000的比例投加EM菌液并辅以低速间歇式曝气处理8d-9d，藻类生物量得到明显控制，叶绿素a、TN、TP及CODMn去除率分别达9.049%，45.25%，55.48%及8.237%，出水水质接近国家地表VI类水质标准。光合细菌可以通过光合作用，维持物质循环，降解废弃有毒物，起到净化水质的作用。例如从猪的污水池中分离得到一株紫色非硫菌株，此菌株通过光合作用能够使污水池中不稳定的有机化合物减少80%一93%，能够显著改善垃圾池的气味。

近年来，随着环境微生物技术的发展，基因工程菌(GEM)在污染水体的治理方面越发显示出优势。构建高效的基因工程菌可以显著提高污染物的降解效率。同时，环境微生物尤其是细菌中的污染物降解基因、降解途径等许多污染物降解机制的阐明为构建具有高效降解性能的污染物降解基因工程菌提供了可能。

2.2培养土著微生物技术

这是一种污染水体的微生物强化治理技术，它通过向水体中投加营养物质、无毒表面活性