论微生物与环境保护.docx

论微生物与环境保护.docx

《论微生物与环境保护.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《论微生物与环境保护.docx（6页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

论微生物与环境保护

论微生物与环境保护　　　　生物工程系　　　　摘要：

社会的高速发展，环境污染日益严重，微生物原本就与人们的生活密切相关，它作为一种新型的污染处理材料，应用在污水、废气的处理，土壤污染治理等方面。

一方面微生物具有污染环境的作用，但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。

因此，控制和消除微生物对环境的污染，最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用，无疑对环境保护具有重要意义。

在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。

　　　　关键词：

环境污染微生物土壤污染治理　　　　当前社会是高速发展，变化的社会，随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加，使人类赖以生存的自然环境严重恶化，当代人类的生产活动势必造成环境污染。

污染物长期残留在环境之中，对生态环境和人类健康危害极大。

生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间，生命质量和环境密切相关已成为全球共识。

随着我国经济建设的快速发展，微生物是自然界中的分解者，在好氧条件下，它能将有机污染物彻底的氧化，分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物，在厌氧条件下，能将有机物降解，转化成有机酸、CO2、H2、CH4等。

。

如果没有微生物的作用，仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。

　　一、中国当前社会环境保护的状况的

不良现象　　　　随着目前环境污染的地区许多，我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。

太原、兰州、广州、济南。

北京、等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列，全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。

现在环境问题越来越为人民所关注，世界各国都建立“可持续发展”战略，并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。

同时，国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象，从而中止和这些企业的合作。

至2003年，ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准，从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义，中国环境科学学会拟于2008年7月在广西桂林举办“首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会”。

为我国环境保护近一步改善二、目前在治理微生物治理环境污染问题的特点　　　　随着社会的发展。

科技的日新月异，科技的发展也充分证明微生物技术是环境保护的理想武器，这一技术在解决环境问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程，从根本上体现了可持续发展的战略思想。

我国在经济发展过程中，也出现了突出的环境污染问题。

大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。

当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力依然很大。

环境污染和已成为制约我国社会和经济可持续发展的重大障碍。

　　　　微生物技术是环境保护广泛应用和十分重要的技术，其在水污染控制、大气污染治理、土壤的肥力修复、有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测、环境修复和污染严重的工业企业的清洁生产等方面，发挥着重要的作用。

现代微生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞工程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，使微生物处理具有更高的效率、更低的成本和更好的专一性，为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。

　　　　三、微生物技术在环境污染方面的治理与发展　　　　水是人类宝贵的自然资源，是生物界万物之源，它关系到人类的命运的发展，占人体的75%。

水是再生资源，但一旦水的再生过程受到破坏，水环境被污染，将带来严重后果。

我国人均水资源十分贫乏，在全世界149个国家中居第109位，人均水占有量不到世界人均水占有量的1/4，被联合国列为13个贫水国之一。

　　　　　　　　1.微生物对水的处理　　　　1.1。

废水中的脱氮除磷　　　　废水中氮、磷是造成水体富营养化的根源，利用生物脱氮除磷已进行了广泛的研究。

　　　　生物脱氮中，有反硝化能力的微生物有变形杆菌、微球菌属、假单胞菌属、芽胞杆菌属等。

　　污水生物处理中，除磷常与脱氮工艺一起应用，常见的除磷技术有：

phostrip工艺，能使总磷（TP）≤1mg/L以下：

Bardenpho系统；A/O系统；改良UCI工艺；A2/0工艺。

除磷过程一般认为在有氧条件下摄取磷，在厌氧条件下释放磷，其中不动杆菌属〔Acinetobacter）是除磷的优势菌种。

　　　　1.2。

废水中有机物的降解　　　　在我的家乡有个水库，养鱼的人在其里投入大量家禽的排泄物和化肥，水污浊，以前清澈见底，孩时每逢盛夏我们常常在嬉戏。

现在鱼的产量是高了，但是鱼肉没先前鲜美，水中有机物含量升高。

可用家禽废物分解的网纹水蚤属（Ceriodaphniadubia）LD50和弧菌属（Vibriofischeri）EC50、链霉菌303、芽胞杆菌KMR一1、麦芽糖假丝酶母10-4等对酚类进行降解。

　　　　有机物的生物降解中，白腐菌是值得一提的。

白腐菌是一类提子真菌，在废水治理中，其降解污染物的范围十分广泛。

白腐脉射菌（Ph1ebiaradiata）I-5-6在高C低N培养条件下，对多环芳烃类、氯代烃类、酚类、氯代酚类、烷基苯类和硝基苯类化合物有显著的降解作用。

白腐菌中金孢展齿革菌（PhanerochaeteChrysospriumBurdsall）可降解多环芳烃、DDT、TNT、CCl4、氰化物、氯代芳香化合物、酚类、胺类、农药、染料、杂酚油、煤焦油、重油等。

还可降解林丹、氯丹、多氯联苯、2，3，7，8－TCDD和二氯苯胺等有机氯化物。

此外，用微生物降解的有机物包括：

四氯乙烯、甲醇、苯胺、甲胺磷、三氯乙烯、硝酸甘油。

　　　　　　　2.1。

微生物脱硫技术　　　　工业“革命”以来，煤炭是世界能源的重要组成部分。

我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国，煤炭占我国一次能源的3/4，高硫煤储量约占总储量的1/3，并且高硫煤开采比例也逐年上升，而黄铁矿硫约占总硫的60%。

煤中通常含有0.25％～7%的硫，全国酸雨区面积已占国土面积的30%，华中酸雨区酸雨频率高达90%以上。

就在前几年，我们到处可以看到春季雨后，地面上残留一些黄色的粉末，那就是酸雨。

。

　　　　，该法在把煤中的黄铁矿脱硫时，灰分也可同时沉底，所以也具有脱去灰分的优点。

目前，浮选法微生物脱硫已成为国际上洁净煤技术开发的热点。

　　　　　。

　　　　2.3。

微生物在空气其他方面的处理　　　　微生物还可用来固定CO2，实现CO2的资源化，同时产生很多附加值高的产品。

生物技术用于有机废气具有费用低、效率高等优点，在德国、荷兰、日本及北美国家得到广泛应用。

毕立锋等还进行了微生物净化NOx的研究。

　　　　3、微生物用于垃圾的处理　　　　在我国人口急剧上升，每天由于人类活动，生活的垃圾也越来越多，每天都有大量的固体废弃物，如各种垃圾的产生，特别是大城市的固体废弃物的产量更是惊人。

这些固体废弃物都应该进行无害化处理，但目前几乎95%的垃圾未经这样的处理，一般只是简单地堆集起来或倾入江河中。

固体废弃物中不仅含有各种无机物，如玻璃、金属等，还含有大量的有机物，包括可降解的淀粉、蛋白质、废纸、烃类等和很难降解的塑料等，其中的很大部分是可以回收利用的，因此提倡垃圾的分类包装，回收可再生的资源，是一箭双雕之举。

　　　　3.1。

城市垃圾微生物处理　　　　目前城市主要可以分为三大类：

化学法（如絮凝沉淀法）、物理法（过滤）和生物法（如活性污泥法）。

这三类方法也可以结合使用。

在污染物的处理中，虽然物理、化学方法作出了一定的贡献，但由于这些方法存在投资大、成本高、二次污染的问题，而逐渐被生物法所代替。

可见微生物有非凡之效。

　　　　　　3.2。

农村垃圾微生物处理　　　　中国一个最大的发展中国家，最大的农业国，国家统计局数据显示，2006年底我国大陆城镇人口5.77亿，农村人口7.37亿，农村人口占我国人口总量56％，农业依旧是经济支柱。

近几年来自中央建设新农村的口号的提出，服务三农，解决农村就业，保留农村的那方“净土”，首先考虑的是环境质量。

目前农村垃圾没有合理的安置和处理，房前屋后，处处可见。

　　沼气发酵微生物---是在缺氧条件下降解有机质产生沼气的一群微生物。

沼气常形成于富含有机质的沼泽、塘、湖等水下缺氧沉积物中，是一种可燃性气体，其主要成分为甲烷（占55～70％）和二氧化碳（占30～45％）。

它分为四个过程①水解作用；②发酵作用；③产乙酸和产氢作用；④产甲烷作用。

根据最适生长温度，可将沼气微生物划分为中温群（30～40℃）和高温群（55～60℃）。

虽然有人认为在4℃时仍然产生沼气，但至今尚未分离到嗜低温的菌种。

沼气微生物的种类庞杂，在纯培养条件下，最适生长的酸碱度有很大差异，但在沼气池中pH7左右最适于产生沼气。

　　　　沼气微生物使自然界中缺氧环境的有机质降解，进入碳、氮等物质循环圈。

所产生的甲烷最终又被氧化为二氧化碳。

产生于深海沉积物中的甲烷则可能转化为甲烷水合物，进而转化为天然气。

中国广大农村正在利用沼气微生物的作用，以秸秆、粪便等制取沼气，作为一种再生性补充能源，同时也有利于农村生态平衡，保持、提高土壤肥力并改善环境卫生。

是最经济，最实用的能源发展方向。

　　　　沼气是我国目前大力发展的四大重点可再生能源项目之一国家不但财政补贴的标准在提高，财政补贴的总额也在逐年增加。

2007年农村沼气建设国债资金在2006年25亿元人民币的基础上增加了20%以上。

温家宝也在报告中提出，并把之列入“十一五计划。

既有好政策，又有好效果，既保护环境。

又改善能源，一举多得。

　　　　4、污染土壤的微生物修复与治理　　　　　　自“绿色革命”以来，对蔬菜无公害无污染越来越严格，大家都喜欢绿色食品。

人们在使用农药防止病虫草害的同时，也使粮食、蔬菜、瓜果等农药残留超标，土壤污染严重，同时给非靶生物带来伤害，破坏了生态平衡，影响了农业的可持续发展，威胁着人类的身心健康。

　　　　土壤中的微生物，包括细菌、真菌、放线菌和藻类等，在它们中有一些具有农药降解功能的种类。

我们可以利用其特点，使细菌由于其生化上的多种适应能力和容易诱发突变菌株，从而在农药降解中占有主要地位，例如假单胞菌对敌敌畏；曲霉菌、镰孢霉菌对敌百虫；芽孢杆菌、曲霉、青霉、假单胞杆菌、瓶型酵母等等对甲胺磷。

　　　　针对严重污染的环境，我国尚未采取大规模的治理措施，仅在少数地区开展了治理，并以物理化学方法（如洗脱、吸附）为主，不仅投资成本高，而且也造成了二次污染。

我们的国土面积比美国略大，且环境污染还更为严重，如采用微生物修复技术，不仅其投资规模大为缩小（仅需传统方法的1/5～1/3），而且还没有二次污染。

综上所述，环境污染的微生物修复技术是我国今后治理环境污染必须发展方向，具有广阔的市场和发展前景，而且有合理的利用和处理。

　　　　四、微生物技术前景展望　　　　自上世纪70年代以来，发达国家就十分重视微生物技术在环境领域的应用，并开展了大规模的科研活动。

已开发了一系列的微生物技术及其产品，并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。

地球上“清洁工”的队伍十分庞大，其中干得最出色的是细菌和真菌。

。

当前，环境微生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。

随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法，市场对环境微生物技术的需求越来越广泛。

　　　　。

　　　　　　目前为了规范微生物的研究和使用，保护人体健康和生态环境，我国已出台了一些法律法规，如《病原微生物实验室生物安全管理条例》、《病原微生物实验室生物安全环境管理办法》等。

2005年11月，国家环境保护总局和国家质量监督检验检疫总局联合发出了《关于加强环保用和可能造成环境危害的微生物进出口环境安全及卫生检疫管理的通知》（环发〔2005〕123号），标志着我国政府进一步加强了环保用微生物的进出口环境安全管理。

2004年6月，上海市发布了《上海市微生物菌剂使用环境安全管理办法》，成为我国微生物环境安全领域的第一部地方性法规。

国家环保总局正在制定《环保用微生物菌剂环境安全评价导则》和《环保用微生物菌剂检测规程》等技术规范我国的微生物技术处于刚刚起步阶段。

该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持，大力开展以污染控制技术为主体的微生物技术的研究，将大力推进微生物技术在环境保护中的应用，并发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题。

是当前社会的污染需要，是新型的社会的发展方向，为我国环保市场提供高品质的环境保护高技术。

这样才能真正做到环境保护和社会协调、促进经济发展，使我国早日走向和谐之路！

　　参考文献：

　　1.王家玲李顺鹏黄正等。

环境微生物学（第二版）

　　2.钟鸣等。

微生物分子生态学技术及其在环境污染研究中的应用。

应用生态学报，2002年2月第13卷第2期。

　　3.余莉萍等。

环境生物技术的应用及发展趋势。

城市环境与城市生态，2002年4月。

　　4.周德庆。

2002.微生物学教程（第二版）。

北京：

高等教育出版社

　　5.诸葛健，李华钟。

2004年9月。

微生物学。

北京：

科学出版社

　　6.陈守文喻子牛等。

微生物生物技术。

北京：

科学出版社，2002

　　7.任南琪马放等。

污染控制微生物