微生物在环境保护中的应用研究_王琳.pdf

第 3 期第 53 卷工业微生物作者简介：王琳（1985.12），女，汉族，山东诸城人，本科，助理工程师，研究方向：环境保护工程。E-mail：。微生物在环境保护中的应用研究王琳，曾祥红潍坊市诸城生态环境监控中心，山东 诸城 262200摘要：随着我国污染治理工作的持续推进，治理技术也有了一定的提升，微生物技术在治理中可发挥有效作用，满足环境保护的实际需求。为了发挥微生物技术的优势，应对其进行合理运用。文章通过对环境工程技术的介绍，阐述了微生物治理环境污染的原理，分析了微生物技术在环境污染治理及保护中的应用，使微生物技术的运用能满足实际需求，更好地解决污染问题，为环境发展提供良好的条件，进一步促进我国环境的可持续发展。关键词：微生物；环境保护；应用doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.03.010第 53 卷第 3 期2023 年 6 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.3Jun.20231环境工程技术概述环境工程是环境保护的重要内容，在实施过程中工作人员应全面了解环境工程的实际情况，制定可行的参考文件，使相关部门能够顺利地开展环境保护工作。在明确环境工程的实施方案后，应有效实施各项工作，发挥其应有的作用1。随着环境污染问题的出现，环境工程技术的优化应用发挥了重要的作用，相关部门应在实施中接受第三方部门的监督，使环境保护工作的开展符合实际要求。环境工程技术的本质是环境保护，在开展过程中工作人员应根据实际情况并且遵循因地制宜的原则对内容进行调整。改善环境工程技术规范，可使环境保护工作的实施效果显著增强。当前环境环保工作的开展力度加大，在进行环境治理及保护的过程中应根据实际情况完善环境工程技术标准，以起到改善城市环境的作用。施工材料选择及施工方式等都会对环境工程产生影响，为了加强环境工程建设的效果，应当完善相关规范，全面优化材料验收工作，加强对绿色技术的应用，提高环境污染防治的水平。当前微生物技术在环境工程中得到有效应用，应根据环境工程的实际情况合理运用微生物技术。2微生物治理环境污染的原理微生物处理污染物的原理包括重金属污染物处理和有机物处理。在重金属污染物处理中生物吸附是主要的途径，一些生物体可吸附溶液中的金属离子，借助固液法将其去除。吸附方式包括以下三种，第一种是细菌在生长过程中释放蛋白质，与溶液中的可溶性物质作用形成不溶性沉淀，之后将重金属物质过滤即可，但这种方法对金属胞外吸附分离有一定的影响，因此仅可在金属浓度较低的情况下使用。第二种是细胞表面可进行金属吸附。在适当 pH的作用下，金属离子与细胞表面形成了活性基团络，细胞可与外界进行离子交换，以达到吸附金属的效果。结合离子的流动原理分析，离子会自发地从高浓度流向低浓度，可形成被动吸附的过程，同时细胞中离子正负点平衡，静电作用控制离子的交换。此外，细胞膜的酶也可协助吸附金属，在细胞主动吸收的过程中完成对金属的吸附2。第三种是细胞内可富集金属离子。某些细胞可大量集合金属，要想实现细胞及其表面金属的富集，应使细胞具有活性。在有机物处理中可将污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用来分解污水中的污染物，使其转化为无害物28-第 3 期第 53 卷质，并且无害物质还可进入生态系统内循环。微生物对有机物的分解包括三方面内容，其一是微生物对污染物的降解。在微生物的催化作用下，有机物能被分解为无害物质并流入生态循环中。其二是微生物可通过基质来完成有机物转化，在其代谢作用下完成有机物的转化，但是该过程对其自身没有价值，原因是代谢过程中微生物既没有获得能量也没有获得营养物质。其三是微生物在分解有机物的过程中会改变有机物的分子结构，使有机物的毒性减弱，从而实现物质的无害化处理。3微生物技术在环境污染治理及保护中的应用3.1微生物代谢在污水有机污染物降解的应用微生物降解污水中的有机物是借助微生物的代谢作用来实现的，可使有机物含量减少。在实际应用中主要包括两种方法，一种是好氧法，即在有氧条件下，利用好氧微生物生长繁殖的代谢作用，将有机物氧化分解为 CO2及硝酸盐等物质，达到净化的目的，常用手段包括氧化塘法、活性污泥法等。另一种是厌氧法，即在无氧条件下，借助厌氧微生物来处理污水，降解其中的有机物，以实现对环境的净化。比如，巨大芽孢杆菌 CM-Z19 用于降解杀虫剂甲基毒死蜱时会产生难以降解的中间代谢物，无法达到净化的目的，而将其与其他能够降解中间代谢物的菌株联合使用，就能起到更好的效果。因此，在治理中可选择多种菌株来提高治理目标，以保证治理的效果，借助多种菌株的微生物群落来处理污染，从而提升治理的水平。3.2微生物吸附在污水重金属处理的应用在处理重金属时需要借助微生物的絮凝作用和催化转化作用，使重金属被沉淀或者吸附。一些微生物能够分泌多聚糖、糖蛋白及脂多糖等物质，具有吸附及沉淀金属离子的功能。还有部分微生物的细胞表面可在离子交换的支持下吸附金属离子，当金属离子进入微生物细胞内后，微生物可通过自身代谢使其转化为低毒的形式，以达到治理效果。通过分析其应用效果，可运用该技术分离及回收铜、汞、铬等重金属，以保证净化的成效。3.3微生物絮凝技术在污水净化中的应用微生物絮凝剂是微生物产生的具有絮凝作用的高分子有机物，其主要成分包括糖蛋白、粘多糖及纤维素等，可将能够分泌絮凝剂的微生物称为絮凝剂产生菌。不同微生物所形成的絮凝剂可发挥出不同的作用，比如，由红串红球菌制作的生物絮凝剂，可对泥浆水、膨胀污泥、纸浆废水及粉煤灰水等污染物进行絮凝处理及脱色达到理想的效果，满足处理的实际需求；由拟青霉菌制作的絮凝剂可对血红细胞、大肠杆菌、活性污泥及氧化铝等进行有效絮凝，也能起到很好的处理效果。对微生物絮凝剂的有效应用，可使水中污染物得到沉淀，既优化了水质，又能使废水脱色，在废水处理达到排放标准再进行排放，避免对环境造成污染或不良影响，为环境的治理保护提供了相应的条件。3.4固定化微生物技术在水处理中的应用要想节能环保地处理水体污染物，可使用微生物制剂，但游离菌株对环境的适应能力普遍较差，导致净化效果不佳。运用固定化微生物技术可使菌剂在固定介质上缓慢地释放，发挥相应的作用，可显著改善微生物的抗逆性，提升生物量的浓度，并使应用效果得到改善。该技术在应用中主要包括以下方法，第一种是包埋法，需要将微生物固定在特定载体内，使微生物的活性和浓度得到提升，包埋处理后微生物不容易脱落，解决了菌体细胞流失的问题，还可使底物与反应产物自由进出。第二种是吸附法，借助微生物细胞对特定载体产生亲和性，可使微生物直接吸附在载体的表面上。鉴于此，可合理运用固定化微生物技术，根据需求选择合适的方法，以保证处理效果。3.5微生物修复技术在污染土壤治理的应用土壤中的固有微生物或者后添加进去的微生物都可起到降解土壤中有机污染物的作用，使土壤的性能得到恢复，为其治理工作提供了支持。可结合微生物修复污染土壤的原理来合理应用该技术，比如，在农业生产中使用农药会在土壤中残留污染物质，为解决这类污染，应使用特定的农药降解菌株，以人工添加的方式加入土壤中，发挥其降解农药的功能。通过对实际应用情况进行分析，研究人员发现了一种能降解百菌清的凝结芽孢杆菌，这种菌可有效降解土壤中的残留农药。随着技术的快速发展，微生物王琳等：微生物在环境保护中的应用研究29-第 3 期第 53 卷工业微生物技术在农药降解中能够发挥越来越多的优势，主要使用的菌类有黄杆菌属、芽孢杆菌属、假单胞菌属等，可满足农药降解的需求。此外，还可使用该技术对石油类污染、芳香族污染物等物质进行降解处理，以减少其中的污染物质。目前，我国对有机物生物降解的研究主要朝着基因方向发展，借助基因工程技术开发出能有效降解农药与石油烃等污染物的菌株，同时降解菌剂在市场中的快速普及，受到了社会的广泛关注。3.6微生物堆肥技术在固体废弃物回收中的应用固体废弃物的构成比较复杂，数量巨大，在回收废弃物再利用时需要进行分类，以不同的处理方式处理不同的废弃物，使其满足对社会效益的需求，为环境保护提供保障。对于农业固体废弃物和生活固体废弃物的处理，堆肥处理法的应用比较常见，能对农作物秸秆和餐厨垃圾进行有效处理，采用该处理方式可减少废弃物带来的影响，同时可获得相应的肥料。堆肥的原理是利用天然微生物群落的生命代谢活动，将固体废弃物中的可降解有机物转化为腐殖质，从而起到净化的作用。由于农业领域经常会产生农作物秸秆、人畜粪便及餐厨垃圾等，因此可将其作为原料，经过堆肥处理后制成有机肥料，为肥料的使用提供条件，提高资源的利用率。为了加强堆肥的使用效果，我国已经培育出了适合用于堆肥的微生物菌株，将其作为处理废弃物的接种剂，为产品质量的提升提供了保障。比如，将作物秸秆作为原料，适量接种木质素降解菌、纤维素降解菌，可使发酵速度显著提升，有效缩短了堆肥的时间，提升了堆肥的质量。结合相关研究情况，发现在堆肥过程中加入外源菌株可提高堆肥的效率，也可使氮素的损失减少，有利于钝化重金属。比如，低温情况一般不利于堆肥，如果接种嗜冷-嗜热复合菌剂，就可促进畜禽粪便与作物秸秆的堆肥，加速堆肥的过程。4结语在当前微生物处理技术的应用中，环境污染问题治理得到了支持，这是因为微生物在应用中具有较多优势，不会对环境产生不良影响，还可满足治理的需求。针对环境污染治理问题，应根据实际情况合理选择微生物技术，借助微生物技术来回收利用废弃物，从而达到环境保护的要求。对微生物技术的优化与推广，可为环境的健康发展提供保障，推进我国建设目标的实现。参考文献1 胡廷勇,丁树江.探究农村水环境污染及微生物技术治理 J.工业微生物,2023,53(1):67-69.2 王印庚,于永翔,蔡欣欣,等.凡纳滨对虾白便综合征发生与环境因子、机体免疫酶活和微生物的相关性分析J/OL.水 产 学 报:1-132023-04-15.http:/ 贾姊薇,王丽萍,季延海,等.营养液臭氧消毒频次对水培苗用大白菜（快菜）生长及微生物环境的影响 J.中国蔬菜,2023(2):51-56.AbstractWith the progress of pollution control in China,the technologies used have been improved,and microbial technology canplay an effective role in it to meet the actual needs of environmental protection.In order to give full play to the advantages ofmicrobial technology,it should be used reasonably.Through the introduction of environmental engineering technology,this paperexpounds the principle of microbial treatment of environmental pollution,analyzes the application of microbial technology inenvironmental pollution treatment and protection,so that the application of microbial technology can meet the actual needs,solve thepollution problem,provide good conditions for the development of the environment,and further promote the sustainable developmentof our countrys environment.Key wordsmicroorganism;environmental protection;applicationResearch on the Application of Microorganisms in Environmental ProtectionWANG Lin，ZENG XianghongWeifang Zhucheng Ecological Environment Monitoring Center,Zhucheng 262200，China30-