房春娟,陳曉燕
(江西藍天學院,江西 南昌 330098)
水環境污染問題已經成為全世界面臨的重大問題之一。隨著工業的快速發展,我國工業廢水排放量逐年增加,調查顯示珠江流域干流廣州段污染相對較重,黃河流域面臨水資源短缺和水體污染雙重壓力,松花江流域處于中等污染水平,淮河流域,干流水質尚好,支流Ⅳ類至劣Ⅴ類水質為主。
淡水污染主要由人類活動產生的污染物而造成的,它包括工業污染源,農業污染源和生活污染源三大部分。工業廢水為水域的重要污染源,具有量大、面廣、成分復雜、毒性大、不易凈化、難處理等特點。農業污染源包括牲畜糞便、農藥、化肥等。農藥污水中,一是有機質、植物營養物及病原微生物含量高,二是農藥、化肥含量高。生活污染源主要是城市生活中使用的各種洗滌劑和污水、垃圾、糞便等,多為無毒的無機鹽類,生活污水中含氮、磷、硫多,致病細菌多。水污染的日趨增加,嚴重影響到我國人民的生活質量,因此受污染水體的治理已迫在眉睫。
用微生物法治理水污染,本質上是利用微生物特有的新陳代謝能力,把污染物轉化成對水體無污染的終產物,重新進入生物地球化學循環中。同時,微生物的引入可以增加水體生物多樣性,使水體的各級營養結構趨于穩定并保持平衡。污染水體中污染物難以降解的主要原因是環境體系中不存在或存在少量可降解污染物的微生物。
微生物方法在治理水體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點,加之其技術開發所預示的廣闊的市場前景,受到了各國政府、科技工作者和企業家的高度重視。隨著生物技術研究的進展和人們對環境問題認識的深入,人們已越來越意識到,現代生物技術的發展,為從根本上解決水污染問題提供了無限的希望。
利用微生物方法處理水體污染物通常能一步到位,避免了污染物的多次轉移,因此它是一種消除污染安全而徹底的方法。特別是現代微生物技術的發展,尤其是基因工程、細胞工程和酶工程等生物高技術的飛速發展和應用,使微生物處理具有更高的效率,更低的成本和更好的專一性,為微生物技術在環境保護中的應用展示了更為廣闊的前景。
微生物法在治理有機污染物,天然水體中存在著大量依靠有機物生活的微生物,而這些微生物具有氧化分解有機物的能力。通過人工措施來創造更有利于微生物生長和繁殖的環境,可以有效提高對污染水體有機物的氧化降解效率。微生物對有機污染物的作用方式可分兩大類,一類是微生物直接作用于有機污染物。另一類是通過微生物的活動改變化學和物理環境而間接作用于有機物染物。尤其是在對水體中難降解有機污染污染的處理中,固定化微生物技術越來越受到關注。利用固定化微生物技術則可有目的地篩選一些特殊的優勢菌種,將其固定在載體上,從而提高其在生物處理構筑物中的濃度,以達到高效處理的目的。微生物經固定化處理后,單位空間內的生物量大大增加,微生物的穩定性也得到提高,且能耐有機物濃度變化、pH值變化等因素的沖擊,因此其處理負荷高達常規活性污泥的3~7倍。
微生物法治理水體重金屬污染,重金屬是對水體污染的特點是其隨廢水排入水體后大多沉淀至水底,或者與有機物螯合成毒性很強的金屬有機物。其進入水體環境后大多不能被微生物所降解,往往通過食物鏈循環并最終在生物體內積累,破壞生物體正常生理代謝活動 。
細菌、真菌(酵母)、放線菌等將廢水中的重金屬沉淀、吸附吸收、降低其毒性從而達到治理重金屬廢水的目的。這其中包括多種作用方式,首先是微生物的吸附作用:微生物吸附法是利用具有吸附重金屬特性的微生物材料來吸附水溶液中的重金屬。與離子交換樹脂等傳統的處理方法相比,微生物吸附法具有來源豐富、成本低、處理低濃度重金屬污染的廢水效果好等優點。第二是微生物的沉淀作用:許多微生物通過還原反應使重金屬離子轉變成不易溶解的沉淀狀態或降低其毒性。例如利用硫酸還原細菌在厭氧狀態下形成的硫化氫,使重金屬離子與硫化氫結合成硫化金屬沉淀物,從而達到分離重金屬離子的目的。
當前,微生物治理水污染技術在國際上已經進入蓬勃發展的軌道。隨著全球范圍內對環境保護的高度重視和越來越嚴厲的環境法,市場環境微生物技術的需求越來越廣泛。我國的微生物技術處于剛剛起步階段。該技術的進一步開發要得到社會、同行及主管部門的廣泛支持,大力開展以污染控制技術為主的微生物技術研究,將大力推進微生物技術在環境保護中的應用,并發展帶動整個環保技術的發展,解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環境保護問題,并為環保市場提供高品質的環境保護高技術。
[1]姚曉麗,梁運祥.微生物技術改善河道水質的研究[J].環境科學與技術,2007,30(6):59-61.
[2]羅義,毛大慶.生物修復概述及國內外研究進展[J].遼寧大學報,2003,4(30):298-302.
[3]楊小紅,李俊,葛誠,等.微生物降解農藥的研究新進展[J].微生物學通報,2003,30(6):93-96.
[4]張紅兵.固定化微生物處理有機污染物[J].山西化工,2007,27(1):30-35.
[5]沈振國,陳懷滿.土壤重金屬污染生物修復的研究進展[J].農村生態環境,2000,2(16):39-44.
[6]LOVLEY DR,COATES JD.Bioremediation of metal contamination[J].Curr Opin Biotech-nol,1997 Jun,8(3):285-9.
[7]江瀾.微生物治理鉻污染的應用與發展[J].重慶工商大學學報,2006,23(2):132-135.
[8]屈艷芬,葉錦韶,尹華.生物吸附劑一活性污泥法吸附處理含鉻電鍍廢水[J].生態科學,2006,4(25):335-338.