微生物在污水處理中的應(yīng)用研究

　　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越重視。水污染問(wèn)題是環(huán)境污染的主要問(wèn)題之一，已經(jīng)受到社會(huì)大眾的廣泛關(guān)注。工業(yè)廢水、養(yǎng)殖污水及生活污水中含有大量的有機(jī)化合物、氨氮及重金屬等，嚴(yán)重危害著人類和動(dòng)物的健康，對(duì)植物生長(zhǎng)也造成了一定的影響。在污水處理工藝中，微生物處理技術(shù)顯現(xiàn)出明顯的優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)得到了廣泛研究。簡(jiǎn)要分析了水污染現(xiàn)狀和微生物功能特點(diǎn)，研究了微生物在污水處理中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題，為微生物在污水處理中更好地運(yùn)用提供了指導(dǎo)。

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，大量的工業(yè)廢水、生活污水及養(yǎng)殖污水等的不達(dá)標(biāo)排放，導(dǎo)致水體中N、P、有機(jī)物等污染物含量大大增加，導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，溶解氧含量降低，藻類大量繁殖，水體發(fā)黑發(fā)臭，嚴(yán)重破壞了水體的生態(tài)結(jié)構(gòu)，影響了水體生態(tài)平衡，給人類健康及動(dòng)植物生長(zhǎng)帶來(lái)了極大的影響。微生物具有繁殖快、針對(duì)性強(qiáng)及分解速度快等特點(diǎn)，近年來(lái)，在污水處理中得到了廣泛應(yīng)用，已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外專家的研究熱點(diǎn)。本文簡(jiǎn)要分析了水污染現(xiàn)狀和微生物功能特點(diǎn)，研究了微生物在污水處理中的應(yīng)用及存在的問(wèn)題，為微生物在污水處理中的高效運(yùn)用提供指導(dǎo)。

　　1水污染現(xiàn)狀

　　隨著國(guó)家城市化進(jìn)程的不斷加快和工業(yè)化的不斷推進(jìn)，水污染問(wèn)題已經(jīng)成為社會(huì)關(guān)注的重點(diǎn)議題。當(dāng)前水污染的來(lái)源主要是工業(yè)廢水、生活污水、畜牧業(yè)污水及農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的污水等。研究表明，自1988年起，我國(guó)的生活污水排放量就已經(jīng)超過(guò)了工業(yè)廢水的排放量，大量未經(jīng)處理的生活污水排放到河流、湖泊等水體中，嚴(yán)重影響了水體生態(tài)環(huán)境，加之工業(yè)廢水及畜牧養(yǎng)殖污水處理的不達(dá)標(biāo)排放、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中化肥和農(nóng)藥的流失，大量的污染物質(zhì)流入水體中，加重了水體污染。

　　2微生物的功能特點(diǎn)

　　微生物種類繁多、適應(yīng)性強(qiáng)、代謝方式多樣，幾乎可以降解環(huán)境中的所有污染物質(zhì)，因此，在污水處理中的應(yīng)用前景非常廣闊。

　　微生物在污水處理中的應(yīng)用特點(diǎn)主要有3個(gè)：①生長(zhǎng)繁殖快，分解效率高。微生物繁殖能力強(qiáng)、生長(zhǎng)代時(shí)短、表面積大，所以，對(duì)污染物的分解效率高。②微生物作用的針對(duì)性強(qiáng)。不同種類的微生物具有不同的代謝途徑，因此，所利用的能源也不同，對(duì)于不同的污染水體應(yīng)選用不同的微生物種類。③抗逆性強(qiáng)，適用性廣。微生物具有變異快的特點(diǎn)，當(dāng)水體環(huán)境發(fā)生極端變化時(shí)，微生物會(huì)在短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生適應(yīng)性突變，所以，其處理污水的方式更加靈活多樣。

　　3微生物在污水處理中的應(yīng)用

　　3.1對(duì)不含氮的有機(jī)物分解

　　自然界中大多數(shù)微生物只能利用葡萄糖、麥芽糖等基本糖類，而對(duì)于利用纖維素、油脂等的微生物種類較少。通常對(duì)不含氮有機(jī)物的降解主要是靠某些特定的微生物將大分子物質(zhì)分解為小分子物質(zhì)，再通過(guò)細(xì)菌、霉菌等對(duì)小分子進(jìn)行利用。對(duì)于葡萄糖等簡(jiǎn)單糖類的分解主要是一些常見(jiàn)的微生物，比如酵母、芽孢等;對(duì)于脂肪分解主要是靈桿菌、放線菌、霉菌或者熒光桿菌等微生物;對(duì)于芳香族化合物主要是通過(guò)白腐菌、某些光合細(xì)菌進(jìn)行有效降解。

　　3.2對(duì)于含氮物質(zhì)的分解

　　污水中主要的含氮物質(zhì)是氨氮、尿素、氨基酸、蛋白質(zhì)、硝酸鹽等物質(zhì)。對(duì)于尿素的分解主要是一些尿素細(xì)菌，比如桿狀菌、球狀菌等進(jìn)行尿素水解;對(duì)于蛋白質(zhì)的分解，主要通過(guò)熒光假單胞菌將蛋白質(zhì)分解為氨基酸。

　　在分解的每個(gè)階段都有特定的微生物參與，比如氨化的作用主要是一些好氧細(xì)菌和厭氧細(xì)菌，硝化的作用主要是好氧細(xì)菌，反硝化作用則是一些兼性厭氧微生物。

　　3.3對(duì)無(wú)機(jī)物的轉(zhuǎn)換

　　污水中一般含硫、磷和鐵等無(wú)機(jī)物，對(duì)于硫元素的處理主要是依靠硫磺細(xì)菌和硫化細(xì)菌來(lái)將硫元素進(jìn)行轉(zhuǎn)化，對(duì)于磷元素主要是通過(guò)一些蠟質(zhì)芽孢桿菌來(lái)處理，對(duì)于鐵元素的處理主要是通過(guò)微生物的氧化還原作用進(jìn)行處理。有的工業(yè)廢水和畜禽養(yǎng)殖污水中還含有鉻、銅等重金屬，比如冶金、醫(yī)藥等廢水中含有多種重金屬，養(yǎng)殖污水由于飼料添加劑銅類化合物的廣泛使用，常造成養(yǎng)殖污水中銅元素超標(biāo)。重金屬不能被分解，對(duì)于重金屬的處理只能是將其轉(zhuǎn)化成鈍化態(tài)或?qū)⑵滢D(zhuǎn)移。微生物在轉(zhuǎn)化重金屬方面具有重要作用，比如鎘元素一般采用微生物吸附、還原的方法來(lái)處理。

　　4微生物在污水處理應(yīng)用中存在的問(wèn)題

　　4.1污水處理微生物菌劑菌種結(jié)構(gòu)單一

　　當(dāng)前市場(chǎng)上的污水處理菌劑多樣，包括氨氮去除劑、COD降解劑、反硝化菌劑等，它們之中大多只含有1種或2種不同種類的微生物，這些微生物大多是一些常見(jiàn)的微生物種群，對(duì)某些特定環(huán)境中的易處理的污水能夠有較好的效果，而對(duì)于一些含有大量難以降解的污染物，比如芳香烴、抗生素等的污水以及極端環(huán)境下（比如高鹽污水）的處理效果不佳，對(duì)于含芳香烴、抗生素及高鹽等環(huán)境下降解污染物的微生物選擇是研究的主要方向。

　　4.2低溫條件下微生物作用效率低

　　微生物發(fā)揮作用需要一定的溫度條件，對(duì)于北方一些低溫地區(qū)，溫度過(guò)低往往會(huì)影響微生物的繁殖效率、代謝活性，導(dǎo)致微生物對(duì)污染物的分解效率降低，最終導(dǎo)致污水處理成本增加。因此，篩選低溫條件下的具有相應(yīng)降解功能的微生物也是目前研究的熱點(diǎn)。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　綜上所述，微生物在污水處理中的應(yīng)用前景廣闊，與傳統(tǒng)的污水處理工藝相比，微生物處理技術(shù)更科學(xué)、價(jià)格更低廉，能夠維持長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。隨著對(duì)微生物研究的深化，大量作用效率更高、適應(yīng)性更強(qiáng)的微生物菌株將被篩選和培育，在對(duì)特殊環(huán)境，比如對(duì)含鹽、芳香烴及抗生素等濃度高的污水的處理將會(huì)取得一定的進(jìn)展。

　　此外，將微生物學(xué)與環(huán)境生物學(xué)、病理學(xué)等學(xué)科進(jìn)行結(jié)合，可不斷提高污水的處理質(zhì)量和效率，實(shí)現(xiàn)污水資源利用的最大化，這是未來(lái)研究的方向。