微生物技术在环境中应用论文范文2篇

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篇(1)

　　摘 要： 在社会经济快速发展的新形势下，不仅自然资源大量消耗，而且生物多样性不断减少，生态环境污染越来越严重，这对人类的生存和发展带来了较大折影响。因此需要加大环境治理力度，以此来实现对生态环境的有效保护。

　　关键词： 微生物处理技术;环境工程;微生物;应用

　　随着生物工程应用领域的不断扩展，在当前环境工程中微生物处理技术发挥着越来越重要的作用。利用微生物处理技术进行环境治理，不仅可以保证环境污染治理的效果，而且能够有效的降低治理成本，不会在治理过程中出现二次污染情况，因此当前微生物处理技术在环境工程中应用十分广泛。

　　一、微生物的主要构成

　　(一)光合菌群

　　微生物中的光合菌群为独立营养微生物，其能源主要来自于土壤接受的太阳红外线和紫外线辐射，分离出土壤中的硫化氢和碳氢化合物中的氢，将有害物质转变为无害物质，通过将植物根部分泌物、有机物、有害气体、二氧化碳及氮等作为基质，进一步合成糖类、氨工酸、维生素类、氮素化合物和生理活性物质等，增强土壤肥力，为动植物生长提供重要的支持。光合菌的代谢物质可以被植物直接吸收，也可以为其他微生物繁殖提供养分，当光合细菌增殖时，其他有益微生物量也会随之增加。

　　(二)乳酸菌群

　　乳酸菌以光合细菌和酵母菌作产生的糖类作为主要的物质基础，并通过不断摄取形成乳酸。乳酸具有较强的杀菌能力，而且对有害微生物活动具有一定的抑制作用。在对木质素和纤维素分解过程中也需要利用到乳酸菌。通过科学使用乳酸菌，可以实现对有机物的发酵分解。对于未腐熟的有机物在使用乳酸后，可以加快转化为有效的养分。

　　(三)放线菌群

　　对于微生物中的放线菌，其通过从光合细菌中来获取氨基酸和氮素等作为基质，并产生各种抗生物质、维生素及酶，实现对病原菌的有效抑制。同时放线菌还能够提前获取到有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，并对其增殖起到一定的抑制作用，为其他有益微生物增殖创造良好的生存环境。通过将放线菌和光合细菌进行混合，其对于难分散的物质具有较好的降解儿用，更容易被动植物所吸收，对增强动植物对病害的抵抗力和免疫力具有极为重要的作用。另外，放线菌对于固氮菌和VA菌根菌还具有促进其增殖的作用。

　　(四)酵母菌群

　　微生物中的酵母菌通过借助于氨基酸、糖类及其他有机物质进行发酵来实现活性化物质的细胞分裂。同时部分微生物在增殖过程中所需要的营养需要由酵母菌提供。另外，水中原生动物生物过程中所需要的养分也是由酵母菌生产时产生的单细胞蛋白作为养分来源。

　　二、环境工程中微生物处理技术的应用

　　(一)利用微生物技术监测水质情况

　　由于在污染水体中存在大量的有机物质，特别适于各种微生物的生长。水体中的微生物主要来源于土壤和人类和动物的排泄物。当前有对于水质受污染程度，以大肠菌群作为重要的指示菌。大肠杆菌会与糖起发酵作用，并产生酸或是气体，因此在对水质检测时，可以根据酸和气体来对大肠杆菌的数量对水的质量等级进行判断。

　　(二)利用微生物技术处理废水

　　污水里含有丰富的污染因子，无论是生活污水还是工业废水中都可能含有金属、酚类及甲醛等成分，利用微生物技术来对这些污水中的有机污染物进行吸附和转化，并进一步对其进行扩散和分解，可以有效的将污水中的污染分子去除。利用微生物技术来对城市污水进行处理，可以有效的减少悬浮物质的数量。

　　(1)厌氧处理法

　　在污水厌氧生物处理工艺中，针对微生物凝聚形态可以将其分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。对于高分子有机物其厌氧降解过程主要为水解、发酵、产乙酸和产甲烷四个阶段。在水解阶段，由于高分子有机物分子量相对较大，无法透过细胞膜，因此不能为细菌直接利用。它们在第一阶段被细菌胞外酶分解为小分子。这些小分子的水解产物能够溶解于水并透过细胞膜为细菌所利用。水解过程通常较缓慢。发酵阶段是有机物化合物既作为电子受体也是电子供体的生物降解过程，在此过程中溶解性有机物被转化为以挥发性脂肪酸为主的末端产物，因此这一过程也称为酸化。产乙酸阶段主要产物有挥发性脂肪酸、醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等，产物的组成取决于厌氧降解的条件、底物种类和参与酸化的微生物种群。在产氢产乙酸菌的作用下，上一阶段的产物被进一步转化为乙酸、氢气、碳酸以及新的细胞物质。虽然厌氧消化过程可分为以上四个过程，但是在厌氧反应器中，四个阶段是同时进行的，并保持某种程度的动态平衡。

　　(2)好氧处理法

　　好氧处理法就是将微生物放置在有氧环境中，促使其大量的繁殖。之后通过微生物氧化分解污水中的污染因子。实现污水的精华，处理掉其中的有害物质。好氧处理法的操作方法比较简单，具有较强的灵活性。

　　(三)利用微生物将固体垃圾变为化肥

　　在固体垃圾中放入大量的嗜热微生物和硝化细菌异界纤维分解微生物，一般中温微生物的生长受到高温的限制，嗜热微生物在高温的情况下能够加快生长并且使活性增加，更容易形成正反馈回路。但是如果温度在上升到一定范围，超出微生物的承受程度，也会不利用其生长繁殖，总而造成负面的影响。通过微生物发酵把固体垃圾转化为化肥的方法在目前已经被大规模的使用，并在多个地区取得了较好的效果。

　　(四)利用微生物净化废气

　　利用微生物净化废气，首先要把废气转化为液体形态，然后利用微生物处理有害液体的方法对空气中的废气进行处理。在处理废气的过程中产生的代谢物质会进入到液相环境内，这种物质可以作为细胞的代谢能源。利用微生物处理二甲苯可以在室温的环境里进行。当二甲苯的浓度和每小时的气流量以及废气在空塔中的时间达到一定的数值内，微生物对二甲苯的处理效果会更加明显，去除率高达90%以上。

　　(五)固体化微生物技术的应用

　　固定化微生物技术可以有效的提高废水处理效率，具有广泛的适用范围。特别是针对于特殊污染源，利用固体化微生物技术，通过向目标添加定制及具有已知降解能力的微生物制剂，能够达到较好的处理效果。在固定化微生物技术中，通过将特选的微生物固定在選好的载体上，保证其高度密集和生活活性，在适宜条件下能够快速和大量繁殖，可以有效的提高生物反应器内微生物的浓度及微生物抵抗不利环境的能力。反应后能够实现固液分离，进一步缩短处理时间。

　　三、结束语：

　　在环境工程中，微生物处理技术应用范围不断扩大，其在环保领域发挥着越来越重要的人用。而且在环境工程中应用微生物处理技术，可以获取到良好的经济效益和社会效益。因此在实际应用过程中，要通过合理应用微生物技术，以此来最大限度的发挥出微生物处理技术的重要作用。

　　参考文献

　　[1]许婷.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].科学技术创新，2016(10).

　　[2]张凤.在环境工程微生物领域中分子生物技术的应用[J].绿色科技，2013(08).

　　[3]曲滨鸿.环境工程中微生物处理技术的运用与实践[J].中国科技博览，2016(01).

　　推荐阅读：《生物技术进展》是由农业部主管，中国农业科学院茶叶研究所和生物技术研究所联合主办的学术期刊，于2011年7月创刊，双月刊，国内外公开发行。

篇(2)

　　摘要：随着我国可持续发展理念的深入贯彻，环保理念在我国逐渐广泛推进深入发展。水资源是人类赖以生存的重要资源，随着水源污染问题的加重，人们开始重视对水源的治理。笔者从固定化微生物技术的角度出发，阐述固定化微生物技术、分析固定化微生物技术的应用方式，在文章的最后，重点分析了固定化微生物技术在水环境治理中的作用。

　　关键词：固定化微生物;水污染;水治理;应用

　　在水污染现象加剧的情况下人们对环境治理提出新要求，为保证水环境的健康，为保证用水安全人们创新了污水处理技术，开始将固定化微生物技术运用在水环境治理中，充分利用固定化微生物技术来治理水污染。从固定化微生物技术的运用来看，该技术属于新兴技术，被积极推广运用之后在具体的运用中采用物化方式，将微生物固定在载体上限定在区域之内，高度富集来处理废水。

　　1.固定化微生物技术在水环境治理中运用的技术原理

　　从污水处理技术发展的角度来说固定化微生物技术作为新兴技术，被积极推广运用有很高的价值。在具体的实践运用中采取物化的方式将微生物固定在载体上，限定在特定的空间区域内富集，之后对污水进行处理。运用这种技术生产出不易溶解的固定化小球，依赖微生物密集程度高和活性强的特征，连续使用净化污水。在经过固定化处理之后的微生物对环境有很强的适应能力，即使是酸碱度比较高的环境。在污水处理的时候能够实现固液分离，微生物还有比较强抵抗能力。从技术分类来看污水处理的过程中常用的固定化生物技术手段比较多，比如吸附法。在固定化微生物技术的研究中共价结合法是研究中的重点内容，该技术的运用对固定化载体材料造成的影响比较大，需要在使用的时候有很好的把控能力。

　　2.水污染治理现状

　　2.1人口密集污染水源较多

　　我国多数城市，人口集中，对水源的需求比较大，同样也是水污染严重的区域。人们生活环境存在污染的同时、生活场所也被严重污染。在这种情况下城市规划建设的科学合理性成为水污染治理的关键之一，在城市规划建设中，需要优先考虑水污染的治理问题。城市聚集人口比较多，在日常的生活中和工作中，都会造成大量的生活污染，再加上生产污染等。污水处理面临比较严峻的形势。但是在实际水污染治理中存在资金投入少的现象。

　　2.2 污水处理基础设施建设不够完善

　　上个世纪八十年代开始，我国建设了第一座大型污水处理厂，随着时代的发展和社会进步，我国污水处理在一定程度上形成了规模，但是城市污水集中处理效率仍旧不高。比如有的地区水源不足城市污水处理厂处于半工作状态、有的污水处理厂成为摆设[2]。为降低运营成本还有污水处理厂还会减少处理工艺，很多没有达标的污水直接排出。近几年以来国内较多城市的水域功能区水质严重不达标，污水处理效率不仅仅没有提升，反而处于下降趋势。这种背景下城市水污染形势也越来越严重，需要采取合理的方式及时扭转当前局面。

　　3.固定化微生物技术在水环境治理中的实践探析

　　3.1 活性污泥污水处理工艺

　　该方式的运用需要结合多种工艺，比如A-O工艺等，这些工艺的发展前景十分良好，在当前污水处理过程中，A-O工艺的氧化沟工艺的处理能力都十分有效。氧化沟工艺还可以成为混合式活性污泥法，该技术以延时曝气的方式脱氮和取出BODS，其中脱氮是机械进行，不需要使用到污泥消化池和初沉池等。这种工艺技术的运用具备的优势有：出水水质稳定、处理效率高以及工艺流程简单快速。该方式运用的时候管理也非常简单。除了优点之外该技术也存在一定的缺陷，就是占地面积比较大。

　　活性污泥污水处理工艺的使用是在水域和微生物混合之前，由于氧化沟的水流状态比较的特殊，运用活性污泥生物的凝聚作用将水域分为缺氧区域、富氧区域，同时进行脱硝反应。沉池交替工作在氧化沟工艺中属于常见的方式。A/O技术出现时间最早，再具体的使用过程中就是实现废水脱氮。传统的活性污泥去污渍方式污泥去除效率很低，使用A/O工艺，脱氮率为七成。在该工艺的处理技术中还可以利用微生物对磷的过量摄取能力，排出含磷量高的污泥。

　　3.2厌氧工艺

　　内循环厌氧反应器污水處理方式也被称为IC方式，这种方式产生的年代比较早，在上个世纪九十年代诞生在荷兰，由Paques公司发明，该工艺以NASB为基础，开发的超高效厌氧反应器具备很多优势，如运行过程稳定，污泥产量少，处理容器大，不需要较多投资。其中比较明显的特征是反应装置中，索状分离器为两级三相型，反应器下半部分可以在很高负荷下正常运行[3]。在当前该工艺已经运用在部分行业的污水处理当中，比如食品加工产业、啤酒产业等。

　　3.3吸附工艺

　　微生物吸附工艺主要是利用微生物细胞体和分泌物，将污水物质中物体粘结悬浮形成絮凝体，絮凝体本身有很强的吸附功能，在城市污水处理的过程中主要采用白腐真菌和酵母菌，加上铅和铬等辅助吸收物质，从而避免有毒物质的排放。微生物吸附过程中的脱硫杆菌，可以吸附污水中的铜净化水源，保证水源的净化能力。还有一种活性污泥吸附，是微生物提供的基础载体提供氧化分解的作用。

　　3.4过滤金属

　　固定化微生物技术在重金属水域的治理过程中为水环境中的重金属元素会对微生物产物发生毒害作用，在经过固定化处理技术处理之后，微生物的抗冲击和抗干扰能力都得到了提升。因此微生物生化特性得到维持之后通过具备高度活性的微生物酶，将水环境中的重金属富集在一起实现水环境的净化。

　　结语：

　　为解决传统水污染处理工艺在实际运用中存在的问题，可以充分运用固定化微生物技术，充分运用在多种水环境中，充分分离水源中的有机物和重金属元素等，有效提升水环境的治理质量。

　　参考文献：

　　[1]马骏. 探析污水处理中固定化微生物技术的运用[J]. 科技创新与应用， 2018， 000(034)：155-156.

　　[2]赵婷婷， 许晓慧， 佟新龙. 固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J]. 区域治理， 2018， 000(007)：93.

　　[3]尹莉， 张鹏昊， 陈伟燕，等. 固定化微生物修复黑臭水体的生物技术研究[J]. 给水排水， 2018， 54(S2)：53-57.

　　推荐阅读：水环境治理论文如何发表sci期刊