高观 陈如佳
浙江环科环境研究院有限公司 杭州商舟环保技术有限公司 浙江杭州 311100
摘要:在当前的社会环境中,广大群众在思想、生活方式等各个方面有了很多的转变,并且伴随生活质量的不断提高,大家对环境的要求也愈加严格。如何保护环境,改善遭到破坏的环境系统,如何建设相关的环境工程成为很多人迫切想要解决的问题。微生物技术作为一项处理污染、保护环境的技术,在环境保护工程中有重要的作用,只有加强对微生物处理技术的了解,加深对造成环境污染原因的分析,就能更好地在环境工程中运用微生物处理技术,不断改善环境,提升环境工程的质量。
关键词:微生物处理技术;环境工程;运用与实践
引言
随着社会的发展和时代的进步,虽然促进了工业领域的进一步发展,但随之而来的是环境污染问题愈加严重。无论是传统的物理处理技术,还是化学处理技术,都无法有效抑制环境污染,更为严重的还会诱发二次污染。因此,为了妥善解决以上问题,相关人士对此类问题逐渐加大了研究力度,发现可以利用微生物的降解、代谢或富集,有效消除工业生产阶段所产生的化合物[1]。由于微生物自身具有独特的生物修复功能,能够改善与优化环境,使环境得到再生。也正是由于微生物处理技术在环境污染处理中的良好效果,使得其在环境工程中得到了广泛的应用。
1微生物处理技术
所谓的微生物处理技术,也就是通过微生物自身进行代谢时所发生的反应,以及通过一些在微生物合成时产生的一些物质对环境展开对应的检测,通过这些方式可以对我们的环境展开检测、评价以及防治。微生物处理技术囊括了生物学的相关特征,还将环境保护、污染防治的一些特点包含在内,其在使用时,花费较低、污染较小,能够取得较好的环境效果,因此在现在很多环境保护与防治工程中有了很广的使用。
2环境工程概述
环境工程主要面向水污染治理、大气污染治理、固体废物处理处置,以及物理污染治理等领域,包括环境工程工艺设计、环境工程施工管理、环保设备安装调试、环保设施运营管理、环境工程监理等工作。
3微生物处理技术在环境工程中的运用与实践
3.1对废水的处理
水是正常生产和生活必不可少的物质,因此经常会产生很多的工业废水和生活废水,对废水的处理具有重要的作用。而微生物处理技术由于其成本低、操作简便、处理效果好等原因被应用与废水的处理,而微生物对废水的处理主要包括厌氧和好氧处理两种。厌氧处理也就是指在无氧的状态下采用厌氧微生物对废水中的各种物质进行分解处理的办法,其主要包含了水分解、发酵、产乙酸、产甲烷四个阶段,最终将废水中各种杂质转化为甲烷、二氧化碳等物质。经过多年的发展,在废水中利用厌氧进行处理已经有了很大成效,如表1所示。好氧处理就是利用好氧微生物将其放在氧气充足的地方,促使微生物得到快速的生长与繁育,以加快对废水杂质的处理,最后转化为水、二氧化碳这些物质。一般在废水处理中好氧处理的方法有着更为广泛的应用。
3.2固体废弃物的微生物堆肥处理
固体废弃物组成繁杂、数量巨大,在固废的资源化利用过程中对其进行分类并采取不同的处理方式,方能达到最大的经济效益和社会效益。对农业固体废弃物及生活中的部分固体废弃物进行堆肥处理是当前应用最为成熟的固废再利用方式之一;对农作物秸秆、动物粪便及一些餐厨垃圾进行堆肥处理,一方面,能有效减少这些废弃物对环境的影响;另一方面,其最终的堆肥产品也是一种优异的肥料。堆肥是指利用天然微生物群落的生命代谢活动,将固体废弃物中可降解的有机物转化为腐殖质的过程;在农业领域,经常应用农作物秸杆、人畜粪便、餐厨垃圾、污泥等废弃物作为原料,经堆肥化处理后制作成有机肥料。
为了提高堆肥效果并保障产品质量的稳定,已经选育了一些适于堆肥的微生物菌株,并将其开发为用于堆肥处理的接种剂。例如,在以作物秸秆为主要原料进行堆肥时,可适量接种木质素降解菌、纤维素降解菌和半纤维素降解菌等,可显著提高发酵速度、缩短堆肥时间,并提高堆肥质量。目前,在诸多堆肥研究中已经观察到在堆肥过程中添加外源菌株可显著提高堆肥效率,减少氮素损失,并有利于钝化重金属。例如,低温条件通常不利于堆肥,但若接种嗜冷-嗜热复合菌剂则可促进畜禽粪便与作物秸秆的堆肥,加速堆肥进程。
3.3微生物在净化废气中的应用
利用微生物实现废气净化也尤为重要,具体可从以下几点入手:第一、要将气体转化成液态,再配合相对应的微生物实现对废气的有效降解,其所产生的代谢物会融入在液相中,形成细胞代谢的能源,而另一部分则会变为气体流入空气中,要严格把控其存在的有害物质,充分发挥清洁效果,废气净化塔如图3所示。除此之外,经相关人士对氮氧化合物废水的微生物净化研究可发现,借助悬浮生长系统,驯化脱氮杆菌,再融入NO混合气体,可以转化为零危害的氮气,值得注意的是,NO净化率可高达98%左右。
3.4污染土壤的微生物修复技术
土壤中天然存在的微生物或人为添加的微生物能降解或转化土壤中的有机污染物,以实现土壤功能的恢复或改善,这就是利用微生物修复受污染土壤的基本原理。例如,农业领域中农药的大量使用会在土壤中造成农药残留污染,针对这类污染可以选育特定的农药降解菌株,并将其人工添加到受污染的土壤中,以实现对残留农药的降解;例如,分离了一株能降解农药百菌清的凝结芽孢杆菌,能有效降解土壤或水体中的残留百菌清。
3.5固定化微生物技术的使用
对于一些污染源较为特殊的环境污染来讲,以往的处理技术比较难以进行有效地处理,就需要采用固定化微生物的技术。这一技术的使用主要包括两个大的步骤,其一就是需要对微生物有一个科学的筛选,了解不同微生物的作用,选择最适合本污染源的微生物;第二步就是需要将微生物进行固定,将其固定在一些细胞载体上。通过对微生物进行固定,对微生物形成一种保护,保证其能够在较为活跃的状态下能够繁育,这样能减少微生物降解的实践,提高环境工程处理的效率。
3.6污水中重金属的处理
微生物处理污水中的重金属主要是依靠微生物的絮凝作用、催化转化作用及吸附作用等使重金属被沉淀、吸附或转化。有些微生物可以分泌多聚糖、糖蛋白、脂多糖等胞外聚合物质,其具有吸附、络合或沉淀重金属离子的作用;也有一些微生物的细胞表面能通过离子交换或物理吸附的方式吸附重金属离子。另外,有些重金属离子能进入微生物细胞内,并可能通过微生物的生化代谢转化为低毒的形式。近年来已有大量研究报道利用微生物从废水中分离、回收铜、汞、铬等重金属,并取得了很好的净化效果。
结束语
微生物处理技术在环境工程建设中得到了非常广泛的应用,在我国城市发展的过程中,土地资源不断减少,很难有大面积的填埋点,导致填埋处理技术无法快速普及与推广。而微生物处理技术有效解决了这个问题,并且在环境工程中的作用十分重要,为环境治理工作做出了重要的贡献。目前,微生物技术已经涉及很多领域,成为环境工作者的研究对象。未来,微生物技术还会不断发展和进步,为环境保护事业提供更多的帮助。
参考文献
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