1 微生物技術在廢水處理中的應用
1.1 固定化微生物技術
眾所周知,用物理的方法(如打撈)雖可清除部分污染物,但對氨氮、亞硝酸鹽等化學污染物以及禽畜糞便等的處理難以奏效,用化學的方法則易造成二次污染。隨著科學技術的發展,能夠“吃”污的微生物控制污染技術近年來逐漸受到重視,并在污水處理等領域得到廣泛應用。固定化微生物技術是指通過采用物理或化學的方法將游離微生物細胞定位于限定的空間區域內,使其成為不懸浮于水但保持活性,并可反復使用。
唐鳳舞等[2]用固定化微生物技術對城市污水進行污染物降解處理實驗研究。結果表明,在pH值為8.0、固定化顆粒與污水的質量比例為16%,溫度為25℃時,硝基苯去除率達97.9%,COD去除率達89.2%,出水水質穩定。
龐勝華等[3]用PVA包埋固定化微生物顆粒處理抗生素廢水,活性微生物為經抗生素廢水以l0％濃度增幅馴化75d后的活性污泥。結果表明:廢水濃度(COD)為2000mg/L、曝氣為20h、溫度在10～45℃、pH值7～10,COD的去除率可達到80.57%。
1.2 生物膜技術
生物膜技術是指用天然材料(如卵石),合成材料(如纖維)為載體,在其表面形成一種特殊的生物膜,為微生物提供附著表面,有利于加強對污染物的降解作用。
李健等[4]采用厭氧生物濾池(AF)—好氧生物接觸氧化(BCO)聯合工藝,并在AF的濾料中掛上生物膜,對合成洗滌劑(LAS)廢水進行處理試驗。結果表明,AF反應器在HRT=24h、溫度(32±2)℃、pH為7～8、營養母液質量濃度5mg/L條件下;出水達到國家《污水綜合排放標準》(GB8978-1996)規定的一級排放標準。
張鳳君等[5]采用中空纖維膜作為無泡供氧及生物膜載體,采用包埋固定化技術進行掛膜及污水處理研究。實驗結果表明,采用PVA作為包埋劑,且包泥量為1∶1的情況下,COD和氨氮的去除率分別穩定在90%和80%左右。
1.3 復合微生物技術
復合微生物技術是指利用現代微生物技術選育優勢菌種,構建基因工程菌以提高生物處理系統對難降解有機物的去除能力。
高云超等[6]篩選并制備了復合微生物制劑(CMP)并用于豬場污水處理。研究表明,光合細菌非曝氣處理和CMP曝氣處理對污水的處理效果較好,處理2d后污水的COD值分別降低35.5%和74.1%。CMP接種量為0.1%、1%和10%,CMP對高濃度污水具有較好的處理作用。
2 微生物技術在環境修復中的應用
2.1 微生物技術在土壤修復中的應用
王麗萍等用菌根真菌-植物對石油污染土壤進行修復。結果表明:在石油污染濃度(石油的質量分數)0.2%和2%條件下,石油烴降解率與菌根侵染率、玉米根干重和植株干重均呈現相關性。接種叢枝菌根真菌處理的菌根侵染率、玉米生長量和石油烴降解率均遠高于對照處理。
齊建超用4種菌劑與多種有機肥聯合修復石油污染土壤。結果表明,腐植酸、諾沃肥和生物有機鈣等有機肥和菌劑(4%處理)的加入使土壤鹽堿環境得到明顯改善,土壤pH穩定于6.9;4%菌劑處理與有機肥聯合作用修復效果最顯著,石油烴降解率可達到73%。
2.2 微生物技術在水體修復中的應用
李秋芬等使用有益菌復合菌劑對大菱鲆養殖廢水的凈化效果明顯好于單獨使用某一種有益菌的效果,復合菌的COD去除率為68.4%～73.1%,高于單株菌Lt7222的60.8%,氨氮的降解率為80%,高于A3的25.3%和Y1的77.4%,且有害中間產物亞硝酸氮始終維持在較低水平。
趙宇等用復合光合細菌法對養蝦廢水作研究,其中CODcr的去除率能達到63%,NH3-N的去除率也能達到92.5%。季民等提出了通過投加以光合細菌為主的復合細菌群來強化湖泊水體生物自凈能力,改善湖泊體水質的方法。
3 微生物技術在有害有機污染物治理中的應用
隨著工業技術的發展,廢棄有機物排放到我們所處的環境中,空氣,土壤,水源,嚴重破壞我們的生存環境,國內外專家學者一直在研究解決有害有機污染物的方法,其中,微生物方法以其高效,無二次污染等優點成為研究的熱點,楊彬等通過富集培養,獲得了降解對硝基苯胺的混合培養微生物,并用于降解硝基苯胺。結果表明,在培養液中添加110gPL葡萄糖和110gPL酵母粉,36h內對硝基苯胺去除率可達97%以上,對硝基苯胺降解速率可達411mgPL·h。