哪些微生物能幫助治理大氣污染和水污染?
微生物技術(shù)是環(huán)境保護的理想武器,這一技術(shù)在解決環(huán)境問題過程中所顯示的獨特功能和顯著優(yōu)越性充分體現(xiàn)在它是一個純生態(tài)過程,從根本上體現(xiàn)了可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略思想。微生物技術(shù)在處理環(huán)斃污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿條件溫和以受無二次污染等顯著優(yōu)點,加之其技術(shù)開發(fā)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(yè)家的高度重視。
目前微生物技術(shù)已是環(huán)境保護中應用最廣的、最為重要的單項技術(shù)。其在水污染控制、大氣污染治理,有毒有害物質(zhì)的降解、清潔可再生能源的開發(fā)、廢物資源化、環(huán)境監(jiān)測.污染環(huán)境的修復和污染嚴重的f業(yè)企業(yè)的清潔生產(chǎn)等環(huán)境保護的各個方面,發(fā)揮著極為重要的作用。
應用微生物的高效降解、轉(zhuǎn)化能力治理環(huán)境污染,在污水治理、固體廢棄物處理、重金屬降解、化合物分解、石油修復等方面均取得了良好的效果。其治理過程分為:①高效生物降解能力和極端環(huán)境微生物的篩選、鑒定;②污染物生物降解基因的分離、鑒定和特殊工程菌的構(gòu)建;③生物恢復的實際應用和工程化。
微生物治理污水過程中,分離凈化污水的高效菌株已成為主要研究內(nèi)容。如現(xiàn)已分離到的可治理高濃度生活廢水、凈化池塘、解決水體富營養(yǎng)化等問題的光合細菌;對礦井排水經(jīng)濟有效的Pesulforibrio desnlfuricans 菌株等。
固體廢棄物污染嚴重影響我國的環(huán)境質(zhì)量。利用微生物分解固體廢棄物中的有機物,從而實現(xiàn)其無害化和資源化,是經(jīng)濟而有效的處理同體廢棄物方法。微生物技術(shù)治理同體廢棄物的優(yōu)勢是:可以有選擇地濃縮或去除污染物:節(jié)省運營和投資成本:廢物總體積顯著降低:可以將廢棄物轉(zhuǎn)化為再利用資源。
重金屬污染主要源f采礦活動、石油業(yè)和電鍍廠等工業(yè)的超量捧放以及電池等含重金屬同體的廢棄物。微生物亦可通過酶促或化學反應,將有毒物質(zhì)低毒化或無毒化,最終消除重金屬污染。
毒害性化合物多為人工合成的殺蟲劑、除草劑、防腐劑以及石油化學排放的污染物。去除此類物質(zhì)的微生物降解技術(shù)是一門新興的修復技術(shù)。由于微生物的生長離不開碳源和能源,因而大多數(shù)污染物在有氧條件下,通過微生物分解作用,可作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì),構(gòu)成微生物食物網(wǎng)的一部分,重新進入生物地球化學循環(huán),達到凈化目的。
石油污染分陸地石油污染和水域石油污染。其中陸地石油污染通常會導致地下水蓄水層的污染,受污染的地下水,在自然狀態(tài)下一般需要幾十年甚至更多的時間才能復原。應用微生物技術(shù)治理石油污染,是將污染物轉(zhuǎn)化為無毒性終產(chǎn)物的有效方法。研究表明,細菌是降解石油的重要分解菌,如假單胞菌屬( Pseudomonas )、桿菌屬( Flauobacterium )、棒桿菌屬(Corynebacterium)、弧菌屬( Vibro )、無色標菌屬( Achromobacter)、微球菌屬(Micrococcus)、放線菌屬( Actinomyces)等均有降解石油的能力。此外,霉菌、酵母菌等真核微生物也是石油降解的主要類群。
大氣污染治理
我國100 多座城市,大氣質(zhì)量達到1 級標準的不到1%,大氣污染十分嚴重。因此減少廢氣排放和使用廢氣凈化設(shè)施是治理大氣污染的必然趨勢。利用微生物技術(shù)治理大氣污染的優(yōu)勢是可將污染物轉(zhuǎn)化為無害物質(zhì),成本較應用理化方法降低60% ~ 80%,應用微生物技術(shù)去除空氣和廢氣中污染物的工藝,如生物過濾,生物除污已取得較好效果。微生物通過不同的固定途徑,可有效地降低大氣中CO2含量。如從海水環(huán)境中分離出的固定CO2的微藻,在最適條件下,在150 L 光反應器中培養(yǎng),1 g 微藻每天可固定2 g CO2。此外,微生物在去除SO2、NO 等有毒氣體中也表現(xiàn)出極大的潛力。
微生物在污染治理中具有廣泛的應用前景,為提高微生物降解能力,擴大其應用范圍,分離、重建高效、廣譜降解微生物具有重要意義。同時,在微生物對污染物的適應及其降解遺傳學機制,微生物凈化的高效性及安全性,研究成果從實驗室研究向工程應用的轉(zhuǎn)移,以及高效、準確評估技術(shù)的應用等方面,尚需加大投入和作進一步研究。
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