2022年微生物在环境治理中的应用.docx

精选学习资料 - - - - - - - - - 微生物在环境治理中的应用微生物是一类形状微小、结构简洁、必需借助显微镜才能看清它们面目的生 物； “ 微生物” 不是分类学上的概念,而是一切微小生物即个体小于 0.1 毫米 生物的总称；目前已确定的微生物种数仍只有 10 万种左右,但近些年来由于分别培育方 法的改进, 微生物新种的发觉正在以很快的速度增长；或许在将来的某一天, 微 生物的总数可能会超过目前动、植物种数之和；凡自然界存在的有机物, 都能被微生物利用、 分解；有些微生物仍能利用有 毒物质如酚、氰化合物作为养分, 同时将有毒物质转化、 分解为简洁化合物如水、二氧化碳等；在治理环境污染中, 致力于生物环保技术的专家们采纳科学的分别、培育方法,查找和培育出了用于处理各种污染物质的微生物菌种；生物降解的巨大潜力迄今为止已知的环境污染物达10 万之多,其中大量的是有机物；全部的有机污染物, 可依据微生物对它们的降解性,分成可生物降解, 难生物降解和不行生物降解三大类；作为一个整体, 微生物分解有机物的才能是惊人的；可以说, 凡自然界存在的有机物, 几乎都能被微生物所分解； 环境微生物在环境污染治理中,至少可以在以下几方面发挥重要作用：1、修复污染生态环境运用环境微生物手段既可以修复受污染自然水体生态,特别是富养分化湖泊、河道和港湾, 也可以修复污染土壤生态, 特别是残留农药污辱的农田土壤和油田 开采过程中被原油污染的土壤；给水体投加除碳（有机碳）、除氮菌株,正成为 一项排除水体富养分化的可行技术措施；给土壤添加除油（矿物油）菌株,已成 为一项成熟的修复油污土壤的技术措施；2、处理污水及固体废弃物 事实证明,污染物降解菌在环境治理工程中有其不行替代的特殊作用；它无 特别在降解 论在污染物降解的专一性, 仍是在污染物降解活性的强度和长久性,那些难降解有机化合物方面,均比以往任何一种生化处理工艺占有肯定的优势,具有不行替代性； 当挑选出强势目标化合物降解菌,设备,就能得到意想不到的处理成效；配以合理的工艺流程和工程对于生活垃圾、 禽畜粪便、 农业废弃物等非有毒有害固体废弃物来说,微生物的作用更是其它生化治污手段所望尘莫及；同样是堆制发酵, 投降解菌和不投降解菌的成效大相径庭；投菌者,污染物去除率高、发酵温度高、发酵周期短；对于有毒有害工业固体废弃物来说,投加有专性降解功能的菌株, 更是不行缺少的技术措施； 由于缺乏其它有效的生化处理手段,专性降解微生物的作用就 显得特别重要；在污染物的生物毒性检测方面, 微生物也有着特殊的功能, 多种污染物敏锐 菌,均可供作检测环境污染物毒性之用；其中,发光细菌法,已被定为国家标准（GB）方法和世界标准（ ISO）方法；空气、水体和土地资源的污染越来越严峻,不但影响了国民经济的可连续发展,甚至已威逼到人类的健康、 智力乃至生存, 因此全球各国近几年都在查找新名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 的途径和方法, 以治理和解决环境污染问题；以下重点介绍几项经多年开发,已接近产业化的微生物技术；1. 微生物脱硫技术 煤炭是世界能源的重要组成部分,我国是世界上最大的产煤国和煤消耗国,煤炭占我国一次能源的3/4 ,高硫煤储量约占总储量的1/3 ,并且高硫煤开采比例也逐年上升, 而黄铁矿硫约占总硫的60%；煤中通常含有 0.25 7%的硫,如我国西南地区煤平均含硫量为 3.23%,西北地区为 3.05%,中南地区为 2.02%,华北地区为 1.65%；煤炭中的硫分为可燃硫和不燃硫；不燃硫主要是硫酸盐,可燃硫包括无机硫和有机硫； 可燃硫经燃烧生成SO2随烟气排入大气, 导致了严峻的环境污染,造成的经济缺失每年达数百亿元；据报道,1997 年,我国的 SO2年排放量已达 2 346 万吨,居世界第一位, 62%的城市大气 SO2日平均浓度超过国家三级标准；全国酸雨区面积已占国土面积的30%,华中酸雨区酸雨频率高达90%以上；估计 2000 年我国一次能源的消 耗量将超过 12 亿吨； SO2年排放量将会达到 3822 万吨；中国 21 世纪议程中指出：“ 进展少污染的干净煤技术是中国政府履行国际公约、 承担相应国际义务的重要方面,也是促进中国以煤为主的能源系统向环境无害的可连续进展的模式转变的战略组成部分；” 可见干净煤 是中国能源的将来；近年来讨论人员把煤的物理选煤技术之一的浮选法和微生物处理相结合,即 把煤粉碎成微粒与水混合, 并将微生物加入溶液中, 让微生物附着在黄铁矿表面,使其表面变成亲水性,能溶于水；在浮选中其难以附着在气泡上,下沉至底部,从而把煤和黄铁矿分开； 由于它仅处理黄铁矿的表面, 因此脱硫时间只需数分钟即可,从而大幅度缩短了处理时间,可脱除无机硫约70%；另外,该法在把煤中的黄铁矿脱硫时,灰分也可同时沉底,所以也具有脱去灰分的优点；目前,浮选 法微生物脱硫已成为国际上干净煤技术开发的热点；2. 微生物制浆和微生物漂白技术我国造纸行业年排放废水量达40 亿吨,占全国工业废水排放量的1/6 ,其中有机污染物 以 BOD计 达 170 万吨,约占全国工业废水中有机污染物总量的 1/4 ；在用植物材料进行化学制浆与化学漂白过程中,含有大量木质素、半纤维 素和有害物质的废液被倾倒入江河湖泊中,造成严峻的环境污染和生态破坏；多 年来,人们不懈地努力, 试图开发出无污染和高效率的制浆造纸新工艺,以削减 污染,爱护环境；造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序；与化学法相比, 虽然机械法制浆可以大大提高纸浆得率,从而节约大量林木资源； 但是,磨木浆的能量消耗很大, 而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆,因而限制了这项技术的进展； 微生物技术可以帮忙解决这些问题,其中最具吸引力和挑战性的是微生物制浆与微生物漂白； 利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白 具有很大的优势和潜力, 由于微生物极易生长繁衍, 酶催化反应具有高度专一性,反应条件温顺,并且高效无污染；名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 3. 污染土壤的微生物修复当代工业的快速进展, 大量的人造化学物质排放入环境中,对资源和环境构成越来越严峻的破坏； 化石燃料的开采和使用, 工业三废的排放, 给我们赖以生存的环境造成难以估量的污染,比如在国外仅石油的开采、 运输、储存以及事故性泄漏等缘由造成每年约有 1000 万吨石油烃进入环境 不包括石油加工行业的缺失 ,另外全世界各国每年大约使用1500 万吨的各种农药广泛喷洒于面积巨大的农田,引起土壤、地下水、水系和海洋的严峻 污染,破坏生态平稳,不仅制约了经济的进展, 而且影响到人类的健康和生存； 我国如华北油田四周的许多农田由于原油污染而无法耕种, 每年都要支付大量资金作为对农夫的赔偿；黄河水系年平均含油最高可达 4.82mg/L,辽河水系年平均含油最高可达 7.68mg/L,明显地超过了国家三级地面水的标准 （ 0.1mg/L ；有的甚至污染到地下水资源,如山东淄博地区地下水最高含油达到了100mg/L 以上,超过国家标准 0.1mg/L 1000 倍以上；全国各地的储油场所也已开头渗漏污染到地下水,严峻威逼了地下水资源的水质, 石油污染是 1998年发生在渤海的1 万平方公里赤潮的主要原因之一；有鉴于此,世界各发达国家纷纷制定了环境修复方案,如：荷兰在 80岁月已投资 15 亿美元进行土壤污染的修复,德国在1995 年一年就投资 60 亿美元净化土壤污染,英国、法国、日本、俄罗斯等也相应投巨资进行环境污染的修 复；美国在 90 岁月中,每年都投资几百亿美元进行污染环境的修复,假如采纳 传统的修复方法 物理和化学方法 来治理美国本土陆地上的环境污染, 就需要投资 1.7 万亿美元,而假如采纳微生物修复技术,而只需34006000 亿美元的投资,也就是传统方法所需投资的 1/5 1/3 ；在今后如干年内,美国市场对微生物修复技术服务及其微生物产品的需求将以每年15%或更高的速度增长, 到 2000年微生物修复技术的纯利润将超过 5 亿美元；针对严峻污染的环境, 我国尚未实行大规模的治理措施,仅在少数地区开展了治理,并以物理化学方法 如洗脱、吸附 为主,不仅投资成本高,而且也造成了二次污染； 我们的国土面积比美国略大,且环境污染仍更为严峻, 对全国范畴的污染环境进行修复, 如采纳传统方法, 即使考虑劳动力相对廉价的因素,其投资规模将仍旧特别巨大,如采纳微生物修复技术,不仅其投资规模大为缩小 仅需传统方法的 1/5 1/3 ,而且仍没有二次污染；综上所述,环境污染的微生物修复技术是我国今后治理环境污染必需进展方向,具有宽阔的市场和进展前景；自本世纪 70 岁月以来,发达国家就特别重视微生物技术在环境领域的应用,并开展了大规模的科研活动； 已开发了一系列的微生物技术及其产品,并在世界上广泛应用于污水处理、 大气净化及污染环境介质治理等诸多方面；当前,环境微生物技术在国际上已进入蓬勃进展的轨道；随着全球范畴内对环境爱护的高度重视和越来越严格的环境法,市场对环境微生物技术的需求越来越广泛；我国的微生物技术处于刚刚起步阶段；该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持, 大力开展以污染掌握技术为主体的微生物技术的研究,将大力推动微生物技术在环境爱护中的应用,并进展带动整个环保科技的发名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页精选学习资料 - - - - - - - - - 展,解决我国目前和将来面临的严肃的环境爱护问题,并为环保市场供应高品质的环境爱护高技术；应当充分熟悉到环境爱护和社会、经济进展的重大意义；化学工程学院化学工程与工艺专业 2022 级 3 班牛三保0843084029 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页