微生物在环境保护中的应用研究

摘要：微生物对有机化合物有强大的分解能力，是大自然的清洁工，被誉为“天然环境卫士”。以微生物为载体制成的环保微生物菌剂被广泛用于污染治理，如分解污水和垃圾。许多微生物“以污染物为食”，如碳水化合物、蛋白质和脂肪类等都能被各种其分解，为其提供生长所需的能量，所以利用微生物解决环境污染问题有巨大的发展潜力。保护生态环境是目前人们都在关注的问题，降解微生物能够把土壤和水质中的有害物质降解为无机物，从而改善人们生活的环境，进而保护生态环境。

关键词：微生物；环境光保护；应用

引言

自然界中包含着许多不同种类的微生物，主要包括细菌、真菌、藻类生物以及原生生物等。这些微生物最为显著的特征就是体积小、生长繁殖速度快、活性强，因此被广泛应用于医学、食品安全、环境保护以及工农业等领域中，能够有效创造出许多现实价值。在生态环境保护工作中，传统物理、化学处理技术的应用不可避免地会造成一些新的危害问题；而微生物技术在环境污染治理工作中的合理、规范运用，则能够达到纯天然、无公害的良好效果，并且投入成本低、污染治理效果好。因此，人们需要加大对微生物技术在环境保护工作中的应用研究力度，创新开发出更多微生物技术，充分发挥出其在环境污染治理中的降解转化等作用。

1微生物治理环境污染的原理

微生物处理污染物的原理包括重金属污染物处理和有机物处理。在重金属污染物处理中生物吸附是主要的途径，一些生物体可吸附溶液中的金属离子，借助固液法将其去除。吸附方式包括以下三种，第一种是细菌在生长过程中释放蛋白质，与溶液中的可溶性物质作用形成不溶性沉淀，之后将重金属物质过滤即可，但这种方法对金属胞外吸附分离有一定的影响，因此仅可在金属浓度较低的情况下使用。第二种是细胞表面可进行金属吸附。在适当pH的作用下，金属离子与细胞表面形成了活性基团络，细胞可与外界进行离子交换，以达到吸附金属的效果。结合离子的流动原理分析，离子会自发地从高浓度流向低浓度，可形成被动吸附的过程，同时细胞中离子正负点平衡，静电作用控制离子的交换。此外，细胞膜的酶也可协助吸附金属，在细胞主动吸收的过程中完成对金属的吸附。第三种是细胞内可富集金属离子。某些细胞可大量集合金属，要想实现细胞及其表面金属的富集，应使细胞具有活性。在有机物处理中可将污染物作为营养源，利用微生物的代谢作用来分解污水中的污染物，使其转化为无害物质，并且无害物质还可进入生态系统内循环。微生物对有机物的分解包括三方面内容，其一是微生物对污染物的降解。在微生物的催化作用下，有机物能被分解为无害物质并流入生态循环中。其二是微生物可通过基质来完成有机物转化，在其代谢作用下完成有机物的转化，但是该过程对其自身没有价值，原因是代谢过程中微生物既没有获得能量也没有获得营养物质。其三是微生物在分解有机物的过程中会改变有机物的分子结构，使有机物的毒性减弱，从而实现物质的无害化处理。

2微生物在环境保护中的应用

2.1NOx的微生物净化技术

在大气环境治理工作中，微生物净化NOx的工作原理是通过有效应用脱氮菌，将大气环境中的有害气体NOx成功还原成无害气体N2，而在对NOx进行还原的过程中，脱氮菌还可以将NOx作为重要营养物质，完成自身的快速生长繁殖，这样就能够重复循环利用脱氮菌，最终达到多次净化污染气体的效果。NOx的微生物净化技术的实践应用需要合理利用好脱氮菌的脱氮作用，利用该作用有效帮助人们去除大气环境中的NOx，并且利用脱氮菌去除NOx还有着净化效率高、无二次污染、能源消耗低以及能够循环利用等众多应用优势。这种技术能够被广泛应用在工业生产领域中，完成对各种有害气体、废气的净化处理工作，从而起到良好的大气环境治理效果。当前，已经有较多国家的研究人员开始研究将NOx的微生物净化技术与细胞固定化技术进行有机结合，以此创新性研发出更为便捷、高效的净化处理有害气体NOx的方法，帮助人类解决大气环境污染治理问题。

2.2厌氧微生物转盘处理技术

原油炼制污水处理时根据污染物和细菌种类的差异，判断细菌是否有氧参与废水的溶解过程。在缺氧环境下，某些厌氧微生物能够高效处理污泥中的污染物。在利用厌氧微生物处理污泥的环境中，先将厌氧状态的海洋生物放入由盘片、密封反应区、旋转臂等构成的转盘装置中，利用转盘表面的细菌层、与反应槽内的海洋生物共同完成对原油污泥的净化、分解。在转盘运行流程中，利用盘片能将过度加工的老化海洋生物膜层层剥脱，使之漂浮于水面并最终随水引流到装置外部，发酵沼气随着装置内部的压力由塔顶排出。广泛的试验证明，在常温状态下，厌氧生物去除污染物的效率大约为70%。值得注意的是，微生物容易随环境的变化而发生变异，在不同环境中应用时不确定性和潜在风险较大。微生物体积小、面积大；吸收多、转化快；生长旺、繁殖快；适应性强、变异快；分布广、种类多。根据这些特点，使用微生物菌剂时必须高度注意环境安全，警惕其代谢产物对环境生态的影响。

2.3固定化微生物技术在水处理中的应用

要想节能环保地处理水体污染物，可使用微生物制剂，但游离菌株对环境的适应能力普遍较差，导致净化效果不佳。运用固定化微生物技术可使菌剂在固定介质上缓慢地释放，发挥相应的作用，可显著改善微生物的抗逆性，提升生物量的浓度，并使应用效果得到改善。该技术在应用中主要包括以下方法，第一种是包埋法，需要将微生物固定在特定载体内，使微生物的活性和浓度得到提升，包埋处理后微生物不容易脱落，解决了菌体细胞流失的问题，还可使底物与反应产物自由进出。第二种是吸附法，借助微生物细胞对特定载体产生亲和性，可使微生物直接吸附在载体的表面上。鉴于此，可合理运用固定化微生物技术，根据需求选择合适的方法，以保证处理效果。

结语

综上所述，在现代社会发展进程中，环境保护是一项极为重要的工作，直接关乎人类的生存和发展。因此，国家要及时制定、颁发相关法律法规，督促各行业认真做好环境保护工作，杜绝随意排放各类污染物现象的出现。

参考文献

[1]姜琪.微生物在环境保护中的应用及前景［J］.农业网络信息，2011（7）：120-122.

[2］李宝玉，杨映洁.微生物在环境保护中的应用研究进展［J］.现代农业科技，2017（12）：177-178，187.