有效微生物技术在城市环境治理领域中的应用

承中雪

摘 要：环境污染问题是二十一世纪的时代话题。环境污染，无论是大气污染，水污染均对城市的发展及人们的生产生活造成极其消极的影响。城市的快速发展必然导致污染的出现，如何在发展过程中保护环境，并对已然出现的污染问题进行高效的治理，是现行社会亟待解决的重要问题。随着科学技术的发展，有效微生物技术逐渐受到人们的青睐，其特有的高效与便捷性，对治理环境污染具有极大的推进作用。文章结合工作经验，浅谈有效微生物技术在城市环境治理领域中的应用。

关键词：有效微生物；环境治理；污水处理

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.11.209

微生物是生物界广泛存在的一种特有群体，其大部分体积小，肉眼难以观察，但又在我们的生活中无处不在，并时时刻刻影响着我们。微生物繁殖迅速，数量巨多，在代谢过程中，即能将大量对环境造成威胁的有机物或有毒物质，转变为有益于生态平衡的无机物。有效微生物技术在治理城市污染时，具有适用范围广泛，成本低，周期短且没有二次污染的显著优势，通过微生物治理后，净化土壤、空气和水，有效改善了城市的生态环境。

1 有效微生物对大气的治理

1.1 大气污染的危害

大气污染并非一个新颖的话题，但大气污染对人类生产、生活的危害性是不言自明的。随着社会经济的发展，社会生产产生的各类污染气体大量排放在空气中，虽然某些污染源已经受到严格的控制，但总体上对大气的污染量并没有减缓[1]。大气污染反应出各类非自然现状，其中尤为突出，且对环境危害最大的是酸雨。众所周知，正常雨水，其pH值徘徊于6，而酸雨的pH值低于5.6，一般在5～3之间，最低的为2.1。酸雨的危害性十分明显，比如说，北欧风景旖旎的挪威、瑞典，就曾受到酸雨的危害，而导致两国死去（生物学角度）将近两万个湖泊，有接近一万个湖泊面临着酸雨的威胁。在我国，物产丰盈且经济发达的长江中下游地区，也同样受到酸雨的危害，严重影响到我国农业的正常运行和第二产业的稳定发展。

1.2 有效微生物对大气污染的治理原理

微生物技术在治理大气污染问题时，不会造成二次污染，而且在经济上可行，因而是治理大气的重要研究领域。首先，微生物对二氧化硫的治理。不言而喻，二氧化硫是污染大气的主要污染源之一，其在物理層面上以吸附的形式存在，在化学层面上则转变为硫酸。在微生物的促进作用下，发生：2SO2+O2+2H2O=2H2SO4的反应。在吸收液中，二价铁离子与三价铁离子之间相互转化，促使发生：Fe2（SO4）3+SO2+2H2O==2FeSO4+2H2SO4。三价铁离子具有强氧化性，在浓度越高的情况下，其脱硫的速度越快。此外，三价铁离子转变为二价铁离子后，可再次被营养液中微生物利用，使其转变为三价铁离子，继而再次吸收二氧化硫[2]。其次，有效微生物技术的除臭原理。我们在城市生活中闻到的臭味，其实质是有机物分解后释放出具有刺激性气味的气体，如一氧化氮、二氧化硫气体等。利用微生物除臭，也就是利用微生物的生命活动，加快有机物的分解，使其快速转变为水、二氧化碳、无机物等。比如说，脱氧菌可利用NOX作为氮源，在存在外加碳源的状态下，可将NOX转变为空气中成为最多的氮气，在转化NOX的过程中，脱氧菌也获得了生长繁殖。

2 微生物对城市垃圾的治理

2.1 城市垃圾现状分析

城市垃圾（一般指代固定生活垃圾）处理是现行城市持续发展与繁荣的重要事项之一。在中古时代的城市，除非是经济特别发达且人口密度巨大的城市，否则一般城市不会发生垃圾“包围”城市的情况。究其原因，一方面是中古时代的自然环境良好，生态对人类行为的承载力度较强，人类行为不会对大自然造成难以支撑的负担；另一方面，中古时代城市规模有限，人口密度较低，因而造成的城市垃圾数量较少，此外，中古时代人们产生的城市垃圾，大多数都是便于生态化解的“自然”产品，因而也有利于处理及化解。现代以来，随着经济的发展，城市化进程脚步的加快，城市生活垃圾数量巨大，据相关数据表明：我国城市每年产生的垃圾，其质量在1.4亿吨以上，并且以10%/年的速度递增[3]。现代人们在日常生活中使用后丢弃的垃圾，大多数是化学制品，降解速度慢，周期十分长。为此，大量城市垃圾的处理，导致城市周边聚集了堆积如山的垃圾，利用微生物技术治理垃圾的趋势势在必行。

2.2 城市垃圾的处理方法

对于城市垃圾的处理，不同的地区针对其自身实际情况，创造性的衍生出许多方法手段。比如说，平原地区的城市，在将垃圾分类之后，将其堆积成小山状，夯实并加工，在其表面覆盖泥土，移栽花卉，从而建设成人们休闲娱乐的好去处。有的城市利用垃圾发电，废物利用，将其转化为人们须臾不可缺少的电力资源。但是，无论是填满、堆肥、焚烧还是用于发电，一方面是经济成本过高，难以进行普遍的推广；另一方面则是处理结果不如人意，容易造成二次污染，影响到城市的水源、土壤及空气质量等。利用微生物技术处理城市垃圾，首先是进行筛选，将一部分可利用的垃圾回收再次利用，其次是针对垃圾的属性，针对性、指向性的使用不同的微生物技术。比如，塑料垃圾需要降解纤维，有机物垃圾需要降解蛋白质、脂肪等，因而可对其分门别类的处理，让微生物充分发挥出好氧、厌氧的反应，加速其发酵。大部分生活垃圾都能产生沼气，其可用于城市能源需求方面，而经过微生物发酵后的垃圾，大部分也富含无机矿物质，可作为农业肥料，运输到城市郊区进行农业生产[4]。随着科技的进步，在利用微生物发酵垃圾时，可实现自动化操作流程，因而能有效提升其工作效率。

3 微生物对污水的治理

3.1 微生物对城市污水的治理

水是人们赖以生存的重要资源，水污染治理是城市发展的重要事业之一。城市污水，除来源于人们的家庭生活用水外，还有工业生产过程中产生的废水、养殖废水，这些废水的排放造成纳污水体水质受到影响，并且含氮、含磷废水排至地表水体造成水体富营养化。一言以蔽之，水源污染类型多样，污染范围广泛，因而必须得以高度重视。现代以来，随着人们对生活品质的不断提高，人们的环保、健康意识也日益强烈。对于工业生产过程中产生的废水、生活过程中产生的生活污水等，都必须达到国家及地方标准才能向外排放。然而，在生态环境下，水循环的过程必定难以跟上城市污水的排放量，自然降解过程不能满足污水排放造成的水质影响，借助人力而治理污水是必然之举。Homestake矿山是较早使用微生物技术处理工业废水的典型例子。早在上世纪七十年代中期，Homestake矿山就将过滤后的废水聚集在一个大池子中，这些废水大多带有重金属、氰化物等毒性，利用微生物处理，能在九成半以上去掉废水里的氰化物、重金属及硫氰酸盐，废水的危害性大幅度降低，排放后经过生态处理，基本能够循环使用。

3.2 微生物对污水治理的工艺原理

污水中的污染物质成分极其复杂，一般生活污水的主要成分是代谢废物和食物残渣，工业废水可能含有较多的金属、酚类、甲醛等化学物质，此外污水中还含有大量非病原微生物和少量病原菌及病毒，污水的生物处理就是以污水中的混合微生物群体作为工作主体，对污水中的各种有机污染物进行吸收、转化，同时通过扩散、吸附、凝聚、氧化分解、沉淀等作用，以去除水中的污染物。因此，污水生物处理实际上是水体自净的强化，不同的是，在去除了污水中的污染物后，必须将微生物从出水中分离出来，这种分离主要是通过微生物本身的絮凝和原生动物、轮虫等的吞食作用完成的。

微生物对污水的治理工艺，可按照三个级别开展。首先，一级处理。利用微生物进行污水一级处理，旨在去掉水中的固体物质，也即是SS。一般而言，污水中普遍含有大量的固体物质，有的污水虽然看似清澈，但是静态一段时间后，就会沉淀出大量的沉淀物。污水处理工序较为繁多，而污水量也较大，为此，去掉水中的固定物质，能有效防止下水管道的堵塞，减轻后续固定负荷，尽可能保持系统的容积量。其次，二级处理。在经过一级处理后的污水，进入到微生物反应池后，可在微生物的代谢作用下，深层次去掉污水中的可溶性有机物，一般可去掉80%至90%的BOD。从微生物角度考量，在二级处理时，可将其分为好氧、厌氧两大类型。好氧微生物在有氧的状态下，能快速吸附水环境中的有机物，并将其转化为无机物。无机物聚集在一起，在过滤后即能使水体得到净化[5]。厌氧微生物在缺氧的状态下消化或发酵有机物。这种处理方法所占据的场地较小，处理后的污泥较少，因而深受人们的欢迎。其三，三级处理。在一级、二级去掉水体的固态物质及有机物以后，三级处理就要分解掉水体中的重金属物质及难以降解的无机物。最为常见的是水体富营养化，其中含有大量的氮、磷化合物，可通过微生物的处理将其转变为NH3，或者以磷酸钙、磷酸铁的形式沉淀。

4 结语

有效微生物技术是治理城市环境的一种高效手段。无论是对于水体、垃圾还是大气而言，都具有广阔的发展前景。有效微生物技术具备管理简捷、操作方便，去污染高效的特點，而在治理中出现的臭味、设备损耗等，也具有显著的优势。

参考文献：

[1]王斌.现代微生物技术在城市污水处理中的应用探究[J].商品与质量，2017，16（2）：215.

[2]沈宏艳，姜登岭.浅述微生物污水处理技术的应用分析[J].文摘版：工程技术，2015，22（19）：26.

[3]文芃.现代微生物技术在城市污水处理中的应用探究[J].自然科学：文摘版，2016，10（04）：00207.

[4]詹敬江.微生物修复技术在重金属污染治理中的应用研究[J]. 资源节约与环保，2017，26（03）：22.

[5]白瑞，胡阳，雷振宇等.复合微生物制剂在环保领域中的应用[J].应用化工，2017，46（05）：1002-1006.