环境工程运用固定化微生物技术的探讨

摘要：随着经济的发展，环境污染越加严重，人们对环境保护的意识越来越强。目前，处理环境污染的方法主要有物理法、化学法、物理化学法、生物。其中，生物法是目前治污中最常用的手段，生物法治污技术形式多样。本文针对固化微生物技术的应用现状、应用范围及其发展方向进行研究和分析，旨在为今后对环境治理提供参考。

关键词：环境工程；固化为生物技术；技术探讨

中图分类号：X17 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）05-0104-02

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.05.062

Abstract： With the development of the economy， environmental pollution has become more serious and people have become increasingly aware of environmental protection. At present， the main methods of dealing with environmental pollution are physical methods， chemical methods， physical and chemical methods， and biology. Among them， the biological method is the most commonly used method in pollution control at present， and the biological law-pollution technology forms are diverse. In this paper， the current status， application scope and development direction of solidified microbe technology are studied and analyzed in order to provide reference for future environmental governance.

Key word： Environmental process； Solidified biotechnology technology； Technological exploration

固定化微生物技术是利用微生物的活性特点，对污染物进行降解、分化，在污水处理、空气污染处理、土壤污染处理中有着显著的效果。但在实际应用中固定化微生物技术还存在一些不足之处，想要更广泛地被应用，还需要继续研究与发展。

1 固化微生物技术应用现状

固化微生物技术是起始于20世纪60年代，在固化酶的基础上研发出来。我国对固化微生物技术的研发和应用，要比其他国家晚了十年左右。固化微生物技术也就是把细胞或是酶进行固化处理，因为酶在直接使用上有着一些不足之处，例如价格高、稳定性差、不能重复使用，而且比较难提取等，也就造成了酶在应用上的局限性[1]。

而固化微生物技术在环境工程中应用更多的是在污水处理上。通过把较为分散的微生物固定在一个载体上，充分发挥微生物的作用，可以进行印染污水处理、重金属污水处理、含氮生活污水处理等。同时对于大气污染物和土壤中的污染物也能很好的降解。

2 固化微生物技术特点

（1）由于固化微生物能够提高微生物的浓度，使活性物质的作用得到提升和优化。所以在环境工程中，固化微生物技术对废水处理有着很好的效果。（2）固化微生物技术能够培养优良微生物群，让污染物与微生物有更明显的区别。（3）微生物经过了固化处理，其抗毒能力得到改善，這样可以防止微生物被有毒物侵害。（4）微生物的固化反应不需要特别大的空间，这样就能降低空间占用率。

3 固化微生物技术在环境工程中的运用

3.1 污水处理方面

污水很多是来源于工业排放，比如印刷厂、造纸厂、有色冶金等，这些污水中含有多种有机污染物和高浓度的重金属，是不容易被降解的。但是采用固化微生物技术，把微生物固化后处于一个相对封闭的区域，菌体不容易脱落，而且能够长时间保持较高的浓度，这样就能让污水的处理更加有效[2]。在污水处理中常用的有两种固化微生物技术是：活性污泥法和生物膜法。首先，活性污泥法也是好氧生物处理法，在科学研究中把污水和微生物混合培养，产生活性污泥，通过对比观察菌群在低氧状态和好氧状态下的变化，得出好氧状态下能够去吸附、降解污水中的有机污染物。污染物从污水中被分离出来，有效地提高污水处理的质量。其次，生物膜法是在好氧状态下，把填料融入污水中，微生物会在填料表明形成生物膜，生物膜可以把污水中的污染物吸附过来，经过氧化分解，从而让污水中的有机物污染物浓度被降低。

3.2 在印染污水中的应用

印刷厂、造纸厂排出的污水中，水质不定性因素较多，污染物成分是比较复杂的，有机物污染物浓度比较高，色度深、pH值高，也是比较难处理的一种工业污水。通过固化微生物技术与固定混合脱色菌相结合，对印染污水进行处理，有着很好的效果，脱色率能够达到85%左右[3]。

3.3 含有重金属污水中的应用

有色金属冶炼行业、电镀行业、电子行业生产中产生含重金属污水，这类污水的排放受环保部门严控，执行的排放标准比较严苛，以往单纯通过物化法的处理方式，完全不能保障污水达标排放。而在物化处理后将其浓度降至较低水平，然后通过固化微生物吸附，彻底去除，从而达标排放。吸附重金属的微生物定期排出、干化，与重金属污泥一同由具资质单位处理。

3.4 含氮生活污水中的应用

含氮污水一般来自生活，针对这种污水处理主要是需要脱氮。在利用固化微生物技术时，使用聚乙烯醇为载体，可以在较短的时间实现去除氨氮的效果[4]。同时，还可以用竹炭为载体，把硝化菌固定在载体上，一方面可以吸附氨氮，还能达到脱氮效果。

3.5 土壤污染处理方面

上面说了固化微生物技术在污水治理方面的应用，其实它在土壤污染处理方面也有着广泛的应用。土壤的污染主要是来源于大气沉降、污水渗入、固体废弃物的影响等，长时间的积累使土壤中重金属含量较高。科研人员利用聚乙烯醇就可以把受到污染土壤中的菌群进行固化处理，通过实践发现，这种固化土壤污染物菌体的方法，再经过包埋以后能够达到降解净化土壤的效果。

4 固化微生物技术在环境工程中的应用发展

在环境工程领域应用实施固化微生物技术，有着更好的应用前景。但是现阶段在实际应用中还存在很多的不足之处，所以在未来的研究发展中，要改善不足，提高效率，让固化微生物技术得到更加广泛的应用。

4.1 成本较高

固化微生物技术的运用中，需要大量的载体，由于固定的载体价格较贵，而且每个载体的使用时间最多一百天，这就需要经常更换载体，导致在固化微生物技术实施上成本较高[5]。为了降低成本，需要对固定载体进行创新，或是延长寿命，或是找到其他替换材料。

4.2 稳定性弱

固化微生物的稳定性比较弱，菌体容易脱落，影响环境工程处理的效果。研究中还需加强其稳定性，才能让固化微生物技术的使用效果更加突出。

4.3 处理单一性

使用固化微生物技术处理污水时，只能对单一的污染物进行处理，由于污水中的污染物成份比较多，污水处理过程复杂，影响处理效果。同时，实际应用中，也会对使用混合菌还是单一高效菌产生分歧。所以，在未来的研究中，需要研制出能够处理同一污染中多种有机物污染物的固化微生物，让其在环境工程中应用更广。

4.4 应用范围有限

目前固化微生物技术在环境工程中的应用没有很广泛，在未来的研究中可以将固化微生物技术和基因工程相结合，这样可以更大的提高污染物处理的效果，从而让固化微生物技术应用更为广泛。

5 结束语

固化微生物技术在环境污染处理中有很好的效果，尤其是对污水的處理、大气污染的处理、土壤污染的处理等，能够根据自身特性把有机污染物降解、分离。为了让固化微生物技术的应用更为广泛，还需要不断的研究，这样才能让天更蓝、水更清，不仅保护我国的自然环境，也推动全球环境保护工作发展。

参考文献

[1]石瑶，李靖一，段俊娜.固定化微生物技术在水环境治理中的应用[J].化工设计通讯，2016，（10）：39-40.

[2]许婷.固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展[J].黑龙江科技信息，2016，（10）：76-77.

[3]刘玉龙.谈固定化微生物技术在环境工程中的应用[J].黑龙江科技信息，2015，（30）：107-108.

[4]申婷婷，李小明，岳秀，柳娴，郑伟，曾建兵.微生物固定化技术的研究与应用[J].广州化工，2015，（24）：12-13.

[5]邓福.固定化技术在环境修复工程中的应用研究进展[J].广东化工，2015，（10）：44-45.

收稿日期：2018-04-09

作者简介：司徒炳溢（1984-），男，本科，中级职称，研究方向为工业废水治理。