微生物与环境保护 随着南极企鹅的身上检测出农药 DDT的成分,农药泛滥使用造成虫害大面积 爆发,洪水、赤潮、酸雨不断袭击世界的各个角落,日益突出的环境问题终于成 为人们关注的焦点。 环境污染的全球化使各个国家都致力于环境保护和污染治理 的工作中。 人们运用多年的物理方法、 化学方法成为主要工具, 而以新兴的生物 技术为手段的生物方法则占有着更重要的地位。 微生物技术便是其中的重要组成 部分。 微生物是自然界物质循环的关键环节。 它虽然很小, 但是作用无限大。 科技 的日新月异充分证明了微生物技术是环境保护的理想武器, 这一技术在解决环境 问题过程中所显示的独特功能和显著优越性充分体现在它是一个纯生态过程, 从 根本上体现了可持续发展的思想。 微生物技术在处理环境污染物等方面具有速度 快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以及无二次污染等显著优点,加之 其技术开发所预示的广阔的市场前景, 受到了各国政府、 科技工九游会股份有限公司作者和企业家的 高度重视。 随着生物技术研究的进展和人们对环境问题认识的深入, 人们已越来 越意识到,现代生物技术的发展,为从根本上解决环境问题提供了无限的希望, 在改良环境中是没有其他技术所可代替和比拟的。 目前,微生物技术已经在环境污染防治的方方面面发挥着重要作用。 一、空气 1、微生物对空气污染的指示作用 许多微生物对空气污染是很敏感的, 实践中可利用这类敏感的微生物作为指 示生物。例如大肠杆菌 (i )对于由臭氧和碳氢化合物的光反应产生的的烟 雾是高度敏感的,这种混合污染物只要几个 ppb 的浓度就可使大肠杆菌致命。 纯的臭氧对于大肠杆菌也是有毒的, 能使细胞表面发生氧化作用, 造成内含物渗 出细胞而被毁。因此可以利用这一特性监测空气中臭氧的含量以维持恒定。 2、微生物的脱硫技术 工业革命以来, 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,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。 可燃硫经燃烧生成二氧化硫随烟气排入大气, 导致了严重的环境污 染,造成的经济损失每年达数百亿元。据报道, 1997 年,我国的二氧化硫年排 放量已达 2346 万吨,居世界第一位, 62%的城市大气二氧化硫日平均浓度超过国 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。 近几年来研究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,使其表九游会股份有限公司面变成亲水性,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洁净煤技术开发的热点。 二、土壤 1、微生物对垃圾的处理 由于人类活动, 每天都有大量的固体废弃物, 如各种垃圾的产生, 特别是大 城市的固体废弃物的产量更是惊人。 这些固体废弃物都应该进行无害化处理, 但 目前几乎 95%的垃圾未经这样的处理,一般只是简单地堆集起来或倾入江河中。 固体废弃物中不仅含有各种无机物,如玻璃、金属等,还含有大量的有机物,包 括可降解的淀粉、蛋白质、废纸、烃类等和很难降解的塑料等,其中的很大部分 是可以回收利用的, 因此提倡垃圾的分类包装, 回收可再生的资源, 是一箭双雕 之举。 固体废弃物的处理有很多方法,如填埋、堆肥、焚烧、用来发电等。垃圾的 填埋处理不仅需要侵占大量的土地资源,而且需要很长时间(一般至少 50-100 年)才能完全使所填埋的垃圾无害化, 因此填埋了垃圾的土地长期不能使用, 甚 至还可能引起火灾。 由于填埋于地下的垃圾, 绝大部分是有机物, 在厌氧微生物 的作用下进行发酵, 能产生大量的沼气逸出地面, 遇火即可发生火灾; 填埋的垃 圾还可能污染地下水。 垃圾焚烧同样也存在火灾的隐患, 同时焚烧时还会产生大 量废气,造成对环境的再次污染, 我们称这种污染为二次污染。 较好的物理方法 是利用垃圾发电。 这在发达国家是一种比较普遍采用的处理城市垃圾的方法, 我 国也建立了几座垃圾发电厂,但目前在我国还不能普遍推广,因为成本很高。 垃圾堆肥是较原始的简易的固体垃圾生物处理方法。 主要是利用垃圾中原本 带有的微生物进行自然发酵。 这种方法虽然可以采用, 但所需的处理时间长, 处 理量小,发酵过程不易控制。 现在发展了新的城市垃圾生物处理工艺。 这种工艺是先经过过筛, 回收可再 生资源后, 引入具有特定功能的微生物 (主要是一些能高效降解有机物质,
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