【正文】 量元素 (氮、磷、硫、鈣、鉀、鎂、鐵、錳等 )和微量元素。對(duì)于一些不易降解的有機(jī)污染物，通常需要引入具有高效分解和利用能力的特定微生物。反應(yīng)器可建在污染現(xiàn)場(chǎng)或異地處理場(chǎng)地。增加土壤濕度可以提高生物修復(fù)的活性，加快降解速度。 ?據(jù)一位美國(guó)環(huán)保人士估算，如果阿拉斯加陸地石油管道發(fā) 生泄漏，至少會(huì)形成 30英里長(zhǎng) 、 半英里寬的污染帶。 3. 水中的污染物的危害 （ 1）氨氮 （ 2）石油類水污染物 （ 3）酚類物質(zhì) （ 4）汞及其化合物 （ 5）氰化物 （ 6）化學(xué)耗氧量（ COD） （ 7）生化需氧量 (BOD) 二、環(huán)境污染物對(duì)微生物的作用 現(xiàn)代工業(yè)一方面給人們的生活帶來方便及舒適，但另一方面不可避免地影響著環(huán)境及環(huán)境中的微生物。但是農(nóng)藥等生物外源性物質(zhì)的廣泛使用和對(duì)環(huán)境的污染，增加了微生物生存環(huán)境中的不利因素，就是增加微生物進(jìn)化的選擇壓力。 3. 微生物對(duì)農(nóng)藥的降解 ? 已經(jīng)報(bào)到的能降解農(nóng)藥的微生物有細(xì)菌、真菌、放線菌、藻類等，大部分都來自于土壤微生物。 ? 真菌產(chǎn)生的有機(jī)酸大多為不揮發(fā)性酸，如檸檬酸、蘋果酸、琥珀酸、延胡索酸和乳酸等。 二、廢水微生物處理的研究方法 ? 1. 活性污泥法 ? 活性污泥法（ activated sludge）是利用某些微生物在生長(zhǎng)繁殖過程中形成表面積較大的菌膠團(tuán)來大量絮凝和吸附水中懸浮的膠體或溶解的有機(jī)污染物，并將這些物質(zhì)攝入細(xì)胞體內(nèi)的一種方法。 ? （ 6）階段曝氣活性污泥法 ? 階段曝氣法又稱分段曝氣法。在生物膜內(nèi)，常有絲狀的浮游球衣菌和貝日阿托氏菌屬。 四、微生物在廢水處理中的具體應(yīng)用 ? 1. 含硫化物廢水的處理 ? 自然界中能降解硫化物的微生物很多，大部分屬于化能營(yíng)養(yǎng)型，主要可分為 3類：光合硫細(xì)菌、絲狀硫細(xì)菌和無色硫細(xì)菌。 ? 經(jīng)過培育馴化一個(gè)月后，部分菌膠團(tuán)便開始形成一些不規(guī)則形狀的顆粒狀污泥，兩三個(gè)月后，顆粒狀污泥大量出現(xiàn)，隨后污泥沉降性能改善，出水懸浮固體通常都在100 mg/L左右，因而為提高水力負(fù)荷提供了有利的條件。 3. 啤酒廢水的處理 ? 啤酒廢水主要來自麥芽車間、發(fā)酵車間、糖化車間、灌裝車間以及生產(chǎn)用的冷卻廢水等。在這樣的處理系統(tǒng)中，一些圓盤結(jié)構(gòu)裝置部分浸沒于污水中，部分在空氣中并不斷地旋轉(zhuǎn)，這樣便保持了良好的通氣效果及與污水的接觸，從而在圓盤上形成了“生物膜”。 與活性污泥法相比，生物膜法具有以下優(yōu)點(diǎn)： ? ① 生物膜對(duì)污水水質(zhì)、水量的變化有較強(qiáng)的適應(yīng)性，管理方便，不會(huì)發(fā)生污泥膨脹； ? ②微生物固著在載體表面，世代時(shí)間較長(zhǎng)的高級(jí)微生物也能增殖，生物種類更為豐富、穩(wěn)定，產(chǎn)生的剩余污泥少； ? ③能夠處理低濃度的污水，對(duì)于高濃度的污水處理效果也很好。 ? （ 3）純氧曝氣活性污泥法 ? 主要特點(diǎn)：純氧中氧的分壓比空氣約高 5倍，純氧曝氣可大大提高氧的轉(zhuǎn)移效率；氧的轉(zhuǎn)移率可提高到 80%~90%，而一般的鼓風(fēng)曝氣僅為 10%左右；可使曝氣池內(nèi)活性污泥濃度高達(dá) 4000~7000mg/L，能夠大大提高曝氣池的容積負(fù)荷；剩余污泥產(chǎn)量少，一般沒有污泥膨脹的現(xiàn)象。 第三節(jié) 微生物在廢水處理中的作用 ? 一 、 廢水微生物處理的凈化原理 ? 微生物在污水處理過程中新陳代謝類型有需氧凈化和厭氧凈化兩種。 ? 生物吸附的應(yīng)用取決于 2個(gè)方面：即篩選具有專一吸附能力的生物和降低培育生物的成本。 1. 微生物對(duì)鹵代類物質(zhì)的降解 2. 微生物對(duì)人工合成多聚物的降解 ? 人工合成的多聚物種類很多，其典型代表是聚乙烯，我們?nèi)粘Ｊ褂玫乃芰系榷嘁运鼈冏鲈稀? ? 可溶性有機(jī)物 ，如酵母膏、半胱氨酸、琥珀酸等可以降低重金屬的毒性。吸人后誘發(fā)慢性呼吸道疾病，甚至引起肺水腫和肺心性疾病。 ? 石油是由上千種化學(xué)性質(zhì)不同的物質(zhì)組成的復(fù)雜混合物，主要包括飽和烴、芳香烴類化合物、瀝青質(zhì)、樹脂類等。對(duì)于水中溶解度小或疏水性強(qiáng)的污染物，其表面活性劑可以促進(jìn)污染物和微生物的接觸機(jī)會(huì)，從而提高污染物的微生物修復(fù)效率。處理時(shí)直接摻入了能提高處理效果的支撐材料，如木屑、稻草、糞肥、泥炭、樹皮等易堆腐物質(zhì)，使用機(jī)械翻動(dòng)或壓氣系統(tǒng)充氧，并補(bǔ)充氮和磷以及其他無機(jī)鹽，同時(shí)調(diào)節(jié)好 pH值和通氣條件，使微生物的降解活性大大提高。這種方法提供了充足的溶解氧，擴(kuò)大了生物降解的面積，使水分飽和層和不飽和層的土著微生物均能發(fā)揮作用。 生物修復(fù)技術(shù)也存在不足： （ 1） 條件苛刻，生物修復(fù)是一種科技含量較高的處理方法，其處理方法必須符合污染場(chǎng)地的特殊條件 . （ 2）有些污染物經(jīng)微生物降解后其產(chǎn)物的毒性和移動(dòng)性均比原化合物有所增加 . 一 、 微生物修復(fù)技術(shù)的分類 污染地區(qū)的微生物修復(fù)技術(shù)一般分為原位生物修復(fù) 、異位生物修復(fù) 、 原位 –異位聯(lián)合的生物修復(fù)技術(shù) 。 （ 2）生物通風(fēng)法 ? 生物通氣法（ bioventing) 是一種強(qiáng)迫氧化的生物降解方法。構(gòu)建遺傳工程菌可能是處理這類有機(jī)物的一種有效手段。通常為臥室鼓狀、氣提式，可分批培養(yǎng)或連續(xù)培養(yǎng)。 ? 土壤通氣量對(duì)降解也有一定影響。 ?由于石油會(huì)迅速滲透到土壤中，殺死土壤中的微生物，從 而改變土壤成分，改變地表生態(tài)，遭受污染的地區(qū)可能在幾 十年甚至上百年的時(shí)間內(nèi)都會(huì)寸草不生。例如，為了追求糧食高產(chǎn)，現(xiàn)在世界各國(guó)都大量使用化肥和各類殺蟲劑、除草劑，而化肥和農(nóng)藥的大量使用就容易改變土壤理化性質(zhì)，造成土壤微生物群落的變化，嚴(yán)重的可導(dǎo)致土壤板結(jié)，使土壤肥力降低。這起到了促進(jìn)微生物的物種發(fā)生改變和進(jìn)化的作用，微生物只有發(fā)生了對(duì)其本身存活有利的突變（如抗藥性、轉(zhuǎn)化能力、降解活性），才能繼續(xù)存在于自然界中。 ? （ 1）細(xì)菌：能降解農(nóng)藥的細(xì)菌種類很多，例如假單胞菌 屬、芽孢桿菌屬、產(chǎn)堿桿菌屬、黃桿菌屬、 鏈球菌屬、短桿菌屬、硫桿菌屬、八疊球菌 屬等 等。 ? 氧化還原作用 則是把重金屬從毒性較高的價(jià)態(tài)轉(zhuǎn)變成為毒性較低的價(jià)態(tài)，從而解除了重金屬的毒性。 ? 活性污泥可分為好氧活性污泥和厭氧顆?；钚晕勰?。工藝流程主要特點(diǎn)：廢水沿曝氣池池長(zhǎng)方向分段多點(diǎn)注入曝氣池，有機(jī)物負(fù)荷分布較均衡，改善了供養(yǎng)速率與需氧速率間的矛盾，有利于降低能耗；廢水分段注入，提高了曝氣池對(duì)沖擊負(fù)荷的適應(yīng)能力。在濾池較低部位還存在著硝化菌如亞硝化單孢菌屬和硝化桿菌屬。 ? 利用好氧生物膜反應(yīng)器進(jìn)行生物脫硫，可使硫化物的去除率高達(dá)90%以上，被處理的硫化物基本上完全轉(zhuǎn)化為單質(zhì)硫，有機(jī)物的去除率也在 10%左右。 4. 染料廢水的處理 ? 印染廢水因其色澤深、組分復(fù)雜、含有染料、漿料、助劑、蠟質(zhì)、果膠、纖維、無機(jī)鹽等多種物質(zhì)，仍是國(guó)內(nèi)現(xiàn)行工業(yè)廢水治理中的難題之一，生物方法在印染廢水處理中具有廣闊的應(yīng)用前景。 ? 生物絮凝法在廢水處理過程中具有安全、無毒、方便、不產(chǎn)生二次污染、絮凝效果好等優(yōu)點(diǎn)，但是目前也存在著活體絮凝劑保存困難、生產(chǎn)成本高、難以進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)等一系列難題，目前大部分生物絮凝劑還處于研究摸索時(shí)期。 ? 生物轉(zhuǎn)盤法： 這是一