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《水生生态调控及水污染治理中微生物的应用_韦朝海》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、DOI:10.16058/j.issn.1005-0930.1999.04.003第7卷4期应用基础与工程科学学报Vol.7,No.41999年12月JOURNALOFBASICSCIENCEANDENGINEERINGDecember1999水生生态调控及水污染治理中微生物的应用韦朝海(华南理工大学化工学院,广州510640)肖美兰(深圳市龙岗区环境保护局,深圳518172)摘要微生物是地球生态系统中最重要的分解者,也是开发潜力最大、人类最宝贵的资源库,在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品
2、的生产开发、生态环境的建设保护等方面都能发挥重要作用.当今人类所面临的诸如环境污染、资源短缺、生态破坏、健康受害等许多重大问题,都有可能从微生物资源的开发研究中寻找到解决的办法,生物技术对人类社会的持续发展将产生重要影响.本文论述影响水生生态的主要因素及其相互作用,重点分析微生物在生态调控中的功能、演变及应用前景.结合国情探讨生物技术在环境保护中的研究、技术开发及产业化发展方向,分析微生物高级技术如基因工程技术、克隆技术等在环境领域中应用和产业化的可行性.文中着重介绍维持生态平衡、环境资源化和环境无害
3、化不同层次微生物技术的作用,从微生物的多样性和功能性特点发展各种专门技术,实现废水资源化和无害化的综合协调与优化,实现其环境领域中的广泛应用.关键词微生物生态调控水处理环境保护微生物是地球生态系统中最重要的分解者,也是开发潜力最大、人类最宝贵的资源库,在污染物的降解转化、资源的再生利用、无公害产品的生产开发、生态环境的建设保护等方面都能发挥重要作用.当今人类所面临的诸如环境污染、资源短缺、生态破坏、健康受害等许多重要问题,都有可能从微生物资源的开发研究中寻找到解决的办法,生物技术对人类社会的持续发展将
4、产生重要影响.因此,发达国家自80年代以来在该领域投入了大量的人力、物力,取得了许多研究成果,同时在微生物技术的应用及产业化方面迅速发展,取得了巨大的经济、环境和社会效益.近年来随着水污染的加剧,促进了水处理领域中微生物学方面的研究,例如对各种重要污染物微生物降解途径、人工合成有毒聚合物生物学[1,2]降解的可能性、选育高效菌株处理特定废水和利用分子遗传学和基因工程等的生物化学新技术革新现有的研究手段和水处理方法等方面都有很大进展.1999-06-30收稿,1999-10-26收修改稿国家教育部跨世纪
5、优秀人才培养计划基金、国家自然科学基金和广东省自然科学基金资助项目No.4韦朝海等:水生生态调控及水污染治理中微生物的应用3531生态中微生物的种类及其作用无论在水表、海底或土壤表层均有微生物生长,这些微生物能很好地分解各种有机物[3]质,同时净化了环境,如表1所示,土壤中丰富的微生物分布是大自然生态平衡的基础.[4]生态环境中数量巨大的微生物发挥着极为重要的作用.首先,微生物是大生物圈的能量来源,如生物圈内的CO2大约90%以上是由真菌和细菌的呼吸作用产生的;第二,微生物的化学作用给大自然带来了丰富
6、的物质,如煤、油和天然气等;第三,微生物链在水体自净作用中通过氧化、还原、光合、同化、异化等途径把有机物转变成简单的化合物,保证了水体正常功能;第四,微生物既是土壤的基本构成,又是土壤良好的净化者;第五,微生物可以实现碳素循环(煤的形成、CO2的光合生物固定等)、氧素循环(有机物的好氧降解等)、氮素循环(硝化作用、反硝化作用、固氮作用等)、硫素循环(生物体的C∶N∶S=100∶5∶1)、磷素循环(生物体的C∶P=100∶1)及碳氧循环的耦合等,使生命丰富多彩和持续永恒.随着科学技术的进步,微生物在生态
7、调控及在环境科学领域的研究与应用越来越被人类所认识和掌握,由此取得的成果举世瞩目.然而,基于人们对微生物认识的局限性,环境保护中生物技术的研究开发与应用仍然停留在初级阶段,如何充分发挥微生物的功能,如何将各种微生物的潜能进行耦合协调,形成高级生物技术,在环境保护中实现资源化与污染物的无害化相促进是未来环境微生物发展的主流.表1土壤中各种微生物数目Table1Thenumberofvariousmicroorganismsinthesoil厌氧性微型后微生物细菌放线菌厌氧菌丝状菌藻类原生动物丝状菌生动物
8、1g土壤16.9×10613.4×10610×10520.5×1041.3×1035×102403～5中数目2水处理中微生物技术的应用通过开发利用高效微生物菌剂及其应用技术,将有可能在污染河流的治理、污水治理工程的补充与完善、已有生化设施处理效果的提高、各化工行业有毒难降解有机废水高效生物处理工艺的开发、高浓度有机废水处理与资源化利用及地下水污染的修复等方面发挥极其重要的作用.2.1水域污染的生物调控近年来,我国江、河、湖、海水域的污染事故频繁发生,如淮
