❶ 微生物在治理環境污染方面有哪些應用
一、微生物在治理環境污染方面的應用：
1、運用環境微生物手段既可以修復受污染天然水體生態，如湖泊、河道和港灣，還可以修復污染土壤生態，尤其是殘留農葯污辱的農田土壤和油田開采過程中被原油污染的土壤。
給水體投加除碳（有機碳）、除氮菌株，正成為一項消除水體富營養化的可行技術措施。
給土壤添加除油（礦物油）菌株，已成為一項成熟的修復油污土壤的技術措施。
2、污染物降解菌可用於處理污水及固體廢棄物。
對於生活垃圾、禽畜糞便、農業廢棄物等非有毒有害固體廢棄物來說，投降解菌者，污染物去除率高、發酵溫度高、發酵周期短。
對於有毒有害工業固體廢棄物來說，投加有專性降解功能的菌株，更是不可缺少的技術措施。
3、微生物還用於污染物的互不性檢測方面：如發光細菌法，已被定為國家標准（GB）方法和世界標准（ISO）方法。
二、幾項已經開發多年，接近產業化的微生物技術：
1、微生物脫硫技術：
近年來研究人員把煤的物理選煤技術之一的浮選法和微生物處理相結合，即把煤粉碎成微粒與水混合，並將微生物加入溶液中，讓微生物附著在黃鐵礦表面，使其表面變成親水性，能溶於水。在浮選中其難以附著在氣泡上，下沉至底部，從而把煤和黃鐵礦分開。由於它僅處理黃鐵礦的表面，因此脫硫時間只需數分鍾即可，從而大幅度縮短了處理時間，可脫除無機硫約70%。
2、微生物制漿和微生物漂白技術：
造紙工業中的制漿和漂白工序是污染物產生的主要工序。與化學法相比，雖然機械法制漿可以大大提高紙漿得率，從而節省大量林木資源。但是，磨木漿的能量消耗很大，而且成品紙的強度等質量性能不如硫酸鹽漿，因而限制了這項技術的發展。微生物技術可以幫助解決這些問題，其中最具吸引力和挑戰性的是微生物制漿與微生物漂白。利用微生物與微生物酶類進行微生物制漿與微生物漂白具有很大的優勢和潛力，因為微生物極易生長繁殖，酶催化反應具有高度專一性，反應條件溫和，並且高效無污染。
3、污染土壤的微生物修復：
自本世紀70年代以來，發達國家就十分重視微生物技術在環境領域的應用，並開展了大規模的科研活動。已開發了一系列的微生物技術及其產品，並在世界上廣泛應用於污水處理、大氣凈化及污染環境介質治理等諸多方面。當前，環境微生物技術在國際上已進入蓬勃發展的軌道。隨著全球范圍內對環境保護的高度重視和越來越嚴厲的環境法，市場對環境微生物技術的需求越來越廣泛。
我國的微生物技術處於剛剛起步階段。該技術的進一步開發需要得到社會、同行及主管部門的廣泛支持，大力開展以污染控制技術為主體的微生物技術的研究，將大力推進微生物技術在環境保護中的應用，並發展帶動整個環保科技的發展，解決我國目前和未來面臨的嚴峻的環境保護問題，並為環保市場提供高品質的環境保護高技術。應該充分認識到環境保護和社會、經濟發展的重大意義。
❷ 如何運用環境微生物技術整治水污染
2015年全國城鎮生活污水排放量為485.1億噸，大約是10年前的2倍；近10年來工業廢水排放量基本保持在200億噸。截至目前為止，我國城市污水的處理率平均達到80%左右。但是，我國城市污水處理廠的噸水耗能較高，能耗成為處理費用的主要構成，建設節能型污水處理廠十分必要。通過實地調研北京的兩個污水處理廠，發現其處理工藝主要包括下面的這些流程：上述的兩個污水處理廠所採用的工藝為活性污泥法，是處理城市污水最廣泛使用的方法。這個方法技術相對成熟，運行效率高，但是從上圖也可以看出，活性污泥法的環節比較復雜，影響其工作效率的因素也很多。更重要的是，曝氣需要大量的能耗，據統計，我國每年用於污水處理的耗電量已經佔到全國總發電量的1%。隨著能源短缺的日益加劇，節能降耗已成為污水處理行業亟需解決的現實問題。
污水一直被看做是可惡的污染源，在處理污水過程中人們不得不通過消耗電能來去除其中的含碳和氮的污染物，據統計：2010年我國用於污水處理的總耗電量約為400×108kW·h，但同時污水中含有的污染物也可作為原料生成能源，同樣以2010年為例，我國污水排放總量為617.3億噸，COD排放量為1238.1萬噸，其中蘊含515×108kW·h電能（理論上1 kgCOD完全氧化為CO2可轉化為4.16 kW·h的電能），如果這些電能能夠完全被利用，將顛覆性地改變能源產生與消耗的走向。
讓污水發電，將其看做一種能源，回收其中的能量，是一種很好的節能方法。微生物燃料電池（Microbial Fuel Cell， MFC）可以將污水作為底物進行發電，將其中蘊含的能量回收，可解決污水處理廠的電耗問題。MFC既可用於處理廢水有機物，也可用於廢水脫氮除硫，甚至可用於處理難降解有毒化合物。以下是微生物燃料電池的示意圖：
在常規MFC陽極室內，厭氧產電菌通過代謝作用將作為電子供體的有機污染物氧化，釋放電子和質子，產生的電子通過合適的電子傳遞介體傳遞到陽極，再經過外電路轉移到陰極，釋放攜帶的能量，由此產生電流；質子經過質子交換膜轉移到陰極，在陰極室內，電子、質子和電子受體發生還原反應。微生物燃料電池可以在常溫常壓下進行能量的轉換。 如果利用生物技術使污水能夠發電，對其加以資源化利用，將可以節約大量的能耗，對於節能減排具有重要意義。目前微生物利用污水產電的能力還遠遠不足，通過生物技術能找到產電的超級細菌，對污水的能源進行有效利用。談到超級細菌，應該從仿生學和其他的先進生物技術上入手。比如蝗蟲，它可以吃掉自己體重1.5倍的食物，如果能夠明確蝗蟲吃東西的原理，是否能夠應用在微生物上，提高微生物的降解效率呢？類似的研究還有很多，比如一直以來科學家都在努力尋找高效降解木質纖維素的微生物，白蟻能夠吃木頭，那麼白蟻體內是否存在高效降解木質纖維素的微生物或這相應的功能的基因呢？外國的科學家利用分子生物學的手段提取和分析了白蟻體內對纖維素高效降解的基因，從而能將其應用在纖維素類廢物的處理中。這些應用都給我們很多的啟示，應該按照上述的思路，從仿生學和分子生物學的角度獲得甚至構建高效產電菌的基因，進而將其應用在污水處理中，提高污水產電的效率，真的將污水處理廠變成發電廠。讓這些微生物通過「吃掉」污水中的有害和無用物質來養活好自己，成為我們天然的污水清道夫；然後進一步將自己貢獻給上游的生物鏈或者變成產能物質，構築一個良性的能量循環。
原文地址：《污水處理技術：微生物燃料電池建設節能型污水處理》http://www.ep360.cn/news/201608/3422.html
❸ 如何利用微生物處理廢水
科研人員正不斷更新環境保護的方法,提高治理和防禦的效果?在環境污染中,廢水的污染尤為嚴重,直接威脅著我們人類的生存?在研究中科研人員發現,用微生物處理廢水和石油污染具有效率高?成本低的優點,因而備受青睞?
用微生物處理廢水,效果與化學方法處理一樣,而成本只有化學方法的1/10?
其實,在人們還沒有發現並利用微生物處理廢物?凈化環境以前,微生物就已經默默無聞地獨攬著凈化大自然的重要使命?
地球上每年動物?植物的生成量達5000億噸,在它們生命活動結束之後,如果不是微生物悄悄地把遺留的屍體殘骸分解並轉換的話,那麼,地球上的這些廢物一直堆積起來真是會出現可怕而又難以想像的局面?我們上月球也許就不必發射宇宙飛船了,只需爬上垃圾堆就可以進月球了?
大自然環境保護標兵的桂冠非微生物莫屬,人類真應該真誠地感謝這些微小的「朋友」?
微生物又是怎樣「治理」環境的呢？能除掉廢水中毒物的功臣主要是微生物包括細菌?黴菌?酵母菌等和一些原生動物,它們能把水中的有機物變成簡單的無機物,通過生長繁殖活動使污水凈化?
有種芽孢桿菌能把酚類物質轉變成醋酸作為營養物質吸收利用,除酚效率可達99%,有的微生物還能把穩定有毒的DDT轉變成溶解於水的物質而解除毒性?
微生物處理廢水
❹ 使用生物技術方法的廢水處理
廢水的生物處理法
廢水處理生物法是利用污水中微生物自身新陳代謝功能，從而降解污水中的有機物，並轉化為穩定無機物的一種處理技術。其可以降低以BOD、COD等所表示的有機物的濃度，從而得到清凈的水，還可以盡量減少產生的污泥量，可以除掉氮磷等營養鹽類。
生物處理法是利用生物，也就是利用細菌或是原生動植物等代謝作用來處理各種工業、生活污水，使其廢水中呈溶液、膠體以及微細懸浮狀態的有機污染物，轉化為穩定、無害的物質。根據作用微生物的不同，生物處理又分為需氧生物處理法和厭氧生物處理法兩種類型。
1、需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。當廢水同微生物接觸後，水中的有機物進入菌體內，在菌體內通過分解代謝過程被氧化降解，產生的能量供細菌生命活動的需要；一部分氧化中間產物通過合成代謝成為新的細胞物質，使細菌得以生長繁殖。最終產物是二氧化碳、水、氨、硫酸鹽和磷酸鹽等，處理徹底時，還可產生硝酸鹽。
2、厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性（好氧兼厭氧）細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。
除此之外，廢水的生物處理技術還可以分為生物化學法、生物絮凝法和生物吸附法。
1、生物化學法
通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。
2、生物絮凝法
利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。
3、生物吸附法
利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。
廢水中的污染物種類繁多，不可能只用一種處理方法就能把所有的污染物質除凈，所以一般往往要通過幾種方法處理系統進行處理才能達到要求。對於某一種廢水來說，採用哪種方法好，須根據廢水的水質和水量、排放標准，處理方法的特點、成本等，通過調査，分析對比後才能決定。
❺ 利用微生物處理污水的原理，簡單一些，有好評！
甲烷菌屬於厭氧微生物，除了厭氧微生物還有好氧微生物，在污水處理工藝中，它們生活在好氧段，主要有化能自養細菌、醋酸菌、枯草桿菌（枯草芽孢桿菌）、結核菌、固氮菌等。
微生物處理污水的的原理主要是微生物在生長繁殖過程中需要利用水中的有機污染物（碳源等）作為它們的食物，經微生物吸收、分解後，污水中的有機污染物被大量去除，從而達到水質凈化的目的。
❻ 怎樣利用微生物處理廢水
廢水生物處理法
隨著工業的發展，污水成分已愈來愈復雜。某些難降解的有機物質和有毒物質，需要運用微生物的方法進行處理，污水具備微生物生長和繁殖的條件，因而微生物能從污水中獲取養分，同時降解和利用有害物質，從而使污水得到凈化。廢水生物處理是利用微生物的生命活動，對廢水中呈溶解態或膠體狀態的有機污染物降解作用，從而使廢水得到凈化的一種處理方法。廢水生物處理技術以其消耗少、效率高、成本低、工藝操作管理方便可靠和無二次污染等顯著優點而備受人們的青睞。
定義
利用微生物的代謝作用除去廢水中有機污染物的一種方法，亦稱廢水生物化學處理法，簡稱廢水生化法。由於傳統治理方法有成本高、操作復雜、對於大流量低濃度的有害污染難處理等缺點，經過多年的探索和研究，生物治理技術日益受到人們的重視。隨著耐重金屬毒性微生物的研究進展，採用生物技術處理電鍍重金屬廢水呈現蓬勃發展勢頭，根據生物去除重金屬離子的機理不同可分為生物絮凝法、生物吸附法、生物化學法以及植物修復法。
特點
1、用生物方法去除有機物最經濟；
2、90%廢水處理工藝屬於生物處理工藝；
3、水中氨氮用生物處理方法去除最有效；
4、絕大多數工業廢水也是以生物處理方法為主
分類
生物化學法
生物化學法指通過微生物處理含重金屬廢水，將可溶性離子轉化為不溶性化合物而去除。硫酸鹽生物還原法是一種典型生物化學法。該法是在厭氧條件下硫酸鹽還原菌通過異化的硫酸鹽還原作用，將硫酸鹽還原成H2S，廢水中的重金屬離子可以和所產生的H2S反應生成溶解度很低的金屬硫化物沉澱而被去除，同時H2SO4的還原作用可將SO42-轉化為S2-而使廢水的pH值升高。因許多重金屬離子氫氧化物的離子積很小而沉澱。有關研究表明，生物化學法處理含Cr6+濃度為30—40mg/L的廢水去除率可達99.67%—99.97%。有人還利用家畜糞便厭氧消化污泥進行礦山酸性廢水重金屬離子的處理，結果表明該方法能有效去除廢水中的重金屬。趙曉紅等人用脫硫腸桿菌(SRV)去除電鍍廢水中的銅離子，在銅質量濃度為246.8 mg/L的溶液，當pH為4.0時，去除率達99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物產生的代謝物進行絮凝沉澱的一種除污方法。微生物絮凝劑是一類由微生物產生並分泌到細胞外，具有絮凝活性的代謝物。一般由多糖、蛋白質、DNA、纖維素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物質構成，分子中含有多種官能團，能使水中膠體懸浮物相互凝聚沉澱。至目前為止，對重金屬有絮凝作用的約有十幾個品種，生物絮凝劑中的氨基和羥基可與Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金屬離子形成穩定的鰲合物而沉澱下來。應用微生物絮凝法處理廢水安全方便無毒、不產生二次污染、絮凝效果好，且生長快、易於實現工業化等特點。此外，微生物可以通過遺傳工程、馴化或構造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有廣闊的應用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物體本身的化學結構及成分特性來吸附溶於水中的金屬離子，再通過固液兩相分離去除水溶液中的金屬離子的方法。利用胞外聚合物分離金屬離子，有些細菌在生長過程中釋放的蛋白質，能使溶液中可溶性的重金屬離子轉化為沉澱物而去除。生物吸附劑具有來源廣、價格低、吸附能力強、易於分離回收重金屬等特點，已經被廣泛應用。[2]
需氧生物處理法
利用需氧微生物在有氧條件下將廢水中復雜的有機物分解的方法。生活污水中的典型有機物是碳水化合物、合成洗滌劑、脂肪、蛋白質及其分解產物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。這些有機物可按生物體系中所含元素量的多寡順序表示為 COHNS。
生物體系中這些反應有賴於生物體系中的酶來加速。酶按其催化反應分為：氧化還原酶：在細胞內催化有機物的氧化還原反應，促進電子轉移，使其與氧化合或脫氫。可分為氧化酶和還原酶。氧化酶可活化分子氧，作為受氫體而形成水或過氧化氫。還原酶包括各種脫氫酶，可活化基質上的氫,並由輔酶將氫傳給被還原的物質,使基質氧化，受氫體還原。水解酶：對有機物的加水分解反應起催化作用。水解反應是在細胞外產生的最基本的反應，能將復雜的高分子有機物分解為小分子，使之易於透過細胞壁。如將蛋白質分解為氨基酸，將脂肪分解為脂肪酸和甘油，將復雜的多糖分解為單糖等。此外還有脫氨基、脫羧基、磷酸化和脫磷酸等酶。
許多酶只有在一些稱為輔酶和活化劑的特殊物質存在時才能進行催化反應，鉀、鈣、鎂、鋅、鈷、錳、氯化物、磷酸鹽離子在許多種酶的催化反應中是不可缺少的輔酶或活化劑。
在需氧生物處理過程中，污水中的有機物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三個階段：第一階段，大的有機物分子降解為構成單元──單糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二階段中，第一階段的產物部分地被氧化為下列物質中的一種或幾種：二氧化碳、水、乙醯基輔酶A、α-酮戊二酸(或稱 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又稱草醯乙酸）。第三階段（即三羧酸循環，是有機物氧化的最終階段）是乙醯基輔酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化為二氧化碳和水。有機物在氧化降解的各個階段，都釋放出一定的能量。
在有機物降解的同時，還發生微生物原生質的合成反應。在第一階段中由被作用物分解成的構成單元可以合成碳水化合物、蛋白質和脂肪，再進一步合成細胞原生質。合成能量是微生物在有機物的氧化過程中獲得的。
厭氧生物處理法
主要用於處理污水中的沉澱污泥，因而又稱污泥消化，也用於處理高濃度的有機廢水。這種方法是在厭氧細菌或兼性細菌的作用下將污泥中的有機物分解，最後產生甲烷和二氧化碳等氣體，這些氣體是有經濟價值的能源。中國大量建設的沼氣池就是具體應用這種方法的典型實例。消化後的污泥比原生污泥容易脫水，所含致病菌大大減少，臭味顯著減弱，肥分變成速效的，體積縮小，易於處置。城市污水沉澱污泥和高濃度有機廢水的完全厭氧消化過程可分為三個階段（見圖）。在第一階段,污泥中的固態有機化合物藉助於從厭氧菌分泌出的細胞外水解酶得到溶解，並通過細胞壁進入細胞中進行代謝的生化反應。在水解酶的催化下，將復雜的多糖類水解為單糖類，將蛋白質水解為縮氨酸和氨基酸，並將脂肪水解為甘油和脂肪酸。第二階段是在產酸菌的作用下將第一階段的產物進一步降解為比較簡單的揮發性有機酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等揮發性有機酸，以及醇類、醛類等；同時生成二氧化碳和新的微生物細胞。
反應原理
第一、二階段又稱為液化過程。第三階段是在甲烷菌的作用下將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷和二氧化碳，因此又稱為氣化過程，其反應可用下式表示：
一些有機酸或醇的氣化過程舉例如下：
乙酸：
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸：
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇：
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇：
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
為了使厭氧消化過程正常進行，必須將溫度、pH值、氧化還原電勢等保持在一定的范圍內，以維持甲烷菌的正常活動，保證及時地和完全地將第二階段產生的揮發酸轉化成甲烷。
生物化學反應的速度直接受溫度的影響。進行厭氧消化的微生物有兩類：中溫消化菌和高溫消化菌。前者的適應溫度范圍為17～43℃，最佳溫度為32～35℃；後者則在50～55℃具有最佳反應速度。
近年來，厭氧消化處理法發展到應用於處理高濃度有機廢水，如屠宰場廢水、肉類加工廢水、製糖工業廢水、酒精工業廢水、罐頭工業廢水、亞硫酸鹽制漿廢水等，比採用需氧生物處理法節省費用。
利用生物法處理廢水的具體方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地處理系統和污泥消化等