❶ 微生物在治理环境污染方面有哪些应用
一、微生物在治理环境污染方面的应用：
1、运用环境微生物手段既可以修复受污染天然水体生态，如湖泊、河道和港湾，还可以修复污染土壤生态，尤其是残留农药污辱的农田土壤和油田开采过程中被原油污染的土壤。
给水体投加除碳（有机碳）、除氮菌株，正成为一项消除水体富营养化的可行技术措施。
给土壤添加除油（矿物油）菌株，已成为一项成熟的修复油污土壤的技术措施。
2、污染物降解菌可用于处理污水及固体废弃物。
对于生活垃圾、禽畜粪便、农业废弃物等非有毒有害固体废弃物来说，投降解菌者，污染物去除率高、发酵温度高、发酵周期短。
对于有毒有害工业固体废弃物来说，投加有专性降解功能的菌株，更是不可缺少的技术措施。
3、微生物还用于污染物的互不性检测方面：如发光细菌法，已被定为国家标准（GB）方法和世界标准（ISO）方法。
二、几项已经开发多年，接近产业化的微生物技术：
1、微生物脱硫技术：
近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%。
2、微生物制浆和微生物漂白技术：
造纸工业中的制浆和漂白工序是污染物产生的主要工序。与化学法相比，虽然机械法制浆可以大大提高纸浆得率，从而节省大量林木资源。但是，磨木浆的能量消耗很大，而且成品纸的强度等质量性能不如硫酸盐浆，因而限制了这项技术的发展。微生物技术可以帮助解决这些问题，其中最具吸引力和挑战性的是微生物制浆与微生物漂白。利用微生物与微生物酶类进行微生物制浆与微生物漂白具有很大的优势和潜力，因为微生物极易生长繁殖，酶催化反应具有高度专一性，反应条件温和，并且高效无污染。
3、污染土壤的微生物修复：
自本世纪70年代以来，发达国家就十分重视微生物技术在环境领域的应用，并开展了大规模的科研活动。已开发了一系列的微生物技术及其产品，并在世界上广泛应用于污水处理、大气净化及污染环境介质治理等诸多方面。当前，环境微生物技术在国际上已进入蓬勃发展的轨道。随着全球范围内对环境保护的高度重视和越来越严厉的环境法，市场对环境微生物技术的需求越来越广泛。
我国的微生物技术处于刚刚起步阶段。该技术的进一步开发需要得到社会、同行及主管部门的广泛支持，大力开展以污染控制技术为主体的微生物技术的研究，将大力推进微生物技术在环境保护中的应用，并发展带动整个环保科技的发展，解决我国目前和未来面临的严峻的环境保护问题，并为环保市场提供高品质的环境保护高技术。应该充分认识到环境保护和社会、经济发展的重大意义。
❷ 如何运用环境微生物技术整治水污染
2015年全国城镇生活污水排放量为485.1亿吨，大约是10年前的2倍；近10年来工业废水排放量基本保持在200亿吨。截至目前为止，我国城市污水的处理率平均达到80%左右。但是，我国城市污水处理厂的吨水耗能较高，能耗成为处理费用的主要构成，建设节能型污水处理厂十分必要。通过实地调研北京的两个污水处理厂，发现其处理工艺主要包括下面的这些流程：上述的两个污水处理厂所采用的工艺为活性污泥法，是处理城市污水最广泛使用的方法。这个方法技术相对成熟，运行效率高，但是从上图也可以看出，活性污泥法的环节比较复杂，影响其工作效率的因素也很多。更重要的是，曝气需要大量的能耗，据统计，我国每年用于污水处理的耗电量已经占到全国总发电量的1%。随着能源短缺的日益加剧，节能降耗已成为污水处理行业亟需解决的现实问题。
污水一直被看做是可恶的污染源，在处理污水过程中人们不得不通过消耗电能来去除其中的含碳和氮的污染物，据统计：2010年我国用于污水处理的总耗电量约为400×108kW·h，但同时污水中含有的污染物也可作为原料生成能源，同样以2010年为例，我国污水排放总量为617.3亿吨，COD排放量为1238.1万吨，其中蕴含515×108kW·h电能（理论上1 kgCOD完全氧化为CO2可转化为4.16 kW·h的电能），如果这些电能能够完全被利用，将颠覆性地改变能源产生与消耗的走向。
让污水发电，将其看做一种能源，回收其中的能量，是一种很好的节能方法。微生物燃料电池（Microbial Fuel Cell， MFC）可以将污水作为底物进行发电，将其中蕴含的能量回收，可解决污水处理厂的电耗问题。MFC既可用于处理废水有机物，也可用于废水脱氮除硫，甚至可用于处理难降解有毒化合物。以下是微生物燃料电池的示意图：
在常规MFC阳极室内，厌氧产电菌通过代谢作用将作为电子供体的有机污染物氧化，释放电子和质子，产生的电子通过合适的电子传递介体传递到阳极，再经过外电路转移到阴极，释放携带的能量，由此产生电流；质子经过质子交换膜转移到阴极，在阴极室内，电子、质子和电子受体发生还原反应。微生物燃料电池可以在常温常压下进行能量的转换。 如果利用生物技术使污水能够发电，对其加以资源化利用，将可以节约大量的能耗，对于节能减排具有重要意义。目前微生物利用污水产电的能力还远远不足，通过生物技术能找到产电的超级细菌，对污水的能源进行有效利用。谈到超级细菌，应该从仿生学和其他的先进生物技术上入手。比如蝗虫，它可以吃掉自己体重1.5倍的食物，如果能够明确蝗虫吃东西的原理，是否能够应用在微生物上，提高微生物的降解效率呢？类似的研究还有很多，比如一直以来科学家都在努力寻找高效降解木质纤维素的微生物，白蚁能够吃木头，那么白蚁体内是否存在高效降解木质纤维素的微生物或这相应的功能的基因呢？外国的科学家利用分子生物学的手段提取和分析了白蚁体内对纤维素高效降解的基因，从而能将其应用在纤维素类废物的处理中。这些应用都给我们很多的启示，应该按照上述的思路，从仿生学和分子生物学的角度获得甚至构建高效产电菌的基因，进而将其应用在污水处理中，提高污水产电的效率，真的将污水处理厂变成发电厂。让这些微生物通过“吃掉”污水中的有害和无用物质来养活好自己，成为我们天然的污水清道夫；然后进一步将自己贡献给上游的生物链或者变成产能物质，构筑一个良性的能量循环。
原文地址：《污水处理技术：微生物燃料电池建设节能型污水处理》http://www.ep360.cn/news/201608/3422.html
❸ 如何利用微生物处理废水
科研人员正不断更新环境保护的方法,提高治理和防御的效果?在环境污染中,废水的污染尤为严重,直接威胁着我们人类的生存?在研究中科研人员发现,用微生物处理废水和石油污染具有效率高?成本低的优点,因而备受青睐?
用微生物处理废水,效果与化学方法处理一样,而成本只有化学方法的1/10?
其实,在人们还没有发现并利用微生物处理废物?净化环境以前,微生物就已经默默无闻地独揽着净化大自然的重要使命?
地球上每年动物?植物的生成量达5000亿吨,在它们生命活动结束之后,如果不是微生物悄悄地把遗留的尸体残骸分解并转换的话,那么,地球上的这些废物一直堆积起来真是会出现可怕而又难以想象的局面?我们上月球也许就不必发射宇宙飞船了,只需爬上垃圾堆就可以进月球了?
大自然环境保护标兵的桂冠非微生物莫属,人类真应该真诚地感谢这些微小的“朋友”?
微生物又是怎样“治理”环境的呢？能除掉废水中毒物的功臣主要是微生物包括细菌?霉菌?酵母菌等和一些原生动物,它们能把水中的有机物变成简单的无机物,通过生长繁殖活动使污水净化?
有种芽孢杆菌能把酚类物质转变成醋酸作为营养物质吸收利用,除酚效率可达99%,有的微生物还能把稳定有毒的DDT转变成溶解于水的物质而解除毒性?
微生物处理废水
❹ 使用生物技术方法的废水处理
废水的生物处理法
废水处理生物法是利用污水中微生物自身新陈代谢功能，从而降解污水中的有机物，并转化为稳定无机物的一种处理技术。其可以降低以BOD、COD等所表示的有机物的浓度，从而得到清净的水，还可以尽量减少产生的污泥量，可以除掉氮磷等营养盐类。
生物处理法是利用生物，也就是利用细菌或是原生动植物等代谢作用来处理各种工业、生活污水，使其废水中呈溶液、胶体以及微细悬浮状态的有机污染物，转化为稳定、无害的物质。根据作用微生物的不同，生物处理又分为需氧生物处理法和厌氧生物处理法两种类型。
1、需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。当废水同微生物接触后，水中的有机物进入菌体内，在菌体内通过分解代谢过程被氧化降解，产生的能量供细菌生命活动的需要；一部分氧化中间产物通过合成代谢成为新的细胞物质，使细菌得以生长繁殖。最终产物是二氧化碳、水、氨、硫酸盐和磷酸盐等，处理彻底时，还可产生硝酸盐。
2、厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥，因而又称污泥消化，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性（好氧兼厌氧）细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。
除此之外，废水的生物处理技术还可以分为生物化学法、生物絮凝法和生物吸附法。
1、生物化学法
通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。
2、生物絮凝法
利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。
3、生物吸附法
利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。
废水中的污染物种类繁多，不可能只用一种处理方法就能把所有的污染物质除净，所以一般往往要通过几种方法处理系统进行处理才能达到要求。对于某一种废水来说，采用哪种方法好，须根据废水的水质和水量、排放标准，处理方法的特点、成本等，通过调査，分析对比后才能决定。
❺ 利用微生物处理污水的原理，简单一些，有好评！
甲烷菌属于厌氧微生物，除了厌氧微生物还有好氧微生物，在污水处理工艺中，它们生活在好氧段，主要有化能自养细菌、醋酸菌、枯草杆菌（枯草芽孢杆菌）、结核菌、固氮菌等。
微生物处理污水的的原理主要是微生物在生长繁殖过程中需要利用水中的有机污染物（碳源等）作为它们的食物，经微生物吸收、分解后，污水中的有机污染物被大量去除，从而达到水质净化的目的。
❻ 怎样利用微生物处理废水
废水生物处理法
随着工业的发展，污水成分已愈来愈复杂。某些难降解的有机物质和有毒物质，需要运用微生物的方法进行处理，污水具备微生物生长和繁殖的条件，因而微生物能从污水中获取养分，同时降解和利用有害物质，从而使污水得到净化。废水生物处理是利用微生物的生命活动，对废水中呈溶解态或胶体状态的有机污染物降解作用，从而使废水得到净化的一种处理方法。废水生物处理技术以其消耗少、效率高、成本低、工艺操作管理方便可靠和无二次污染等显着优点而备受人们的青睐。
定义
利用微生物的代谢作用除去废水中有机污染物的一种方法，亦称废水生物化学处理法，简称废水生化法。由于传统治理方法有成本高、操作复杂、对于大流量低浓度的有害污染难处理等缺点，经过多年的探索和研究，生物治理技术日益受到人们的重视。随着耐重金属毒性微生物的研究进展，采用生物技术处理电镀重金属废水呈现蓬勃发展势头，根据生物去除重金属离子的机理不同可分为生物絮凝法、生物吸附法、生物化学法以及植物修复法。
特点
1、用生物方法去除有机物最经济；
2、90%废水处理工艺属于生物处理工艺；
3、水中氨氮用生物处理方法去除最有效；
4、绝大多数工业废水也是以生物处理方法为主
分类
生物化学法
生物化学法指通过微生物处理含重金属废水，将可溶性离子转化为不溶性化合物而去除。硫酸盐生物还原法是一种典型生物化学法。该法是在厌氧条件下硫酸盐还原菌通过异化的硫酸盐还原作用，将硫酸盐还原成H2S，废水中的重金属离子可以和所产生的H2S反应生成溶解度很低的金属硫化物沉淀而被去除，同时H2SO4的还原作用可将SO42-转化为S2-而使废水的pH值升高。因许多重金属离子氢氧化物的离子积很小而沉淀。有关研究表明，生物化学法处理含Cr6+浓度为30—40mg/L的废水去除率可达99.67%—99.97%。有人还利用家畜粪便厌氧消化污泥进行矿山酸性废水重金属离子的处理，结果表明该方法能有效去除废水中的重金属。赵晓红等人用脱硫肠杆菌(SRV)去除电镀废水中的铜离子，在铜质量浓度为246.8 mg/L的溶液，当pH为4.0时，去除率达99.12%。[2]
生物絮凝法
生物絮凝法是利用微生物或微生物产生的代谢物进行絮凝沉淀的一种除污方法。微生物絮凝剂是一类由微生物产生并分泌到细胞外，具有絮凝活性的代谢物。一般由多糖、蛋白质、DNA、纤维素、糖蛋白、聚氨基酸等高分子物质构成，分子中含有多种官能团，能使水中胶体悬浮物相互凝聚沉淀。至目前为止，对重金属有絮凝作用的约有十几个品种，生物絮凝剂中的氨基和羟基可与Cu2+、 Hg2+、Ag+、Au2+等重金属离子形成稳定的鳌合物而沉淀下来。应用微生物絮凝法处理废水安全方便无毒、不产生二次污染、絮凝效果好，且生长快、易于实现工业化等特点。此外，微生物可以通过遗传工程、驯化或构造出具有特殊功能的菌株。因而微生物絮凝法具有广阔的应用前景。[2]
生物吸附法
生物吸附法是利用生物体本身的化学结构及成分特性来吸附溶于水中的金属离子，再通过固液两相分离去除水溶液中的金属离子的方法。利用胞外聚合物分离金属离子，有些细菌在生长过程中释放的蛋白质，能使溶液中可溶性的重金属离子转化为沉淀物而去除。生物吸附剂具有来源广、价格低、吸附能力强、易于分离回收重金属等特点，已经被广泛应用。[2]
需氧生物处理法
利用需氧微生物在有氧条件下将废水中复杂的有机物分解的方法。生活污水中的典型有机物是碳水化合物、合成洗涤剂、脂肪、蛋白质及其分解产物如尿素、甘氨酸、脂肪酸等。这些有机物可按生物体系中所含元素量的多寡顺序表示为 COHNS。
生物体系中这些反应有赖于生物体系中的酶来加速。酶按其催化反应分为：氧化还原酶：在细胞内催化有机物的氧化还原反应，促进电子转移，使其与氧化合或脱氢。可分为氧化酶和还原酶。氧化酶可活化分子氧，作为受氢体而形成水或过氧化氢。还原酶包括各种脱氢酶，可活化基质上的氢,并由辅酶将氢传给被还原的物质,使基质氧化，受氢体还原。水解酶：对有机物的加水分解反应起催化作用。水解反应是在细胞外产生的最基本的反应，能将复杂的高分子有机物分解为小分子，使之易于透过细胞壁。如将蛋白质分解为氨基酸，将脂肪分解为脂肪酸和甘油，将复杂的多糖分解为单糖等。此外还有脱氨基、脱羧基、磷酸化和脱磷酸等酶。
许多酶只有在一些称为辅酶和活化剂的特殊物质存在时才能进行催化反应，钾、钙、镁、锌、钴、锰、氯化物、磷酸盐离子在许多种酶的催化反应中是不可缺少的辅酶或活化剂。
在需氧生物处理过程中，污水中的有机物在微生物酶的催化作用下被氧化降解，分三个阶段：第一阶段，大的有机物分子降解为构成单元──单糖、氨基酸或甘油和脂肪酸。在第二阶段中，第一阶段的产物部分地被氧化为下列物质中的一种或几种：二氧化碳、水、乙酰基辅酶A、α-酮戊二酸(或称 α-氧化戊二酸)或草醋酸（又称草酰乙酸）。第三阶段（即三羧酸循环，是有机物氧化的最终阶段）是乙酰基辅酶A、α－酮戊二酸和草醋酸被氧化为二氧化碳和水。有机物在氧化降解的各个阶段，都释放出一定的能量。
在有机物降解的同时，还发生微生物原生质的合成反应。在第一阶段中由被作用物分解成的构成单元可以合成碳水化合物、蛋白质和脂肪，再进一步合成细胞原生质。合成能量是微生物在有机物的氧化过程中获得的。
厌氧生物处理法
主要用于处理污水中的沉淀污泥，因而又称污泥消化，也用于处理高浓度的有机废水。这种方法是在厌氧细菌或兼性细菌的作用下将污泥中的有机物分解，最后产生甲烷和二氧化碳等气体，这些气体是有经济价值的能源。中国大量建设的沼气池就是具体应用这种方法的典型实例。消化后的污泥比原生污泥容易脱水，所含致病菌大大减少，臭味显着减弱，肥分变成速效的，体积缩小，易于处置。城市污水沉淀污泥和高浓度有机废水的完全厌氧消化过程可分为三个阶段（见图）。在第一阶段,污泥中的固态有机化合物借助于从厌氧菌分泌出的细胞外水解酶得到溶解，并通过细胞壁进入细胞中进行代谢的生化反应。在水解酶的催化下，将复杂的多糖类水解为单糖类，将蛋白质水解为缩氨酸和氨基酸，并将脂肪水解为甘油和脂肪酸。第二阶段是在产酸菌的作用下将第一阶段的产物进一步降解为比较简单的挥发性有机酸等，如乙酸、丙酸、丁酸等挥发性有机酸，以及醇类、醛类等；同时生成二氧化碳和新的微生物细胞。
反应原理
第一、二阶段又称为液化过程。第三阶段是在甲烷菌的作用下将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷和二氧化碳，因此又称为气化过程，其反应可用下式表示：
一些有机酸或醇的气化过程举例如下：
乙酸：
CH3COOH─→CO2+CH4
丙酸：
4CH3CH2COOH+2H2O─→5CO2+7CH4
甲醇：
4CH3OH─→CO2+3CH4+2H2O
乙醇：
2CH3CH2OH+CO2─→2CH3COOH+CH4
为了使厌氧消化过程正常进行，必须将温度、pH值、氧化还原电势等保持在一定的范围内，以维持甲烷菌的正常活动，保证及时地和完全地将第二阶段产生的挥发酸转化成甲烷。
生物化学反应的速度直接受温度的影响。进行厌氧消化的微生物有两类：中温消化菌和高温消化菌。前者的适应温度范围为17～43℃，最佳温度为32～35℃；后者则在50～55℃具有最佳反应速度。
近年来，厌氧消化处理法发展到应用于处理高浓度有机废水，如屠宰场废水、肉类加工废水、制糖工业废水、酒精工业废水、罐头工业废水、亚硫酸盐制浆废水等，比采用需氧生物处理法节省费用。
利用生物法处理废水的具体方法有活性污泥法、生物膜法、氧化塘法、土地处理系统和污泥消化等