环境微生物技术在污染治理中的应用
环境微生物技术在污染治理中的应用
作者：景佳佳邵承斌
来源：《科技创新导报》2011年第14期
摘要:随着现代生物技术的不断发展,生物技术在环境治理领域中显示了独特的优势和巨大的潜力。本文主要介绍了生物技术的种类及特点,综述了生物技术在环境治理中的应用。
关键词:生物技术废水处理环境修复水体修复进展
中图分类号:X17 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)05(b)-0132-01
随着经济的发展和社会的进步,人类不断的向环境中排放污染物,造成了全球性的生态环境破坏和污染,现在治理环境污染的方法很多,其中,用物理化学方法虽可清除部分污染物,但效率普遍较低,且易造成二次污染。而生物技术和基因工程正突飞猛进地发展,研发高效率、低能耗、易普及的特种生物和特殊工艺已成为环境治理技术的热点。目前世界上广泛应用的生物技术主要指微生物技术,它主要应用于污水处理,土壤修复,降解特殊有害有机物等领域,本文就近年来发展的微生物处理技术对环境的治理做一定的概述。
1 微生物技术在废水处理中的应用
1.1 固定化微生物技术
众所周知,用物理的方法(如打捞)虽可清除部分污染物,但对氨氮、亚硝酸盐等化学污染物以及禽畜粪便等的处理难以奏效,用化学的方法则易造成二次污染。随着科学技术的发展,能够“吃”污的微生物控制污染技术近年来逐渐受到重视,并在污水处理等领域得到广泛应用。固定化微生物技术是指通过采用物理或化学的方法将游离微生物细胞定位于限定的空间区域内,使其成为不悬浮于水但保持活性,并可反复使用。
唐凤舞等[2]用固定化微生物技术对城市污水进行污染物降解处理实验研究。结果表明,在pH值为8.0、固定化颗粒与污水的质量比例为16%,温度为25℃时,硝基苯去除率达97.9%,COD 去除率达89.2%,出水水质稳定。
庞胜华等[3]用PVA包埋固定化微生物颗粒处理抗生素废水,活性微生物为经抗生素废水以l0％浓度增幅驯化75d后的活性污泥。结果表明:废水浓度(COD)为2000mg/L、曝气为20h、温度在10～45℃、pH值7～10,COD的去除率可达到80.57%。
1.2 生物膜技术
生物膜技术是指用天然材料(如卵石),合成材料(如纤维)为载体,在其表面形成一种特殊的生物膜,为微生物提供附着表面,有利于加强对污染物的降解作用。
李健等[4]采用厌氧生物滤池(AF)—好氧生物接触氧化(BCO)联合工艺,并在AF的滤料中挂上生物膜,对合成洗涤剂(LAS)废水进行处理试验。结果表明,AF反应器在HRT=24h、温度(32±2)℃、pH为7～8、营养母液质量浓度5mg/L条件下;出水达到国家《污水综合排放标准》(GB8978-1996)规定的一级排放标准。
张凤君等[5]采用中空纤维膜作为无泡供氧及生物膜载体,采用包埋固定化技术进行挂膜及污水处理研究。实验结果表明,采用PVA作为包埋剂,且包泥量为1∶1的情况下,COD和氨氮的去除率分别稳定在90%和80%左右。
1.3 复合微生物技术
复合微生物技术是指利用现代微生物技术选育优势菌种,构建基因工程菌以提高生物处理系统对难降解有机物的去除能力。
高云超等[6]筛选并制备了复合微生物制剂(CMP)并用于猪场污水处理。研究表明,光合细菌非曝气处理和CMP曝气处理对污水的处理效果较好,处理2d后污水的COD值分别降低35.5%和74.1%。CMP接种量为0.1%、1%和10%,CMP对高浓度污水具有较好的处理作用。
2 微生物技术在环境修复中的应用
2.1 微生物技术在土壤修复中的应用
王丽萍等用菌根真菌-植物对石油污染土壤进行修复。结果表明:在石油污染浓度(石油的质量分数)0.2%和2%条件下,石油烃降解率与菌根侵染率、玉米根干重和植株干重均呈现相关性。接种丛枝菌根真菌处理的菌根侵染率、玉米生长量和石油烃降解率均远高于对照处理。
齐建超用4种菌剂与多种有机肥联合修复石油污染土壤。结果表明,腐植酸、诺沃肥和生物有机钙等有机肥和菌剂(4%处理)的加入使土壤盐碱环境得到明显改善,土壤pH稳定于6.9;4%菌剂处理与有机肥联合作用修复效果最显著,石油烃降解率可达到73%。
2.2 微生物技术在水体修复中的应用
李秋芬等使用有益菌复合菌剂对大菱鲆养殖废水的净化效果明显好于单独使用某一种有益菌的效果,复合菌的COD去除率为68.4%～73.1%,高于单株菌Lt7222的60.8%,氨氮的降解率为80%,高于A3的25.3%和Y1的77.4%,且有害中间产物亚硝酸氮始终维持在较低水平。
赵宇等用复合光合细菌法对养虾废水作研究,其中CODcr的去除率能达到63%,NH3-N的去除率也能达到92.5%。季民等提出了通过投加以光合细菌为主的复合细菌群来强化湖泊水体生物自净能力,改善湖泊体水质的方法。
3 微生物技术在有害有机污染物治理中的应用
随着工业技术的发展,废弃有机物排放到我们所处的环境中,空气,土壤,水源,严重破坏我们的生存环境,国内外专家学者一直在研究解决有害有机污染物的方法,其中,微生物方法以其高效,无二次污染等优点成为研究的热点,杨彬等通过富集培养,获得了降解对硝基苯胺的混合培养微生物,并用于降解硝基苯胺。结果表明,在培养液中添加110gPL葡萄糖和110gPL酵母粉,36h内对硝基苯胺去除率可达97%以上,对硝基苯胺降解速率可达411mgPL·h。
4 结语
随着人们对生活质量要求日益提高,对自身所处环境的重视,人们对大自然生态环境要求也日益提高,但随着环境污染(水污染,空气污染,土壤污染)加剧,环境治理工作者面临着更大的挑战。上述几种方法只是生物技术中的一部分。有的已经运用到实际生产中,有的正处于实验阶段,随着现代环境生物技术的迅速发展,微生物处理技术必将为环境污染治理和环境保护提供更多可行、可用、有效的方法。
参考文献
[1] 王建龙,文湘华.现代环境生物技术(第2版)[M].北京:清华大学出版社,2008:1.
[2] 唐凤舞,樊华.固定化微生物技术处理城市污水的研究[J].环保科技,2009,1:20-25.
[3] 庞胜华,刘德明.固定化微生物处理抗生素废水[J].江苏环境科技,2006,19(1)14-18.
[5] 张凤君,张松雷等.固定化微生物技术在无泡供氧膜生物反应器中的应用研究[J].环境污染与防治,2005,27(6):440-442.
[4] 李健,于洪江等.两级生物膜处理合成洗涤剂废水[J].工业水处理.2008.28(12):93-95.
[6] 高云超,田兴山,潘木水等.复合微生物制剂(CMP)对猪场污水的处理效果[J].广东农业科学.2004.(6):82-84.
环境微生物技术在污染治理中的应用
环境微生物技术在污染治理中的应用 现在治理环境污染的方法很多,其中,用物理化学方法虽可清除部分污染物,但效率普遍较低,且易造成二次污染。近年来利用细菌、真菌、藻类、原 生动物等微生物去除废水中的重金属离子和降解有机物的研究引起国内外学者的关注和重视，并在净化污水和处理工业废水领域中投入实际应用。该法由于费用少、环境影响小、降解污染物能力强,且避免了二次污染。 微生物处理重金属污染物的主要途径为生物吸附。所谓生物吸附是指利用某些生物体本身的化学结构及成份特性来吸附溶液中金属离子,再通过固 液两相分离来去除水中金属离子。微生物吸附金属的机理十分复杂,主要有以下几种:(1)胞外富积、沉积等发现一细菌在生长过程中释放出的蛋白质能使溶液中可溶性的Cd2+、Hg2+、Cu2+、Zn2+形成不溶性的沉淀而被除去。但通过胞外吸附分离金属,只有当溶液中金属浓度很低时才是可行的。(2)细胞表面吸附或络合。大部分的微生物对金属的富集往往发生在细胞壁表面,细胞表面对金属的吸附通常是一快速、依赖pH的过程。一般认为吸附机理主要是由于金属离子与细胞表面活性基团络合/离子交换以及络合基 团为晶核进行吸附沉淀。如某种藻类在吸附Sr2+的同时释放了等量的Ca2+和Mg2+,这说明此种微生物对碱金属或碱土金属的吸附是由于静电相互作 用的离子交换过程,而吸附过渡金属Cu2+时同时有H+的释放,表明此时有共价结合过程存在。（3）微生物细胞膜上某些酶的存在也会导致重金属的沉积。柠檬酸细菌对铅和镉的分离就与细胞上磷酸酯酶有关。对于不同的吸附体系,它们的吸附机理各有特点。胞内富集已观察到金属可以被富集在细
菌、真菌、海藻细胞内,如铜绿假单孢菌在细菌内富集UO22+,活发面酵母在胞内富集Cd2+等。其中细胞表面的吸附和络合对死、活微生物都存在,而胞外和胞内的大量富集则往往要求微生物具有活性。金属离子在细胞表面的吸附(即细胞外多聚物,细胞壁上的官能团与金属离子结合)是被动吸附,它包括离子交换、表面络合、氧化还原等;细胞表面吸附的金属离子和细胞表面的某些酶相结合而转移至细胞内是主动吸附。它包括运输和沉积,表面为酶促机理、微沉积等。 微生物对有机污染物的处理主要是以污水中含有的污染物为营养源, 利用微生物的代谢作用使有机污染物降解成CO2和水或转化为无害的物质。微生物对环境污染物形态和毒性的影响主要有三方面:降解作用、共代谢作用、去毒作用。降解作用是指有机物在微生物的催化作用下发生的降解反应。如马拉硫磷在微生物作用下,其分子中的酰胺和酯链易水解。氟乐灵等农药在微生物作用下能发生脱烷基反应。共代谢作用是指不利用基质作为能源和元素的有机物转化作用。具体来说,微生物不能从其代谢中受益,既不能从基质的氧化代谢中获取足够能量,又不能从基质分子所含的C、N、S 或P中获得营养进行生物合成。去毒作用使有机污染物的分子结构发生改变,从而降低或去除其对敏感物种的有害性。例如有机磷农药马拉硫磷在羧酸酶作用下,水解成一酸或二酸。有毒性杀草剂醚草通在微生物的作用下脱氨形成对植物无毒害的产物。 不同的细菌对不同金属有特殊的亲缘性,细菌及放线菌对某些碱土金属、过渡及过渡后金属有较高的分离能力。细菌不但可以吸附重金属,更是
微生物在环境污染治理中的作用
微生物在污染治理中的应用 环境工程101 陶涛201008340230 摘要：自然环境在没有或只受到有限的人为活动所造成污染时，能自动地维持生态平衡，环境洁净，各种生物和谐生存，繁衍生息。但随着人类生产、生活领域及其规模的不断扩大，特别是包括煤炭和石油等矿物能源及生物外源性有毒、有害物质，生物难降解化学品的广泛开发和利用，排放的污染物数量突破了自然环境所固有的自净负荷，给自然环境造成了越来越严重的污染。环境污染的恶化不仅给经济的可持续发展带来滞后性，而且直接影响到人类的健康、稳定的生活。因此，环境问题日益引起了人类的高度重视。微生物作为生物界的主要降解类群，在水体污染、固体废弃物污染、重金属污染、化合物污染、石油及大气污染等治理过程中，均取得显著效果且不易造成二次污染，应用范围广泛，所以倍受人们关注。 关键词：环境污染；生物技术；微生物；生物降解；污染治理；应用；极端微生物
微生物在废水处理等环境污染防治方面具有广泛的应用，在农林牧渔业、环保等各方面发挥着巨大的作用。近年来，人们对微生物在环境中的分布状况、分离纯化和开发（包括驯化和基因操作等）利用等方面的报道与日俱增。伴随着人口增加、经济发展和大规模工业化进程，进入环境中的有害物质逐年增多，并在环境中长期存在且难以降解，致使环境问题成为当今世界所面临的一个重要问题。同时，长期以来形成的重经济发展、轻环境治理的状况，使我国的环境污染问题尤为突出。加入世贸组织后，环境保护已不再是我国的内部事务，它将直接并严重影响着我国国民经济的持续发展。因此，绿色区的环境保护和污染区的环境治理迫在眉睫。 1.环境污染的现状与微生物技术 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我同目前谚待解决的重要问题。 1 .1.生物技术在环境治理中的优势 科技的发腱也充分证明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战略思想。微生物技术在处理环毙污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反鹿条件温和以受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、科技工作者和企业家的高度重视。 目前微生物技术已是环境保护中应用最广的、最为重要的单项技术。其在水污染控制、大气污染治理，有毒有害物质的降解、清洁可再生能源的开发、废物资源化、环境监测．污染环境的修复和污染严重的f业企业的清洁生产等环境保护的各个方面，发挥着极为重要的 作用。应用微生物技术处理污染物时，最终产物大都是无毒无害的、稳定的物质，如二氧化碳、水和氮气。利用微生物方法处理污染物通常能一步到位，避免了污染物的多次转移，因此它是一。种消除污染安全而彻底的方法。特别是现代微生物技术的发展，尤其是基因工程、细胞f程和酶工程等生物高技术的飞速发展和应用，使微乍物处理具有更高的效率，更低的 成本和更好的专一性，为微生物技术在环境保护中的应用展示了更为广阔的前景。 2. 微生物在污染治理中的应用 应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。 2 .1 .污水治理 环境中的污染物，在自然界中经过迁移、转化，绝大多数将归入水体，引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入，使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下，只要这种污染不超过阀值，污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下，是可以得到净化的，这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源，在满足微生物生长需要的同时，又使污染物得以降解，达到净化水质的目的。目前，世界各国在应用微生物治理污水方面积累了较丰富的经验，具备了一定的研究基础，应用于污水治
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论微生物与环境保护 生物工程系 摘要：社会的高速发展，环境污染日益严重，微生物原本就与人们的生活密切相关，它作为一种新型的污染处理材料，应用在污水、废气的处理，土壤污染治理等方面。一方面微生物具有污染环境的作用，但另一方面微生物也具有很强的修复环境和保护环境的能力。因此，控制和消除微生物对环境的污染，最大限度地利用微生物所具有的净化环境的作用，无疑对环境保护具有重要意义。在我国创建和谐新型社会它有举足轻重的地位。 关键词：环境污染微生物土壤污染治理 当前社会是高速发展，变化的社会，随着人类工农业的高速发展和全球人口的急速增加，使人类赖以生存的自然环境严重恶化，当代人类的生产活动势必造成环境污染。污染物长期残留在环境之中，对生态环境和人类健康危害极大。生态环境是人类和其他生物赖以生存的空间，生命质量和环境密切相关已成为全球共识。随着我国经济建设的快速发展，微生物是自然界中的分解者，在好氧条件下，它能将有机污染物彻底的氧化，分解成CO2、H2O、PO42-、NO3-等无机物，在厌氧条件下，能将有机物降解，转化成有机酸、CO2、H2、CH4
等。。如果没有微生物的作用，仅历年积累下的生物残体就会堆积如山。一、中国当前社会环境保护的状况的 不良现象 随着目前环境污染的地区许多，我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。太原、兰州、广州、济南。北京、等五个城市位于世界十大空气污染最严重的城市中之列，全国600多个城市中、大气质量符合国家一级标准的不足1%。 现在环境问题越来越为人民所关注，世界各国都建立“可持续发展”战略，并围绕它制定和实施本国的环境保护及其相关的产业政策。同时，国外大型企业也可能因害怕和这些未达到该标准的企业合作而影响其形象，从而中止和这些企业的合作。至2003年，ISO9000系列质量标准将和ISO14000系列环境管理标准统一成一个标准，从而将进一步强化环境保护对企业发展的重要意义，中国环境科学学会拟于2008年7月在广西桂林举办“首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会”。为我国环境保护近一步改善
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藻类在环境工程中的应用及其作用原理 一、引言 我国是个多湖泊国家，大于lkm2的天然湖泊有2300余个，湖泊总面积为70988km2，总贮水量为708亿m3，其中淡水贮水量为225亿m3，是我国最重要的淡水资源之一，具有水利防洪、通水供水及气候调节等多种功能，对社会和经济的发展起到了不可估量的作用，是人民生活不可缺少的宝贵资源。因此，湖泊水资源与我国的经济持续发展以及人民生活休戚相关。 但自70年代以来，随着我国工农业的迅速发展和城镇化进程的加速，工业废水和生活污水排放量日益增加，加之人们环境意识淡薄，将湖泊用作工业废水、生活污水受纳场所和农业灌溉退水的归宿，最终导致了许多湖泊水体污染及富营养化。 2004年《中国环境状况公报》指出，2004年监测的27个重点湖库中，满足II类水质的湖库2个，占7．5％；Ⅲ类水质的湖库5个，占1 8．5％；Ⅳ类水质的湖库4个，占14．8％；V类水质湖库6个，占22．2％：劣V类水质湖库lO 个，占37．0％。其中“三湖”(太湖、、滇池)水质均为劣V类，主要污染指标是总氮和总磷。大型湖泊如太湖、、洪泽湖、洞庭湖、鄱阳湖等因富营养化和水污染严重，导致一些水域已经失去其资源价值，无法利用，且情况仍在恶化，因此湖泊的治理成为当务之急。 目前的污水处理工艺较多，可以根据不同的进水水质和处理要求选择相关的工艺。这些在工艺上各具特色的处理系统有一个共同的特征，即都需要比较繁杂的设备，较高的日常运行费用，复杂的管理维护操作，并且对微生物生存的环境条件十分敏感。因此，研究新的污水处理工艺成为必然。而此时藻类便得到了科
学家、学者们的亲睐。 一、藻类的介绍 藻类泛指具同化色素而能进行独立营养生活的水生低等植物的总称。是原生生物界一类真核生物(有些也为原核生物，如蓝藻门的藻类）。主要水生，无维管束，能进行光合作用。体型大小各异，小至长1微米的单细胞的鞭毛藻，大至长达60公尺的大型褐藻。一些权威专家继续将藻类归入植物或植物样生物，但藻类没有真正的根、茎、叶，也没有维管束。一些藻类与其他真核生物一样有细胞核，有具膜的液泡和细胞器(如线粒体)，大多数藻类於生活过程中需要氧气。用各种叶绿体分子(如叶绿素、类胡萝卜素、藻胆蛋白等)进行光合作用。地球上的光合作用90％由藻类进行，据信在地球早期的历史上藻类在创造富氧环境中发挥重要作用。 藻类植物的种类繁多，目前已知有3万种左右。藻类分布的围极广，对环境条件要求不严，适应性较强，在只有极低的营养浓度、极微弱的光照强度和相当低的温度下也能生活。不仅能生长在江河、溪流、湖泊和海洋，而且也能生长在短暂积水或潮湿的地方。从热带到两极，从积雪的高山到温热的泉水，从潮湿的地面到不很深的土壤，几乎到处都有藻类分布。大多数藻类都是水生的，有产于海洋的海藻；也有生于陆水中的淡水藻。在水生的藻类中，有躯体表面积扩大（如单细胞、群体、扁平、具角或刺等），体贮藏比重较小的物质，或生有鞭毛以适应浮游生活的浮游藻类；有体外被有胶质，基部生有固着器或假根，生长在水底基质上的底栖藻类；也有生长在冰川雪地上的冰雪藻类；还有在水温高达80℃以上温泉里生活的温泉藻类。藻体不完全浸没在水中的藻类也很多，其中有些是藻体的一部分
微生物在环境保护中的应用综述
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Abstract This paper reviews the application and development of microorganisms in the field of environmental protection, governance ,the detection of trends. 1 引言 几千年来的社会发展人类的精神文明达到了前所未有的高度，但同时在发展的过程中对环境的破坏让人类付出了惨痛的代价，全球的环境状况严重的恶化：水土资源急剧减少、森林减少臭氧层破坏土壤沙漠化酸雨增加等。在我国各大城市中变现为雾霾天气非常的严重，对人们的日常生活及身体健康造成了严重的影响。这些极大地威胁了我们人类的生存和发展，亟待找到一条合理有效的环境保护治理检测综合性出路。 微生物与动物植物一样是生态系统的重要组成部分之一，微生物生产与动物植物生产并列为生物产业的三大支柱，对生态系统的平衡有着不可替代的作用，在环境保护领域中也有着广泛的应用。如：降解硝基芳香烃烃的微生物类群、极端微生物、煤炭脱硫、废水的处理、环境污染的治理等方面。因此，各国对微生物在环境保护领域的功能都投入的极大的精力开发和研究微生物技术，并且取得了许多成果。今后微生物的环保功能定能大显身手，微生物环保产品具有巨大的发展潜力。 2 主体 一、微生物在环保领域应用现状 19世纪末期污水生物处理的出现使其成为污水处理应用中使用最广泛的方法之一，标志着人类应用为生物于环境保护的开始。 1.1微生物的多样性 微生物是最原始的生命，在生物界有着举足轻重的地位。微生物的多样性分为代谢类型和生存环境的多样性。按代谢类型的多样性把微生物分为光能利用生物、化能利用生物以及自养生物、异养生物，能够利用许多种无机物和有机物为自身提供能源物质，比如：可以以石油、苯、酚、邻苯二酚、苯甲酸、三硝基甲苯，以及多种燃料和农药。生存环境的多样性使得微生物能够生存在很多的环境中，甚至在很多极端的环境中也能够生存。比如：极嗜热菌能够在90℃以上的环境中正常的生活。正是因为微生物代谢类型和生存环境的多样性使得微生物可以清除恶劣环境条件下的污染和能够在非常多的环境条件下生存下去，为微生物起到环保的作用奠定基础。【1】 1.2微生物在废水处理中的应用 近年来城市化建设的进展迅速，各种工厂建设比比皆是，但随之而来的工业废水的净化是一大难题，例如：在河南一家化工厂私自排放废水被周围居民举报重
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环境污染治理中绿色化学技术的运用 摘要:论述了绿色化学的原理、研究现状，总结了绿色化学技术的应用进展。从大气污染、水污染和固体废物三方面论述了绿色化学技术在环境污染治理中的应用情况，并提出应用绿色化学技术来解决环境污染问题是环境保护的发展方向。工业、农业、日常生活等采用无毒、无害并可循环使用的物料，化学反应的绿色化，是从“本”治理环境污染的重要途径。 关键词:绿色化学；绿色技术；环境治理；化学技术 如何防治环境污染，以确保生态环境持久的平衡发展，是新世纪人类必须解决的重大课题。环境破坏问题主要表现为:大气污染，臭氧层破坏，全球变暖，海洋污染，淡水资源紧张和污染，土地退化和沙漠化，森林锐减，生物多样性减少，环境公害，有毒化学品和危险废物增多。在上述问题中，多数与化学或化工产品中的化学物质污染直接有关，少数问题也与其间接有关[1]。在这种形势下，一门新兴的化学——绿色化学应运而生。所谓绿色化学的是采用与环境友好的化学反应，最有效的利用原料，包括实质性地循环生产或重新利用物料及再生资源，最大限度的降低能耗，最充分地生产有用产品。它的特点是特别关注化学过程终结废弃物的控制，最大限度地减少排放与废物。 2.绿色化学概述 2.1绿色化学的定义 绿色化学是设计研究没有或只有尽可能小的环境负作用的、并在技术上、经济上可行的化学品或化学过程的学科。1995年美国环保局(EPA)在全美化学学会年会上，将绿色化学定义“设计出降低或消除有害物质的使用或产出的化学过程和化学产品”[3]。具体地说，绿色化学即是利用化学的技术和方法去减少或消灭那些对人类健康、环境安全和生态过程有害原料、催化剂、溶剂和试剂、产物和副产物等的使用和产生。绿色化学的目标是不再使用有毒、有害的物质，不再产生废物，不再处理废物。它是一门以源头上阻止污染的化学。 2.3绿色化学的特点 绿色化学被公认是解决世界环境污染的重要途径。与环境化学相比，有其哲学上的合理性和经济上的可行性。环境化学主要研究“末端”污染治理技术，而绿色化
微生物在环境保护中的作用
作者简介:尹玲莉(1965-),讲师,衡水职业技术学院生物工程系高级讲师,研究方向微生物。 收稿日期:2006-11-24 微生物在环境保护中的作用 尹玲莉 张学英 (衡水职业技术学院,河北衡水 053000) 摘 要:通过介绍微生物自身的特点、功能及生态系统的功能,揭示了两者之间的密切关系,从而指出微生物在环境保护中的作用及意义,进而使我们更加清楚地认识到微生物研究的重要性。关键词:微生物;生态系统;环境保护 中图分类号 Q938111 文献标识码 B 文章编号 1007-7731(2007)02-57-02 微生物与动物,植物一样,是自然界的重要组成部分,微生物生产与动植物生产并列为生物产业的三大支柱。微生物功能群在不同的生态系统中发挥着重要功能,对系统的稳定与发展起着不可替代的作用。如微生物在能源开发,清洁生产中的作用;在石油开采,石油和煤炭脱硫,生物制浆,可降解塑料生产中的作用;在环境保护,环境修复与环境治理中的作用;在矿产形成及生物冶金中的作用;以及微生物在农业、医学、水生生物学中的作用等。本文从微生物在环境保护中的作用及微生物的重要性等方面对微生物进行详细阐述。 1 生态系统中的清道夫—分解者 在日常生活中,放置的水果、食物、衣物、木材等经过或长或短的时间,都要变质、发霉、腐烂,这就是微生物分解作用的结果。微生物的这种作用虽然会造成人类生存资源的损失,但对于生态系统乃至全球的生物的生存、延续和发展却是不可缺少的。微生物通过分解动、植物的残体或腐植质获得能量和营养来合成自身,同时将有机物分解成可供植物利用的无机化合物,是生态系统中的分解者 (digester )。微生物可以把地球上死亡的动植物残体清扫 得干干净净,将有机体分解成生产者生长所需要的元素,所以微生物被看成是生态系统中的“清道夫”。微生物的分解作用是地球上生命波浪式发展、螺旋式进化的原动力之一。 2 微生物对污染物的抗性及降解———利用微生物 进行环境保护的基础 211 微生物抗毒 微生物个体微小、繁殖迅速、数量巨 大、代谢能力强速度快、易于突变,它们较其它生物更易适应环境。当环境条件发生变化,例如有新的化合物存在时,某些微生物能逐步发生改变以适应环境的变化。它们可能通过自然突变形成新的突变种,也可能通过在细胞内产生新的功能而适应新环境。这些特征使得微生物成为污染物降解中的主力军。 212 转化和降解 许多微生物可以对生物外源性物质进 行化学转化,使其转变成为毒性较小或易于被其它微生物所降解的化合物。如对杀虫剂DDT 和对炸药T NT 的转化。微生物对生物外源性物质的转化主要有以下几种形式:(1)脱卤(主要是脱氯),如DDT 的脱氯;(2)还原,将生物外源性物质上的取代基,特别是硝基,进行还原;(3)水合反应,如对有机氰的水合反应,形成无毒的含氮有机化合物。 微生物除了可以转化生物外源性物质外,有些微生物还可以把它们分解掉,把较大的化合物分子一步一步地变小,称为降解作用。有些生物外源性物质可以被彻底降解,即变成水和二氧化碳等无毒无害的很小的分子化合物或元素。但是,有些生物外源性物质不能被彻底降解。 3 污染环境的废弃物的生物处理 世界各国的科学家和工程技术人员,针对环境污染的问题和不同的环境污染类型,发展了各种处理办法。主要可以分为三大类:化学法(如絮凝沉淀法)、物理法(过滤)和生物法(如活性污泥法)。这三类方法也可以结合使用。在污染物的处理中,虽然物理、化学方法作出了一定的贡献,但由于这些方法存在投资大、成本高、二次污染的问题,因而逐渐被生物法所代替。生物处理(B i otreat m ent )也叫生化处理,是指利用处理系统中的生物,特别是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程。主要是针对各种污染源和小范围的环境污染。生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、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,为从根本上解决环境问题提供了希望,因而越来越受到人们的青睐。 311 城市垃圾生物处理技术 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 7 5安徽农学通报,Anhui Agri 1Sci 1Bull 12007,13(2):57-58
微生物与环境保护
微生物与环境保护 专业环境科学与工程 年级 2012级 姓名 XXXXXX
摘要 环境污染是指生态的结构和机能受到外来有害物质的影响或破坏，超过了生 态系统的自净能力，破坏了环境正常的生态平衡]1[ 。在人类的生活的环境中， 有大量的生活废弃物，工业生产形成的三废及农业上使用的肥料、农药的残留物等。环境污染对认出健康、工业、农业、水产业等都有很大危害，环境污染给人类造成了严重危害，所以环境保护已成为当务之急。环境保护除了自然环境外，就是防治污染和其它公害。微生物不但可以处理污染物还可以用于环境监测，所以微生物在环境保护方面其重要作用。环境保护涉及的方面很广，主要目的是消除污染和保护生态环境，微生物在这两方面都具有重要作用。 关键词：微生物；环境保护.
一、微生物技术在污水治理中的应用 水源的污染是危害最大、最广的环境污染。污水的种类很多，包括生活污水、农牧业污水、工业有机废水和有毒污水等。这些污水必须先经处理，除去其杂质与污染物，待水质达到一定标准后，才能排入自然水体或直接供给生产和生活重复使用]2[。 1.活性污泥法 向生活污水中注入空气进行曝气，并持续一段时间后，污水中即形成一种絮凝体。这种絮凝体主要是有大量繁殖的微生物群体构成的，它易于沉淀分离并使污水得到澄清，这就是“活性污泥”。 基本工艺流程图如下： 活性污泥法处理系统，实质上市自然界水体自净的人工模拟，是对水体自净 能力的强化。因此，活性污泥法不仅要为微生物生长繁殖提供适宜的环境条件，更要为它们设置能够高效发挥其吸附、吸收和氧化污染物能力的场所。 A 活性污泥的组成 活性污泥是活性污泥处理系统中的主体作用物质。在活性污泥上栖息着具有强大生命力的微生物群体。 综合而言，活性污泥由4部分物质所组成： 1) 具有活性的微生物群体； 2) 微生物自身氧化的残留物； 3) 原污水挟入的不能为微生物降解的惰性有机物质； 4) 原污水挟入的无机物质 ]4[ B 活性污泥中的微生物 空气 出水 进水 二次沉淀池 曝气池 回流活性污泥 剩余污泥
浅谈微生物在环境污染治理中的作用
浅谈微生物在环境污染治理中的应用 我国是世界上环境污染最为严重的国家之一，大气、河流、湖泊、海洋和土壤等均受到不同程度的污染。当前我国社会经济仍然保持着高度发展的态势，环境保护的压力将进一步加重，由人类活动所造成的环境污染和环境质量的恶化已成为制约我国社会和经济可持续发展的障碍。如何在经济高速发展的同时控制环境污染，改善环境质量，以实现社会经济可持续发展之目标是我国目前及待解决的重要问题。 微生物技术在处理环境污染物方面具有速度快、消耗低、效率高、成本低、反应条件温和以受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、科技工作者和企业家的高度重视，从根本上体现了可持续发展的战略思想。 应用微生物的高效降解、转化能力治理环境污染，在污水治理、固体废弃物处理、重金属降解、化合物分解、石油修复等方面均取得了良好的效果。其治理过程分为：①高效生物降解能力和极端环境微生物的筛选、鉴定；②污染物生物降解基因的分离、鉴定和特殊工程菌的构建；③生物恢复的实际应用和工程化。 一、污水治理 环境中的污染物，在自然界中经过迁移、转化，绝大多数将归入水体，引起水体不断受到污染的胁迫。尤其是高浓度生活污水和工业废水的大量倾入，使水体富营养化现象日趋严重。通常情况下，只要这种污染不超过阀值，污染的水体在物理、化学和生物的综合作用下，是可以得到净化的，这种净化主要源于水体中的微生物能直接或间接地把污染物作为营养源，在满足微生物生长需要的同时，又使污染物得以降解，达到净化水质的目的。 二、固体废弃物治理 固体废弃物污染严重影响我国的环境质量。我国同体废弃物年产量数目极大。造成的经济损失每年达千亿元以上。目前我国处理城市垃圾的方法主要是填埋、堆放和焚烧。填埋、堆放既占用土地资源，又会使有害物质渗漏、扩散，造成二次污染。固体废弃物焚烧产生的二嚼英等有害物质会严重危害人类的健康与生产。利用微生物分解固体废弃物中的有机物，从而实现其无害化和资源化，是经济而有效的处理同体废弃物方法。微生物技术治理同体废弃物的优势是：可以有选择地浓缩或去除污染物：节省运营和投资成本：废物总体积显著降低：可以将废弃物转化为再利用资源。其缺点在于反应速度慢，某些同体废弃物难以降解。尽管如此，人们相信生物降解中存在的问题会随着对微生物研究的深入很快得到解决．
微生物在环境治理中的应用
微生物在环境治理中的应用 微生物是一类形态微小、结构简单、必须借助显微镜才能看清它们面目的生物。“微生物”不是分类学上的概念，而是一切微小生物即个体小于0.1毫米生物的总称。 目前已确定的微生物种数还只有10万种左右，但近些年来由于分离培养方法的改进，微生物新种的发现正在以很快的速度增长。也许在将来的某一天，微生物的总数可能会超过目前动、植物种数之和。 凡自然界存在的有机物，都能被微生物利用、分解。有些微生物还能利用有毒物质如酚、氰化合物作为营养，同时将有毒物质转化、分解为简单化合物如水、二氧化碳等。在治理环境污染中，致力于生物环保技术的专家们采用科学的分离、培养方法，寻找和培养出了用于处理各种污染物质的微生物菌种。 生物降解的巨大潜力 迄今为止已知的环境污染物达10万之多，其中大量的是有机物。所有的有机污染物，可根据微生物对它们的降解性，分成可生物降解，难生物降解和不可生物降解三大类。 作为一个整体，微生物分解有机物的能力是惊人的。可以说，凡自然界存在的有机物，几乎都能被微生物所分解。环境微生物在环境污染治理中，至少可以在以下几方面发挥重要作用： 1、修复污染生态环境 运用环境微生物手段既可以修复受污染天然水体生态，尤其是富营养化湖泊、河道和港湾，也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、处理污水及固体废弃物 事实证明，污染物降解菌在环境治理工程中有其不可替代的独特作用。它无论在污染物降解的专一性，还是在污染物降解活性的强度和持久性，尤其在降解那些难降解有机化合物方面，均比以往任何一种生化处理工艺占有绝对的优势，具有不可替代性。当筛选出强势目标化合物降解菌，配以合理的工艺流程和工程设备，就能得到意想不到的处理效果。 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，微生物的作用更是其它生化治污手段所望尘莫及。同样是堆制发酵，投降解菌和不投降解菌的效果大相径庭。投菌者，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。由于缺乏其它有效的生化处理手段，专性降解微生物的作用就显得格外重要。 在污染物的生物毒性检测方面，微生物也有着独特的功能，多种污染物敏感菌，均可供作检测环境污染物毒性之用。其中，发光细菌法，已被定为国家标准（GB）方法和世界标准（ISO）方法。 空气、水体和土地资源的污染越来越严重，不但影响了国民经济的可持续发展，甚至已威胁到人类的健康、智力乃至生存，因此全球各国近几年都在寻找新
[空气污染治理技术论文]治理空气污染的措施
[空气污染治理技术论文]治理空气污染的措施 空气质量好坏直接影响到人们的生理健康、心理健康和舒适感。下面是为大家精心推荐的空气污染治理技术论文，希望能够对您有所帮助。 室内空气污染治理新技术 摘要：室内环境是人们生活和工作中最重要的环境，随着人们生活水平提高，室内装饰日趋精细，室内空气污染物的和种类日益增多，室内空气质量好坏直接影响到人们的生理健康、心理健康和舒适感。为了提高空气质量，增进身心健康，有必要对空气污染进行治理，因此，研究治理污染的新技术 __。 关键词：室内环境污染治理技术 一、膜分离净化技术 膜分离技术是一项简单、快速、高效、经济节能的新技术。用于气体分离的膜主要有有机聚合膜和无机膜。利用此技术可分离简单的芳香族化合物，效果非常明显。其基本方法是在过滤器中的多孔填料表面覆盖生物膜，废气流经填料床时，通过扩散过程，把污染成分
传递到生物膜，并与膜内的微生物相接触而发生生物化学反应，使废气中的污染物完全降解为 CO2和H2O。 二、化学性污染防治技术 以晶化的锐态矿纳米TiO2活性材料为基础，结合了光敏化、金属离子与非金属离子掺杂、金属氧化物复合、贵金属担载、表面修饰等诸多手段，采用纳米溶胶合成技术制备，突破了以往限制催化材料应用的两大技术难题：激发波段窄、纳米颗粒易团聚[1]。 此技术通过高密度成膜技术雾化激活，在墙壁、家具、地板等表面形成一层附着力极强的无毒纳米催化层，可以分解有害气体、释放氧负离子、作用时间长、超亲水抗污、无二次污染 三、益生菌加生物酶技术 益生菌加生物酶技术采用独特的“益生菌+生物酶”的综合防治技术。通过先进的生物技术手段，对强烈嗜捕性的生物菌进行诱导、驯化，使之成为共生、共代谢或辅助代谢的益生菌群。益生菌群与生物酶的有机结合，就具有了对甲醛、氨、苯和TVOC等有害物质的灭食机制，并利用其特有的催化功能，极为快速地破坏有机物的分子链，
微生物在环境保护中的应用
微生物在环境保护中的应用 随着人类的物质文明和健康的需要，对环境要求越来越高，为了达到提高空气质量和水环境质量的要求，环境工程除用常规的处理设备和构筑物处理污废水外，还与天然的湿地组合处理；后来又发展到用人工湿地处理污废水，或用处理设备，构筑物与人工湿地组合对污废水进行深度处理。顺应趋势，微生物也逐渐应用到环境保护中。它与物理，化学法相比，具有经济，高效的优点，更重要的是可基本达到无害化。现在浅谈微生物在环境工程中处理废水，废物，废气的应用： 微生物在废水处理中的应用： 生物处理根据其处理过程中氧的状况，可分为好氧处理系统与厌氧处理系统。 好氧处理系统 微生物在有氧条件下，吸附环境中的有机物，并将其氧化分解成无机物，使污水得到净化，同时合成细胞物质。微生物在污水净化过程，以活性污泥和生物膜的主要成分等形式存在。 活性污泥法：又称曝气法，是利用含有好氧微生物的活性污泥，在通气下使污水净化的生物学方法。此法是现今处理有机废水的最主要的方法。它是利用某些微生物在生长繁殖过程中形成表面积较大的菌胶团来大量絮凝和吸附污水中的有机物，并在氧的作用下，将这些物质同化为菌体的成分，或将其分解为CO2、水等物质，从而达到降低污水中有机污染物的目的。所谓活性污泥是指由菌胶团形成菌、原生动物、有机和无机胶体及悬浮物组成的絮状体。在污水处理过程中，它具有很强的吸附、氧化分解有机物或毒物的能力。在静止状态时，又具有良好沉降性能。活性污泥中的微生物主要是细菌，占微生物总数的90%～95%。,并多以菌胶团的形式存在，具有很强的去除有机物的能力，原生动物起间接净化作用。 活性污泥法根据曝气方式不同，分多种方法，目前最常用的是完全混合曝气法。污水进入曝气池后，活性污泥中的细菌等微生物大量繁殖，形成菌胶团絮状体，构成活性污泥骨架，原生动物附着其上，丝状细菌和真菌交织在一起，形成一个个颗粒状的活跃的微生物群体。曝气池内不断充气、搅拌，形成泥水混合液，当废水与活性污泥接触时，废水中的有机物在很短时间内被吸附到活性污泥上，可溶性物质直接进入细胞内。大分子有机物通过细胞产生的胞外酶将其降解成为小分子物质后再渗入细胞内。进入细胞内的营养物质在细胞内酶的作用下，经一系列生化反应，使有机物转化为CO2、H2O等简单无机物，同时产生能量。微生物利用呼吸放出的能量和氧化过程中产生的中间产物合成细胞物质，使菌体大量繁殖。微生物不断进行生物氧化，环境中有机物不断减少，使污水得到净化。 生物膜法：生物膜法是模拟自然界中土壤自净的一种污水处理法，它是利用微生物群体附着在固体填料表面而形成的生物膜来处理污水的一种方法。因此，生物膜法又称为固定膜法。生物膜一般呈蓬松的絮状结构，微孔较多，表面积很大，有很强的吸附作用。废水中的有机物流入时，被膜上的微生物吸附，进行生物降解，从而使废水得到净化。生物膜随着微生物群体的生长增加而逐渐增厚，到一定程度时，它会由于受到水力的冲刷而不断剥落，同时又会不断地形成新的生物膜，而达到动态平衡。 生物膜的功能是分解水中的有机污染物，达到净化污水的目的。能分解糖被
环境工程中微生物的应用
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/da10004030.html, 环境工程中微生物的应用 作者：侯亚萍 来源：《科学与财富》2018年第09期 摘要：近几年来，各国都十分重视科学技术的发展，各个领域的技术和科技都在飞速的 发展，各类高科技产品也被广泛的应用到生活中去。目前，世界各国都十分重视环境保护，我国更是提出了可持续发展的战略规划，大力的建设生态工程，在这样的国际大背景下，微生物科学被广泛的应用在了环境工程中去，利用微生物来对各种污染物进行治理，取得了卓越的成效，而且使用微生物治理的方法具有许多的有点，成本低、效果好而且无二次污染，是目前环境工程中污染物处理的一项重要技术和手段。本文就对环境工程中微生物的应用情况进行分析，探讨其在各种污物处理方面的技术和取得的成效。 关键词：微生物、环境工程、应用、污染处理 1、序言 随着近几年来的不断发展，我国的综合国力得到了大大的提升，工业发展速度大大加快，但随着工业的大力发展，环境污染问题也逐步恶化。我国有对环境中的污染采取一定的治理，传统的治理多是以来物理和化学方法进行的，这些方法能够解决一定的污染问题，但是存在一定的缺陷，处理不当可能会产生二次污染，而且这些方法并不能解决污染的根源。随着科学技术的进步，环境学家逐步的探索有效的污染治理方式，找寻能够对工业生产中产生的化合物进行治理的物质和技术，随着研究的深入，科学家发现运用微生物可以有效的降解那些难以降解治理的化合物。微生物可以通过代谢作用和富集作用将化合物去除，由于微生物本身就是生物，而且微生物具有特色的生物修复的功能，使用微生物来降解污染物可以有效的对环境进行生态型的修复，从而使环境恢复到原有的状态。由于微生物的污物处理技术具有诸多的优点，所以该技术在近几年来得到了广泛的应用，目前已经成为了环境治理工作中的关键技术之一。 2、微生物在环境工程中的监测作用 2.1通过微生物对水质进行监测 水是人的生命之源，对于水质的控制是十分重要的一个内容。目前世界上在对水质检测的过程中，会将大肠杆菌群作为食品和饮用水的检验指标之一，用于常规的检验中去。在我国，对水质的检测有明确的规定，指出第三级水质是最低的标准，在这一标准下，每升的水中含有的大肠杆菌不能超过50000。大肠杆菌的检测方式一般是采用发酵法，通过大肠杆菌的发酵作用发酵乳糖，收集到产酸量，通过相应的化学反应及化学公式间接的计算出大肠杆菌群的数量，从而判断出水质是否达到相关的标准和层级。 2.2通过微生物没来对环境进行监测
微生物在环境保护中的作用
微生物在环境保护中的作用 1生态系统中的清道夫—分解者 微生物的分解作用是地球上生命波浪式发展、螺旋式进化的原动力之一。 2微生物对污染物的抗性及降解———利用微生物进行环境保护的基础 2.1微生物抗毒微生物个体微小、繁殖迅速、数量巨大、代谢能力强速度快、易于突变,它们较其它生物更易适应环境。 2.2转化和降解许多微生物可以对生物外源性物质进行化学转化,使其转变成为毒性较小或易于被其它微生物所降解的化合物。如对杀虫剂DDT和对炸药TNT的转化。 3污染环境的废弃物的生物处理 生物处理(Biotreatment)也叫生化处理,是指利用处理系统中的生物,特别是微生物的代谢活动以及各种特性来处理各种废弃物的过程。 3?1城市垃圾生物处理技术 3?2污水生物处理技术活性污泥法 4被污染环境的生物修复 生物修复是利用微生物在自身的生产代谢吸收中，降低存在于环境中有毒有害物质的杭亮或使无毒化，从而使被污染的环境能够得到明显改善。 5利用微生物生产有益环境的产品 5?1生物杀虫剂 现在主要的产品是用苏云金芽孢杆菌制成的BT生物杀虫剂。 5?2可以被迅速分解的塑料—多聚羟基烷酸PHA 一类由微生物合成的化合物为聚β-羟基烷酸酯,简称PHA,它们是由许多个β-羟基化的饱 和脂肪酸聚合而成的。 6环境检测的重要指标 对水体中微生物的检测主要集中在病原微生物的检测上,如沙门氏菌属、霍乱弧菌及各类容易引起疾病的病毒。通常对饮用水来说,检测大肠杆菌的数量以确定水被粪便污染的程度。（1）污水中有机物的降解。 （2）废水中重金属的去除。真菌具有很高的生长速度,菌丝绵延,为重金属吸附提供较多的空间。 7. 大气污染治理中的应用。 微生物对污染物均用较强、较快的地适应，并可使废气得到降解和转化。同常规的废气处理方法相比，微生物法以其处理效果好、设备简单投资及运行费用低、安全性好、无二次污染、易于管理等优点，逐渐应用于空气污染控制中。 （1）煤炭中硫的脱除： 煤的生物脱硫是利用微生物代谢过程中的氧化还原反应，在常压低于100 ℃的生长条件下，达到脱硫的目的。 （2）二氧化碳的微生物固定 8.在水污染治理中的应用 废水生物处理是利用微生物生命活动过程对废水中污染物进行转移和转化作用,使废水得到净化的处理方法。 8.1污水中有机物的降解 生物处理去除污水中的有机物质是利用微生物的新陈代谢过程。 9. 微生物脱臭： 适宜的环境条件下，附着于生物填料上的微生物利用污染物中的臭味成分作为能源，维持生
6学技术及其在环境微生物研究中的应用
分子生态学技术及其在环境微生物研究中的应用 张于光!，李迪强!!，肖启明" （!#中国林业科学院森林生态环境与保护研究所，北京!$$$%!；"#湖南农业大学生物安全科技学院，湖南长沙&!$!"’） 摘要分子生态学作为一门新兴的学科已经成为国内外科学家关注和研究的热点。目前的分子生态学技术主要有核酸杂交分析技术、特异性()*扩增技术、+,-序列分析、基因芯片技术等。这些技术在环境微生物研究中的应用主要包括对微生物多样性的研究、种群结构和动力学的研究、代谢活性的研究以及在全球气候变化中对微生物影响的研究。最后，对环境微生物的分子生态学研究进行了展望。 关键词分子生态学；环境微生物；基因芯片；全球气候变化 中图分类号.%/%#%文献标识码-文章编号!$$012$"!（"$$0）$01$$’21$& !"#$%&#’()%"#"*+,$%-."#"*+’./012344#5%’15".5. ).65(".7$.1’#!5%("85"#"*+91&/+ 34-,567897:;9!，<=+>8?>:;9!，@=-A.>8B>;9" （!!"#$%&’(&)*$%+,&-!+#./)&#!0)&%*,%!12/#*$*3,45!&’(&)*$%)6，7*/8/#9!$$$%!； "!1&--!&’0-4#%0)&%*,%!:;#4#39)/,!<#/.!124#9$24&!$!"’） 3821(’%1-C:D7E9F G;>;9C7D H F I J，B G K F I7K:E F I G K G9L M:C D F I G B F:M G J E F C F:E I M C N G J J M:J O E F P P G E K O P>O F C I>F;8 J>C J C’:J J F;J>G;#-J N E F C F;J，B G K F I7K:E F I G K G9L J F I M;G K G9L B:>;K L>C;7I K F>I:I>O M L D E>O>Q>;9O F J F I J>G;，()*:B N K>R>8 I:J>G;，+,-C F?7F;I F:;:K L C>C，9F;F I M>N，:;O G J M F E J F I M;G K G9L#S M F L:E F7C F O>;B>I E G D>G K G9L C J7O L B:>;K L>;B>8 I E G D>:K O>T F E C>J L，I G B B7;>J L C J E7I J7E F:;O O L;:B>I C，B F J:D G K>I:I J>T>J L，:;O J M F>B N:I J G R9K G D:K I K>B:J F I M:;9F C J G B>I E G G E9:;>C B C#S M F N E G C N F I J G RB G K F I7K:E F I G K G9L J F I M;G K G9L C J7O L P:C:K C G O>C I7C C F O# :$+;"(/2B G K F I7K:E F I G K G9L；F;T>E G;B F;J:K B>I E G D F；9F;F I M>N；9K G D:K I K>B:J F I M:;9F 分子生物学及其技术的发展和变革为生态学的研究开辟了新途径，分子生物学与生态学的交叉领域，越来越引起人们的重视，分子生态学便应运而生，微生物分子生态学是其中的重要分支。应用分子生态学技术，研究者不必培养微生物，而可以直接对环境微生物进行分析来达到目的。分子生态学技术在环境微生物研究中的应用始于"$世纪’$年代中期，近年来在土壤、环境、海底沉积物、动物肠道等微生物生态系统的研究中得到了快速的发展，已经成为最富有活力的生态学科前沿领域之一。 <环境微生物+,-的获得 从自然环境中直接分离微生物核酸，对不能培养的微生物的检测、对决定选择微生物或自然 条件下重组基因的命运、对揭示基因型的多态性和在微生态中的变化都是很重要的［!］。 目前从环境样品中提取+,-的方法主要有"种。首先是细胞提取法。最初的报道是从土壤中提取细菌+,-，这种方法包括用不同的离心速度从土壤颗粒中分离细菌，然后溶解提取的细胞提取+,-，最后纯化+,-。4G K D F;等以该方法为基础提取的+,-纯度足够可以对土壤细菌群落特定基因型进行探针检测，以及对提取+,-进行U G7J M F E;分析和限制性酶分析［"］。第"种方法是直接溶解法。该方法是由提取沉积物+,-发展而来［/］。直接溶解后在缓冲液中用碱提取+,-，用乙醇沉淀、)C)K浓度梯度离心等纯化提取的+,-。环境样品中提取+,-总是同时提取了腐殖物质的+,-，因而干扰了+,-的检测和 收稿日期："$$&1$/1"$ 作者简介：张于光男，博士。现主要从事环境微生物分子生态学研究。 项目来源：国家“十五”科技攻关项目（"$$!V-0!$V!$）；林业局重点项目“自然保护区社会经济生态价值研究” !通讯作者 2’ 微生物学杂志"$$0年%月第"0卷第0期W A X*,-