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水是一種不可再生的資源，而且是社會持續(xù)發(fā)展中必不可少的重要資源。隨著城市化發(fā)展，工業(yè)化推進，越來越多不易去除的污染物質(zhì)進入自然環(huán)境中，對環(huán)境造成破壞，最終影響人類健康。

經(jīng)過長期的實踐證明，傳統(tǒng)的污水處理方法已經(jīng)很難滿足現(xiàn)有污染物的去除需求，因此研究和開發(fā)新型有效的處理技術(shù)是當(dāng)前的主要任務(wù)。

微生物固定化技術(shù)憑借其污染物治理效果好、優(yōu)勢菌種富集率高、微生物活性高、抗環(huán)境干擾能力強、經(jīng)濟成本低以及可重復(fù)利用等優(yōu)勢得到了國內(nèi)外眾多學(xué)者的關(guān)注。隨著技術(shù)的發(fā)展，能夠“吃污”的微生物，在污水處理領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

污水治理，微生物“黑科技”眾望所歸

黑臭水體、工業(yè)污水、生活污水恣肆橫流……但只要在水體中投放不同的微生物，一潭死水很快“活”起來，重新形成一個平衡的生態(tài)系統(tǒng)。

從這時起，分解者生物、生產(chǎn)者生物，還有消費者生物開始分工協(xié)作;污水中的污染物，也成為“別人”的食物，一條條食物鏈也由此形成，架構(gòu)起縱橫交錯的食物網(wǎng)生態(tài)系統(tǒng)。

在這個系統(tǒng)中，水中的有機污染物等，不僅被細(xì)菌和真菌降解凈化，其降解的最終產(chǎn)物，以太陽能為初始能源，參與食物網(wǎng)中的新陳代謝過程，最后轉(zhuǎn)變成水生作物、魚、蝦、蚌、鵝、鴨等生命體產(chǎn)物，通過循環(huán)保持水體的綜合生態(tài)平衡，污水變清……這不是美好的愿景，而是真實的場景。

水的污染，通常指人為原因造成的水質(zhì)惡化，降低水的使用價值，主要污染物是固體廢棄物和需氧有機物、難降解有機物、重金屬、植物營養(yǎng)物質(zhì)、酸、堿和石油類物質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)。

目前，傳統(tǒng)污水處理技術(shù)，主要有通過重力沉降、混凝澄清、浮力浮上、離心力分離、磁力分離等物理法即不溶態(tài)污染物的分離技術(shù)，以及通過酸堿中和法、化學(xué)沉淀法、氧化還原法、化學(xué)物理消毒的污染物的化學(xué)轉(zhuǎn)化技術(shù)。此外，通過利用吸附法、離子交換法、膜分離法、蒸發(fā)法、冷凍法等進行的溶解態(tài)污染物物理化學(xué)分離技術(shù)，也有相應(yīng)的應(yīng)用。

但這些傳統(tǒng)方法中，物理方法通常占地面積大，基建費、運行費高，能耗大，管理復(fù)雜，易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，設(shè)備不能滿足高效低耗的要求，單獨使用效果不明顯;化學(xué)方法運行成本高，消耗大量的化學(xué)試劑，易產(chǎn)生二次污染。在大多數(shù)情況下，物理化學(xué)法結(jié)合使用，弊端明顯。

如何使城鄉(xiāng)污水處理工藝朝著低能耗、高效率、少剩余污泥量、最方便的操作管理，以及實現(xiàn)磷回收和處理水回用等可持續(xù)的方向發(fā)展，且所采用的技術(shù)必須以低能耗和少資源損耗為前提，微生物技術(shù)滿足了以上的要求。

微生物包括細(xì)菌、病毒、真菌等。“微生物技術(shù)，主要是利用微生物的代謝反應(yīng)過程和生物合成產(chǎn)物，對污染環(huán)境進行監(jiān)測、評價、整治以及修復(fù)的單一或綜合性的現(xiàn)代化人工技術(shù)系統(tǒng)。”長期從事生物工程和環(huán)境治理研究的包頭輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師王美霞介紹，它不僅包含了生物技術(shù)所有的特點，還融合了環(huán)境污染防治以及其他工程技術(shù)，目前已逐步發(fā)展成為一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳、解決水污染等突出環(huán)境問題的有效手段。

根據(jù)污染水體底物不同，微生物固定化的優(yōu)勢菌種也不同。主要包括去除多環(huán)芳烴類的銅綠假單胞菌、黃孢原毛平革菌、紅球菌等;去除氨氮的皺褶念珠菌、副球菌屬以及赤水黃桿菌等;去除苯酚的不動桿菌、短桿菌屬以及皮氏羅爾斯通氏菌等;去除重金屬的微生物主要有去除汞的蠟樣芽孢桿菌、去除砷的硫酸鹽還原細(xì)菌、去除鉻的黑曲霉和銅綠假單胞菌以及去除銅的黃孢原毛平革菌等。

小小微生物，“實戰(zhàn)”建奇功

虎年新春，貴州威寧草海雪后初晴，數(shù)百只黑頸鶴在湖面翩翩起舞，成群灰雁時而在低鳴翱翔、時而在水中游憩，白鷺在岸邊踱步捕食，引得路人駐足欣賞，紛紛拍照或錄個短視頻。