低温微生物在环境工程中的应用

文_张志鸣 江苏融汇环境工程有限公司

生存于低温环境的微生物被称为低温微生物，普遍存在于温度较低的地方，如高山、冰川等。低温微生物可以分成两类：嗜冷菌与耐冷菌。嗜冷菌种类较多，常见的有藻类、真细菌及真菌等，大多生存于低温环境中。生物研究中主要选择真细菌，包括厌氧菌、异养菌及好氧菌等。利用低温微生物分解可以实现降解物质循环，提升污染物处理效率。结合现有研究结果分析，环境工程中合理运用低温微生物具有现实意义。

低温微生物在环境污染治理中应用，可以发挥较大的作用，有着广泛的应用空间。为了使得低温微生物在环境工程中得到更好应用，首先，应该提前了解低温微生物的分布情况，掌握微生物生存情况。根据调查研究，一部分低温微生物存在于冰川中，找到低温微生物后研究人员可以在常温的条件下进一步研究微生物的各项特点。纵观地球的温度特点，低温环境地区所具有的比重较大，据估计已经超过80%，可见，低温微生物在整体分布还是十分广泛。低温微生物应用需要结合实际情况，依据环境污染处理需求选择合适的微生物种类，能够大幅度提升环境污染处理效率。

1 环境工程技术概述

作为环境工程建设的重要部分，环境工程技术是一项规范性的措施，在执行过程中，需要对实际环境中的具体工作进行归纳总结，并形成指导性文件，帮助相关部门落实环境保护工作。对于环境工程技术而言，文件的形成固然重要，文件的落实工作更加重要。如今环境污染日益严重，对于环境工程技术应该更加规范，同时相关部门在执行文件的过程中，应由第三方做好监督，将环境保护工作落到实处。环境工程技术本质上还是为环境保护服务，在工作的推进过程中，需要结合不同区域的实际情况对规范的内容进行调整，也就是说在环境工程技术规范的制定过程中，要保证一定的可调整性，从而在实际工作中用最具有针对性的环境工程技术规范指导当地的环境保护工作。

随着我国环境保护工作力度的加大，环境改善过程中，还应该不断提升环境工程技术的标准，从而不断优化我国的环境。通过出台指导文件，规范材料验收环节，可以确保环境工程建设的顺利进行。环境工程建设的基础主要包括材料选用、方案设计、建设内容等，这些也是环境工程建设的具体要求。通过从建设源头着手方法，推广与使用绿色施工，大幅度提升污染防治质量。通过规范环境工程，制定成科学规范的指导文件，才能彻底发挥环境工程的作用，为类似研究提供借鉴。

2 探讨环境工程中低温微生物的具体应用

2.1 垃圾降解中的应用

根据对低温微生物的特点分析可知，低温微生物有着良好的降解作用，可以将这一点用在环境工程方面，降解处理污染物中存在的氯酚类物质、表面活性剂、微量油脂等。例如，木材防腐剂的主要组成部分是五氯酚与氯酚物质，挥发到空气中会影响到空气质量，也会对地下水或地表水造成污染，直接影响到周边居民的健康与生活。针对这种情况环境部门要做好氯酚类物质的检测，一旦氯酚类物质含量过高，就应该及时对环境状况进行处理，采取措施提升空气质量。具体有效操作为：将氯酚类物质放置在低温土壤中，外界营造适合低温微生物降解的环境，一般条件下将温度控制在5～7℃，设定氯酚负荷740mg/(L·d)。

阴离子表面活性剂被广泛用于农业生产与工业生产中，其本质是化学药物，如果滥用就会直接污染到周边生态环境，造成不同程度的水污染与土壤污染。在没有外加条件下，阴离子表面活性剂如果自然降解，需要很长时间，一旦引入合适的低温微生物，阴离子表面活性剂的降解速率就会大大加快，可以达到更好保护环境的目的。而使用低温微生物降解废水微量油脂，则需要根据废水组成与含量，选择合适的降解方式，实现回收利用油脂的目标。

2.2 生活污水处理中的应用

温度对低温微生物的处理作用有很大影响，当利用低温微生物对生活污水进行处理时，因季节不同，微生物处理污水的效果也不同。例如，冬季温度过低时，低温微生物对外源物质的代谢能力降低，有时甚至会失去代谢能力，对生活污水的处理能力就有所下降。所以，在冬季处理生活污水时，需要人工投入耐冷菌以降低水中COD含量，以此提高低温微生物对污水的处理效果。当然，在夏季也要考虑到影响低温微生物污水处理效果的各方面因素。

生活污水中氮元素和磷元素超标是导致水体富营养化的主要原因，会直接污染到周边生态环境。因此，生活污水的处理需要做好氮元素与磷元素的清除工作。选择低温微生物处理其中氮磷元素时，要控制好污水温度，低温会对低温微生物新陈代谢产生影响，导致污水处理力度不佳。也有人另辟蹊径，提取了耐冷丝状蓝细菌，它能在低温状态下对污水中的有害物质进行快速清除，显著改善污水处理效果。

2.3 工业废水处理中的应用

利用耐冷硫酸盐还原菌处理含有硫酸盐类的工业废水，可以降低降解成本，实现对工业废水循环利用和企业的可持续发展。如果工业废水中含有石油类物质，可以选择耐冷菌与嗜冷菌，达到分解处理石化污水的目的，提升污水处理效果。但如果正处于冬季，过低的温度会对微生物活性产生影响，而废水中所含的烃类物质遇到低温时会变成固态，增加降解难度，从而加大污水处理的难度，最终削弱除污效果。嗜冷微生物可以在低温环境下对石油烃类物质进行降解，这在石油废水处理中具有很高的研究价值。大量研究资料与结果表明，石化废水处理时可以使用萘胺降解菌与适冷脱酚菌来有效处理污泥中存在的污染物质。利用AO污水处理工艺，可以将污水中烃类物质含量大幅度降低，提升工业废水处理质量，使之满足工业废水排放标准，降低对周边环境的影响。因此，在石油化工类废水处理时合理应用低温微生物，可以改善传统处理方式的不足，实现无污染处理污水的目标。

工业废水处理中还可引入固定化微生物技术，可提供较高的生物量和较高的生物活性。通常1L废水中含有微生物量在2万～4万mg，固定化微生物利用生物育种方式以及自身活性与絮状结构，处理污水中的微生物与有机污染物，达到净化废水的目的。合理利用固定床反应器，分析固定化微生物的作用，可以最大程度发挥固定化微生物的降解能力。固定化微生物技术在废气处理过程中的应用时间较短，仅有少量的机构进行研究，缺少足够的理论与实践。已有案例为利用固定化微生物，选择海藻酸钠包埋活性污泥，可以有效处理含有氨气的臭气。

图1 固定化微生物修复土壤原理

3 结语

低温微生物有着广泛的分布，在环境工程中有着较高的应用价值，能在很大程度上提升污染物的处理效率，有着广阔的发展前景。而目前开发利用的微生物种类较少，这就需要相关部门加大支持力度，选择合适的切入点，切实保证低温微生物在环境工程中得到更加广泛的运用，推动我国生态环境保护工作稳步发展。