试述低温微生物及其在环境工程的应用

王菊明

（身份证号：320422196701053319）

试述低温微生物及其在环境工程的应用

王菊明

（身份证号：320422196701053319）

本文简单的介绍了低温微生物的相关知识，对低温微生物的制冷机制进行了简单的叙述。最后，本文介绍了低温微生物在环境工程中的作用，并对其发展方向进行了猜想。

低温微生物；环境工程；应用

引言

在地球中，存在着很多的低温环境，例如占据地球表面14%的两极地域或者高山、冰川等环境。在这种环境之中，生存着一类微生物，这便是低温微生物。根据研究后发现，低温微生物可分为两大类，一类是必须要生活在低温条件之中，且可承受的最高温度在20℃以下.且最为适宜的生长温度在15℃～0℃中的微生物被称为嗜冷菌，而在0～5℃中繁衍生长的微生物则被称为耐冷菌。这些低温微生物的生命活动对于大自然而言是不可缺少的存在，其起到了物质循环与转化的作用，而利用这些特性，低温微生物对于环境工程有着无法替代的作用。

1 低温微生物的适冷机制

因低温微生物的生活环境较为寒冷，导致了低温微生物自我进化出了一系列的适冷机制，主要的机制有三种，一是为微生物自身拥有冷休克蛋白，这能够保证它们能够很快的适应寒冷的环境；第二种是其拥有特殊的蛋白质结构，这种结构能够帮助其保持蛋白质结构的完整性，最后便是低温微生物的膜脂是能够改变的，帮助其适应温度的变化等等。

2 低温微生物在环境工程中的应用

2.1 对生活污水的生物处理

寒冷地区的冬季气温非常低，低温生活污水的生物都无法进行工作，这是因为过于寒冷的温度导致其失去了代谢外源物质的能力。而耐冷菌此时便会对净化污水的有机物这个方面中产生巨大的作用。但因耐冷菌因自身问题无法在这个过程中进行繁衍，为解决这项问题，最好的办法便是对污水进行人工投放耐冷菌，以达到改变冬季污水无法进行进化的现状。根据结果显示，在冬季使用此方法对污水进行净化，其净化程度由原先的35%提高到了89%，这为寒冷地区冬季的生活污水处理提供了新的思路。

2.2 对污水中氮和磷的去除

因污水之中含有着较多的氮和磷，这是导致水体富营养化的重要环节之一。氮和磷一般使用生物法对其进行处理，但因环境温度太低，导致微生物无法正常的工作，导致了污水之中的分解工作无法顺利看展。当前，以有人从两极的微生物群中提取出了耐冷丝状蓝细菌，这种细菌能够很好的在低温环境下去除了污水之中的氮和磷。

2.3 对石油烃类的降解

耐冷菌在低温的环境下对土壤、水域与海洋系统等生物起到了一定的修复作用。而石油烃类的污染物之中有着较多不溶于水的物质，甚至会将低温的环境下呈现出固体状，这进一步阻碍了低温微生物在这一方面的作用，而正常微生物更加难以发挥他的作用。

2.4 对氯酚类物质的降解

氯酚和五氯酚常被用于木材的防腐工作之中，但它们导致了许多的地表与地表下水遭受到了非常严重的污染，除此之外，氯酚也是使用生物或化学降解农药的主要生成的反应物。在分解这两样物质时，大多数都是在20～30℃中进行的，但是，地表水与地下水的温度要低于通常作业温度。为解决这项问题，相关人员做了大量的实验，结果证实，使用低温微生物对其进行净化，能够非常有效的去除氯酚类物质，但所花费的费用却是通常情况下的2.5倍。

2.5 对芳香烃类的降解

芳香烃类化合物是苯或其相关的衍生物，这种类型的物质通常难以分解，特别是那些普遍存在于环境之中的多环芳香烃类化合物。但是，有很多的资料表明，这种类型的化合物能够被微生物所分解，而Churchill、Kotturi等科学家对其都有证实。

2.6 对脂肪类物质的降解

低温微生物最早是因对食品进行低温保鲜时，却出现食品腐败，从而引起他人注意，人们将冷藏室中能够分离出了能将脂肪类物质分解的耐冷菌。因这种耐冷菌能在低温之下降解脂肪，这导致了环境工程的相关人员收到了一定的启发，并成功的将这项技术应用到低温处理屠宰场与食品生产非供水，取得了良好的效果。

结语

总而言之，在地球之中，大部分的生态环境的温度都要低于5℃，而这些环境之中，往往生存着大量的微生物，这类微生物被统称为低温微生物。低温微生物因长期处于温度较低的地带，导致了其出现了某些变化，并进化出了较为成熟的适冷机制。它们能够维持自然环境中的循环工作，是地球生物圈的一个重要组成部分。然而，这种微生物不仅仅能够影响整个的自然生态变化，并且能在环境的工作之中发挥出更多的作用，例如处理废水与石油污染等情况。但是，截至目前为止，相关人员仅仅发现了一小部分低温微生物，并且，还少了非常多的理论研究。这些年来，越来越多的学者注意到低温微生物，并对其进行了较多的试验，但实际的案例却并没有几个。但是，随着研究的深入，低温微生物的应用领域会越来越多，为环境工程带来更多的便利。

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