微生物菌剂的应用现状研究

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中国科技博览
2023年07月06日 13:44

微生物菌剂强需之下必将爆发的大市场

江虹

[摘 要]微生物菌剂是生物修复法的一种,在工业污水生活污水以及其他一些污水的治理中均有应用。本文对国内微生物菌剂的研发现状及使用现状进行了综述,对该方向的从业人员有较高的参考价值。

[关键词]微生物菌剂 研究现状 应用现状

中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0099-01

正文

微生物作为地球生态系统物质循环过程中作为分解者能降解或转化自然界中的各类物质,起着“天然环境卫士”的作用。且微生物独特的形态结构和生理代谢使其在污染物的降解转化、资源的循环利用、以及生态环境保护等方面都具有巨大的潜力。

微生物菌剂是生物修复法的一种,在工业污水生活污水以及其他一些污水的治理中均有应用。在黑臭河道的治理上,可通过向上覆水或底泥中投加微生物菌剂达到黑臭水体修复的目的。投加的微生物菌剂可以是外来菌剂,也可以是对河道水体原有菌种富集培养后的土著微生物菌剂。微生物菌剂法作为一种成本相对较低的原位修复技术在黑臭河道的治理中已有较多应用或研究。

一、国内研究现状

上海市引进高密度微生物菌剂修复西双经河黑臭河道,该有益菌群密度较高,每毫升微生物细胞计数可达一亿个。使用该微生物菌剂对西双径河黑臭河道进行修复后可消除河道黑臭,在较短的时间内即可有效降解底泥,使黑臭河道的生态系统得到恢复。

高丹英使用模拟黑臭河水进行微生物修复实验,筛选出高效的光合细菌P9,对黑臭河水中CODcr和NH3+-N的去除率分别为61.58%和40.12%,大大提高了水体的DO浓度。

高尚在使用生物净化槽对上海市普陀区某黑臭工业河进行处理过程中添加微生物菌剂,发现单一微生物菌剂技术对黑臭河水的修复效果并不十分理想,需配合曝气等其他修复技术协同作用才能达到较好修复效果。

黄民生等使用微生物菌剂及曝气等组合技术对绥宁河黑臭河道进行修复实验,消除了河道黑臭现象,恢复了河道生态,COD去除率达50%以上,DO提升达2mg/L以上,对水体透明度也有较大提高。

李开明等通过大量培养黑臭河道内的土著微生物,然后加入至河道中,对广州市古廖涌黑臭水体进行修复,消除了水体黑臭现象CODcr,NH3+-N和H2S的去除率分别达50%、70%和80%,为难以截污治理的城市黑臭河道提供了一种有效的原位修复技术。

吳光前等向黑臭河水中加入菌剂并固定在具有特殊结构的生物带上,同时使用曝气作为辅助措施,对黑臭水体和底泥起到了较好的修复效果,水体COD和NH3-N去除率达70%和95%。

吴文卫等在无外加碳源的静态试验条件下,用4种微生物菌剂进行水质净化效果研究。结果表明:NH3+-N的平均去除率为40.25%,TN的平均去除率为43.84%,TP的平均去除率为69.03%,很大程度削减了水中的污染物,但对于水中CODCr的降解效果不甚理想,对TN及NH3+-N的去除效果,脱氮菌显著大于复合芽孢杆菌和硝化细菌;在投加微生物菌剂1d后开始产生效果,并持续至6~8d,氨氮、总氮及总磷浓度基本不再变化,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮浓度呈上升趋势,推测此时水体中该微生物菌群7d左右开始进入衰亡期。因此,用于长期处理或工程,投加微生物菌剂进行调水改水后7d左右应补充一次,以便使微生物数量维持在一定的水平,从而保持良好的水质状况。

刘成等以南宁市竹排冲黑臭河道为对象,在间歇曝气的辅助作用下使用生物促生剂和微生物菌剂对黑臭河道底泥进行实验室模拟修复,同时对上覆水体的水质净化进行研究,结果表明:微生物菌剂对城市黑臭河道底泥的修复效果不如生物促生剂,但对上覆水体有较好的修复效果。微生物菌剂对底泥生物降解能力的提高率最高达317.00%(1mL/L实验组),提升对上覆水的净化能力。上覆水体NH3-N、TN和TP去除率最高分别达99.29%(10mL/L投加量)、70.74%(1mL/L投加量)和67.19%(1mL/L投加量),对COD的去除效果略差,去除率最高为45.25%(1mL/L实验组)。上覆水体由重度黑臭变为轻度黑臭,且黑臭指数已十分接近黑臭临界值13,对上覆水体黑臭具有较明显的改善效果。

二、国内微生物菌剂使用情况

国内市场环保用菌剂主要有3个来源:一类是国外进口,份额占到总量的60%以上,代表厂家为丹麦诺维信、佛山碧沃丰(美国Bioform),日木琉球大学((EM菌)等;一类为国内企业生产,占市场份额的30%左右,代表厂家有广州农冠(台资)生物科技有限公司、广宇生物技术有限公司等;第三是国内高校科研院所开发生产,占到5%-10%份额,主要代表为中科院微生物研究所、清华大学等高校。国内专业从事环保用微生物菌剂生产的企业有35家左右,其中有80%以上的厂家生产的菌剂是由日木引进的EM菌以及相关菌剂的复配为主;有10%左右的企业与国内科研院所联合开展环保专用菌剂的开发与生产。

微生物菌剂常常应用在城市水环境综合整治的生物强化净化技术中,是直接向污染水体中接种外源的污染降解菌,利用其唤醒或激活水体中原本存在的、但被抑制而不能发挥其功效的微生物,并通过它们的迅速增殖,强有力地钳制有害微生物的生长和活动,从而消除水体有机污染及富营养化,消除水体的黑臭以及硝化底泥。初期在湖内投加生物菌剂、生物活性剂等产品,以期短期内快速清除浮萍,改善塘内水体水质。

党的十八大精神明确提出——“把生态文明建设放在突出地位,融入经济建设、政治建设、文化建设、社会建设各方面和全过程,努力建设美丽中国,实现中华民族永续发展。”“十二五”期间,全国重点省市水环境有了明显改善,但要从根本上改善水环境、恢复水生态,仍是一项长期、艰巨的工作任务。我们应该围绕“建设幸福广州、生态水城,努力实现水环境根本性好转”的目标,将“加大河涌综合整治力度,加强新型应用技术特别是生物技术的普及运用,实施河涌生态修复工程,突出提高水体的自我生态修复和生态保护能力,提升河涌自净能力,促进水环境功能达标”作为下一阶段水环境治理重点工作。“十三五”期间,我国环境保护治理工作的重点之一为城市水环境综合整治工程,微生物菌剂的研发和应用将会进入一个更高的发展阶段。

参考文献

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