论文部分内容阅读
摘要 为了治理恶臭对环境的污染，利用初筛与复筛相结合的方法，获得了对氨去除率达80%以上、对硫化氢去除率达60%以上的菌株。对有效菌株进行垃圾除臭试验，采用对比试验检验除臭效果。结果表明：除臭菌株在24h内可有效减少垃圾产生的恶臭。
关键词 生活垃圾；微生物；除臭
中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）12-0270-01
随着我国城市化进程的加快，城市人口日益增多，随之而来的是城市生活垃圾高速增加。据不完全统计，近年来我国垃圾增长率达10％以上，每年产生近1.5亿t。全国600多座城市已有2/3的大中城市陷入生活垃圾的包围之中。这些城市固体废弃物在转运、堆放处理的过程中产生大量臭气，造成严重的环境污染。恶臭气体按其组成可分成5类：含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇等；含氮化合物，如氨气、胺类、吲哚等；卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；烃类及芳香烃；含氧有机物，如醇、酚、醛、酮等[1]。气相色谱检测表明，城市生活垃圾臭气的主要成分为氨（NH3）和硫化氢（H2S）[2-4]。该文通过分离和筛选生活垃圾的有效除臭菌株，来减轻垃圾中恶臭气体对环境的污染[5]。
1 材料与方法
1.1 培养基
试验设3种培养基，即牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基、马铃薯蔗糖培养基，分别用于培养细菌、放线菌、真菌[5]。
1.2 菌株分离方法
从屈原垃圾填埋场中采集样品，经筛选获得兼性厌氧菌和兼性好氧菌，在30 ℃的条件下，分别采用相应的培养基划线或系列稀释法[6]，获得若干菌株。
1.3 筛选方法
1.3.1 初筛。在发臭垃圾中按10%接种量接入所试菌株，以自来水作为对照，分别在间隔24、48、72 h后用感观法初步判断各菌株的除臭效果，经感官筛选出除臭能力较强的微生物，进行复筛试验[1]。
1.3.2 复筛。①降氨试验：取18 mL菌液于2 L大烧杯中，再加500 mg/L氨水2 mL；向大烧杯中放入装有20 mL稀硫酸吸收液的50 mL小烧杯，盖上双层塑料薄膜密封[1]。②降硫化氢试验：取10 mL菌液于2 L大烧杯中，再加10 mg/L硫化氢溶液10 mL，向大烧杯中放入装有20 mL氢氧化镉吸收液的50 mL小烧杯，盖上双层塑料薄膜密封[1]。
以上处理均以等量的去离子水作为对照。每个处理3次重复。将密封后烧杯置于（30±2）℃的培养箱中，24 h后，取出小烧杯检测氨或硫化氢气体的释放量。氨采用纳氏试剂比色法测定[6]，硫化氢采用亚甲基蓝比色法测定[7]。
1.4 垃圾除臭试验
试验用垃圾的主要成分為剩饭菜及果蔬等富含蛋白质的物质。每盆装5 kg垃圾，各盆的菌种使用量为垃圾重量的3%，将菌种稀释10倍后加入垃圾中拌匀。对初筛试验中有除臭效果的微生物进行分类编号，字母B、F、Y分别表示细菌、丝状真菌、酵母菌，字母后面加相应数字表示菌株号。试验设8个处理，即处理1：B2 B10；处理2：B10 Y3；处理3：B2 Y2；处理4：Y2 Y3；处理5：B2 Y2 Y3；处理6：B2 B10 Y3；以加自来水作对照（CK1）；以不加任何物质作空白对照（CK2）。3次重复。置于室温下（30±2）℃。间隔24 h，采用感观法评价臭气等级[8]。
2 结果与分析
2.1 初筛菌株的除臭效果
对分离到的菌株均进行了初步的降氨及降硫化氢试验，并对菌株进行了初步的分类，结果如表1所示。
可以看出，放线菌没有降氨效果，其他各类微生物的降氨结果也表现各异，48株细菌中6株表现有降氨效果，20株丝状真菌中仅有1株有降氨效果，22株酵母菌中有2株有降氨能力。降氨菌的分离效果以细菌最好，效果达12.5%；丝状真菌降氨效果最低，为5%。这可能是由于垃圾中细菌的繁殖能力高于丝状真菌和酵母，易形成优势菌群，从而表现较好的降氨能力。而相比之下能快速降硫化氢的微生物较少，且能有效降硫化氢的菌株主要是细菌和酵母。这可能与取样时成分及深度的影响有关。初筛试验只是定性试验，还需做定量试验，以确定各菌株除臭能力的强弱。
2.2 复筛菌株的除臭效果
部分在初筛试验中具有降氨或降硫化氢能力的微生物在复筛的定量试验中也表现出良好的除臭能力[1]，如Y3对氨气的去除率为82.0%（表2）。有一部分菌株在初筛试验中具有降氨能力，但在复筛试验中的降解能力明显下降，如B1、B4、B5、F1，因此，复筛试验在除臭菌株分离中是必要的。
2.3 垃圾除臭效果
通过人的嗅觉器官对恶臭气体的反应来进行评价和测定。在垃圾中加菌株处理24、48 h后的评定结果见表3。
可以看出，经添加菌株后，各处理的垃圾臭味明显降低，但处理3在加菌24 h后臭气有所回升；处理5、6则表现出较好的除臭效果，臭味明显降低。因试验所用垃圾臭气源的氨气产量较高，所以各处理的除臭效果均表现较好。但是不同地域垃圾的成分较复杂，为了进一步确定所筛选菌株的除臭效果，还需要在更大范围内进行试验。研究发现，垃圾在处理48 h后，各有效处理的臭气开始回升[1]。因此，还需进一步研究其使用量及使用次数等问题。
3 结论
（1）通过初筛与复筛相结合的方法，有效筛选出降氨效果较好的微生物B2、Y3和降硫化氢效果好的微生物B10、Y2。
（2）在垃圾中加入混合除臭菌株后，收到了较好的除臭效果，垃圾臭味在24 h内明显降低。因此，几个或多个菌株的协同除臭效果值得进一步研究。
4 参考文献
[1] 许丽娟，任杰，张德元，等.城市生活垃圾除臭微生物的筛选及效果测定[J].湖南农业科学，2010（11）：19-21.
[2] 石磊，边炳鑫，赵由才，等.城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治技术进展[J].环境污染治理技术与设备，2005，6（2）：6-9.
[3] 赵由才.城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册[M].北京：化学工业出版社，1999：125-139.
[4] 冯明谦.城市生活垃圾堆肥厂中的除臭技术[J].四川环境，2002，21（2）：44-46.
[5] 陈书安，黄为一.除臭微生物分离与效果测定[J].上海环境科学，2002，21（9）：571-573.
[6] 周耀明，张恒.生活垃圾降解菌除臭效果比较研究[J].安徽农业科学，2007，35（26）：8312-8313.
[7] 罗永华，邓穗儿，孙国平.一种新型微生物除臭剂的垃圾除臭实验[J].城市环境与城市生态，2003，16（3）：23-25.
[8] 金至清.恶臭的分析方法与治理技术[J].上海环境科学，1997，5（16）：40-43.
关键词 生活垃圾；微生物；除臭
中图分类号 Q939.9 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2011）12-0270-01
随着我国城市化进程的加快，城市人口日益增多，随之而来的是城市生活垃圾高速增加。据不完全统计，近年来我国垃圾增长率达10％以上，每年产生近1.5亿t。全国600多座城市已有2/3的大中城市陷入生活垃圾的包围之中。这些城市固体废弃物在转运、堆放处理的过程中产生大量臭气，造成严重的环境污染。恶臭气体按其组成可分成5类：含硫化合物，如硫化氢、二氧化硫、硫醇等；含氮化合物，如氨气、胺类、吲哚等；卤素及衍生物，如氯气、卤代烃等；烃类及芳香烃；含氧有机物，如醇、酚、醛、酮等[1]。气相色谱检测表明，城市生活垃圾臭气的主要成分为氨（NH3）和硫化氢（H2S）[2-4]。该文通过分离和筛选生活垃圾的有效除臭菌株，来减轻垃圾中恶臭气体对环境的污染[5]。
1 材料与方法
1.1 培养基
试验设3种培养基，即牛肉膏蛋白胨培养基、高氏一号培养基、马铃薯蔗糖培养基，分别用于培养细菌、放线菌、真菌[5]。
1.2 菌株分离方法
从屈原垃圾填埋场中采集样品，经筛选获得兼性厌氧菌和兼性好氧菌，在30 ℃的条件下，分别采用相应的培养基划线或系列稀释法[6]，获得若干菌株。
1.3 筛选方法
1.3.1 初筛。在发臭垃圾中按10%接种量接入所试菌株，以自来水作为对照，分别在间隔24、48、72 h后用感观法初步判断各菌株的除臭效果，经感官筛选出除臭能力较强的微生物，进行复筛试验[1]。
1.3.2 复筛。①降氨试验：取18 mL菌液于2 L大烧杯中，再加500 mg/L氨水2 mL；向大烧杯中放入装有20 mL稀硫酸吸收液的50 mL小烧杯，盖上双层塑料薄膜密封[1]。②降硫化氢试验：取10 mL菌液于2 L大烧杯中，再加10 mg/L硫化氢溶液10 mL，向大烧杯中放入装有20 mL氢氧化镉吸收液的50 mL小烧杯，盖上双层塑料薄膜密封[1]。
以上处理均以等量的去离子水作为对照。每个处理3次重复。将密封后烧杯置于（30±2）℃的培养箱中，24 h后，取出小烧杯检测氨或硫化氢气体的释放量。氨采用纳氏试剂比色法测定[6]，硫化氢采用亚甲基蓝比色法测定[7]。
1.4 垃圾除臭试验
试验用垃圾的主要成分為剩饭菜及果蔬等富含蛋白质的物质。每盆装5 kg垃圾，各盆的菌种使用量为垃圾重量的3%，将菌种稀释10倍后加入垃圾中拌匀。对初筛试验中有除臭效果的微生物进行分类编号，字母B、F、Y分别表示细菌、丝状真菌、酵母菌，字母后面加相应数字表示菌株号。试验设8个处理，即处理1：B2 B10；处理2：B10 Y3；处理3：B2 Y2；处理4：Y2 Y3；处理5：B2 Y2 Y3；处理6：B2 B10 Y3；以加自来水作对照（CK1）；以不加任何物质作空白对照（CK2）。3次重复。置于室温下（30±2）℃。间隔24 h，采用感观法评价臭气等级[8]。
2 结果与分析
2.1 初筛菌株的除臭效果
对分离到的菌株均进行了初步的降氨及降硫化氢试验，并对菌株进行了初步的分类，结果如表1所示。
可以看出，放线菌没有降氨效果，其他各类微生物的降氨结果也表现各异，48株细菌中6株表现有降氨效果，20株丝状真菌中仅有1株有降氨效果，22株酵母菌中有2株有降氨能力。降氨菌的分离效果以细菌最好，效果达12.5%；丝状真菌降氨效果最低，为5%。这可能是由于垃圾中细菌的繁殖能力高于丝状真菌和酵母，易形成优势菌群，从而表现较好的降氨能力。而相比之下能快速降硫化氢的微生物较少，且能有效降硫化氢的菌株主要是细菌和酵母。这可能与取样时成分及深度的影响有关。初筛试验只是定性试验，还需做定量试验，以确定各菌株除臭能力的强弱。
2.2 复筛菌株的除臭效果
部分在初筛试验中具有降氨或降硫化氢能力的微生物在复筛的定量试验中也表现出良好的除臭能力[1]，如Y3对氨气的去除率为82.0%（表2）。有一部分菌株在初筛试验中具有降氨能力，但在复筛试验中的降解能力明显下降，如B1、B4、B5、F1，因此，复筛试验在除臭菌株分离中是必要的。
2.3 垃圾除臭效果
通过人的嗅觉器官对恶臭气体的反应来进行评价和测定。在垃圾中加菌株处理24、48 h后的评定结果见表3。
可以看出，经添加菌株后，各处理的垃圾臭味明显降低，但处理3在加菌24 h后臭气有所回升；处理5、6则表现出较好的除臭效果，臭味明显降低。因试验所用垃圾臭气源的氨气产量较高，所以各处理的除臭效果均表现较好。但是不同地域垃圾的成分较复杂，为了进一步确定所筛选菌株的除臭效果，还需要在更大范围内进行试验。研究发现，垃圾在处理48 h后，各有效处理的臭气开始回升[1]。因此，还需进一步研究其使用量及使用次数等问题。
3 结论
（1）通过初筛与复筛相结合的方法，有效筛选出降氨效果较好的微生物B2、Y3和降硫化氢效果好的微生物B10、Y2。
（2）在垃圾中加入混合除臭菌株后，收到了较好的除臭效果，垃圾臭味在24 h内明显降低。因此，几个或多个菌株的协同除臭效果值得进一步研究。
4 参考文献
[1] 许丽娟，任杰，张德元，等.城市生活垃圾除臭微生物的筛选及效果测定[J].湖南农业科学，2010（11）：19-21.
[2] 石磊，边炳鑫，赵由才，等.城市生活垃圾卫生填埋场恶臭的防治技术进展[J].环境污染治理技术与设备，2005，6（2）：6-9.
[3] 赵由才.城市生活垃圾卫生填埋场技术与管理手册[M].北京：化学工业出版社，1999：125-139.
[4] 冯明谦.城市生活垃圾堆肥厂中的除臭技术[J].四川环境，2002，21（2）：44-46.
[5] 陈书安，黄为一.除臭微生物分离与效果测定[J].上海环境科学，2002，21（9）：571-573.
[6] 周耀明，张恒.生活垃圾降解菌除臭效果比较研究[J].安徽农业科学，2007，35（26）：8312-8313.
[7] 罗永华，邓穗儿，孙国平.一种新型微生物除臭剂的垃圾除臭实验[J].城市环境与城市生态，2003，16（3）：23-25.
[8] 金至清.恶臭的分析方法与治理技术[J].上海环境科学，1997，5（16）：40-43.