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摘要:随着我国环境工程的不断发展,微生物也被广泛的应用于环境工程中,并起到了非常重要的作用。本文将对低温微生物的相关知识进行简单的阐述,并对低温微生物及其在环境工程中的应用进行分析,最后对其未来的发展前景进行展望。
关键词:低温微生物;环境工程;应用
温度作为一个影响微生物活性的重要因子,我们根据温度来讲微生物分为三大类,分别是低温微生物、中温微生物及高温微生物。目前,微生物在环境工程中的应用主要研究常温微生物或高温微生物。然而在现实中,大约百分之八、九十的生态环境都是低温状态,如海洋深处、高山、南北极等等。这些地区存在大量的低温微生物,它们在低温环境中起着非常重要作用,最终影响着全球环境。我们目前对于低温微生物的理解和研究都处于初级阶段,未来还有很长的路要走。文章将对低温微生物的相关知识进行简单的阐述,并对低温微生物及其在环境工程中的应用进行分析,最后對其未来的发展前景进行展望,以期为低温微生物的研究献上一份绵薄之力。
一、低温微生物的相关知识
1、低温微生物的分类
在地球上,低温区占据了80%的区域,可以说低温微生物的种类和分布都很
广泛。但是由于受到技术和设备因素的制约,我们目前发现的微生物还只是整个低温微生物中的冰山一角。我们可以根据温度区间将低温微生物分为两大类,一类是耐冷菌,这类低温微生物主要是指可以在0- 5℃ 下繁殖,最适生长温度高于15℃,最高温度高于20℃。还有一类是嗜冷菌是指生长温度必须低,可在0℃繁殖,最适生长温度低于15℃,最高温度低于或等于20℃。在这两者低温微生物中,耐冷菌的种类较多,分布也较广。
2、低温微生物的适冷机制
适冷机制是指低温微生物在低温环境中经过上亿年的金华所形成的一系列适冷机制。低温微生物的适冷机制主要分为:(1)有冷休克蛋白,当低温微生物经历温度剧降时,它们能很快适应并进行相关生命活动;(2)有特殊的蛋白质结构,能在低温环境保证蛋白质结构的完整性;(3)膜脂可以改变,因为温度变化时,膜的流动性会发生相应改变,所以只有膜脂改变以达到改变了膜的流动性及结构的目的,从而适应温度的波动。除了以上三种比较常见外还很多类型是我们目前没有深入研究的。
二、低温微生物在环境工程中的应用
1、用于生活污水的处理
在寒冷地区的环境工程中,由于当地冬季的气温非常低,导致低温生活污水的生活都无法进行正常工作,影响到生活污水的处理效率和质量,重要原因是温度太低导致生物时期了代谢外源物质的能力。而将低温微生物中的耐冷菌应用到这些地区的生活污水处理中就能够产生巨大的作用,但是耐冷菌在这种温度下也是无法自行繁殖的,智能通过人工投放耐冷菌来对生活污水进行处理,从而确保整个冬季生活污水能够正常的进行处理,解决了寒冷地区的生活污水处理问题。
2、能够去除污水中的中氮和磷
在污水中含有大量的氮和磷,这也是导致水体富营养化的主要原因。在环境工程的污水处理时,一般都是使用生物法对污水中的氮和磷来进行处理,但是由于环境的温度太低,很多微生物都无法正常的处理,从而影响到氮和磷的顺利分解。目前,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,为我国的环境工程提供了新的思路。
3、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,虽然取得了良好的效果,但是也严重污染了地表与地表下水,同时氯酚也是使用生物或者化学讲解农药的主要
生成的反应物。在环境工程中,对于氯酚和五氯酚的分解一般都是在20~30℃的环境中进行的,但是,地表水和地下水的温度是要低于正常的作业温度的,这个问题一直都是困扰着环境工程人员的重要问题,在经过大量的实验后,相关的工作人员终于找到有效的解决办法。就是使用低温微生物对其进行净化和降解,能够起到非常有效的作用,但是这个方法的缺点就是经济成本较高。
4、对石油烃类物质的清除和降解作用
耐冷菌能够在低温的环境下对土壤、海洋、河流中的石油烃类污染具有很高修复作用。但是在石油烃类污染物种含有较多难容于水的物质,由于受到低温环境的营销部分污染物甚至呈现出固体的状态,这就在很大程度上影响了低温微生物的清楚和降解作用。加之在常温状态下的微生物在低温环境中也不能正常的发挥其应有的作用,导致目前环境工程中对于石油烃类污染的处理十分困难。而低温微生物已经在很早之前就已经可以从常低温环境中提取出来,并且已经被广泛应用于不同种类的石油烃类污染物的处理和讲解过程中,并取得了比较理想的效果。
5、对脂类物质的降解作用
一直以来,人们对于低温微生物的发现是从食品低温保鲜过程中发现的,并从这些腐败的食品中把低温微生物进行分离出来,特别是一些能够分解脂类物质的低温微生物,这也给环境工程人员提供了新的思路和依据,在环境工程中利用这种低温微生物对的屠宰场废水、食品生产厂废水具有很好的效果,在环境工程中取得了较好的成果。
6、处理硫酸盐废水
目前,在环境工程中处理温度较低的含硫酸盐废水都是先对废水进行加温处理后再用生物法进行处理,这种处理方法虽然也起到一定的效果,但是经济成本较高。研究发现,在低温微生物中发现了两种可以处理硫酸盐的细菌种类,并且通过实验证实这两种低温微生物能够高效的处理低温的含硫酸盐废水。如果将这两种低温微生物应用到环境工程中的含硫酸盐废水处理中,不仅可以提高处理的效率,还能够节约大量的经济成本。
小结
综上所述,低温微生物作为地球上微生物的重要组成部分,对其进行研究具有十分重要的意义。将低温微生物应用到环境工程中也具有十分显著的效益,解决了很多在低温环境下微生物不能正常处理的工作,从而促进了环境工程的不断发展。
参考文献:
[1]高文峰,武伟男.低温微生物及其在环境工程中的应用[J].环境保护与循环经济,2010,(04):50-52.
[2]韩晓云,姜安玺,何丽蓉.低温菌及其在环境工程中的应用[J].东北林业大学学报,2003,(02):33-35.
[3]覃思.低温微生物及其在环境工程中的应用研究[J].智能城市,2017,04(21):210.
关键词:低温微生物;环境工程;应用
温度作为一个影响微生物活性的重要因子,我们根据温度来讲微生物分为三大类,分别是低温微生物、中温微生物及高温微生物。目前,微生物在环境工程中的应用主要研究常温微生物或高温微生物。然而在现实中,大约百分之八、九十的生态环境都是低温状态,如海洋深处、高山、南北极等等。这些地区存在大量的低温微生物,它们在低温环境中起着非常重要作用,最终影响着全球环境。我们目前对于低温微生物的理解和研究都处于初级阶段,未来还有很长的路要走。文章将对低温微生物的相关知识进行简单的阐述,并对低温微生物及其在环境工程中的应用进行分析,最后對其未来的发展前景进行展望,以期为低温微生物的研究献上一份绵薄之力。
一、低温微生物的相关知识
1、低温微生物的分类
在地球上,低温区占据了80%的区域,可以说低温微生物的种类和分布都很
广泛。但是由于受到技术和设备因素的制约,我们目前发现的微生物还只是整个低温微生物中的冰山一角。我们可以根据温度区间将低温微生物分为两大类,一类是耐冷菌,这类低温微生物主要是指可以在0- 5℃ 下繁殖,最适生长温度高于15℃,最高温度高于20℃。还有一类是嗜冷菌是指生长温度必须低,可在0℃繁殖,最适生长温度低于15℃,最高温度低于或等于20℃。在这两者低温微生物中,耐冷菌的种类较多,分布也较广。
2、低温微生物的适冷机制
适冷机制是指低温微生物在低温环境中经过上亿年的金华所形成的一系列适冷机制。低温微生物的适冷机制主要分为:(1)有冷休克蛋白,当低温微生物经历温度剧降时,它们能很快适应并进行相关生命活动;(2)有特殊的蛋白质结构,能在低温环境保证蛋白质结构的完整性;(3)膜脂可以改变,因为温度变化时,膜的流动性会发生相应改变,所以只有膜脂改变以达到改变了膜的流动性及结构的目的,从而适应温度的波动。除了以上三种比较常见外还很多类型是我们目前没有深入研究的。
二、低温微生物在环境工程中的应用
1、用于生活污水的处理
在寒冷地区的环境工程中,由于当地冬季的气温非常低,导致低温生活污水的生活都无法进行正常工作,影响到生活污水的处理效率和质量,重要原因是温度太低导致生物时期了代谢外源物质的能力。而将低温微生物中的耐冷菌应用到这些地区的生活污水处理中就能够产生巨大的作用,但是耐冷菌在这种温度下也是无法自行繁殖的,智能通过人工投放耐冷菌来对生活污水进行处理,从而确保整个冬季生活污水能够正常的进行处理,解决了寒冷地区的生活污水处理问题。
2、能够去除污水中的中氮和磷
在污水中含有大量的氮和磷,这也是导致水体富营养化的主要原因。在环境工程的污水处理时,一般都是使用生物法对污水中的氮和磷来进行处理,但是由于环境的温度太低,很多微生物都无法正常的处理,从而影响到氮和磷的顺利分解。目前,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,为我国的环境工程提供了新的思路。
3、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,虽然取得了良好的效果,但是也严重污染了地表与地表下水,同时氯酚也是使用生物或者化学讲解农药的主要
生成的反应物。在环境工程中,对于氯酚和五氯酚的分解一般都是在20~30℃的环境中进行的,但是,地表水和地下水的温度是要低于正常的作业温度的,这个问题一直都是困扰着环境工程人员的重要问题,在经过大量的实验后,相关的工作人员终于找到有效的解决办法。就是使用低温微生物对其进行净化和降解,能够起到非常有效的作用,但是这个方法的缺点就是经济成本较高。
4、对石油烃类物质的清除和降解作用
耐冷菌能够在低温的环境下对土壤、海洋、河流中的石油烃类污染具有很高修复作用。但是在石油烃类污染物种含有较多难容于水的物质,由于受到低温环境的营销部分污染物甚至呈现出固体的状态,这就在很大程度上影响了低温微生物的清楚和降解作用。加之在常温状态下的微生物在低温环境中也不能正常的发挥其应有的作用,导致目前环境工程中对于石油烃类污染的处理十分困难。而低温微生物已经在很早之前就已经可以从常低温环境中提取出来,并且已经被广泛应用于不同种类的石油烃类污染物的处理和讲解过程中,并取得了比较理想的效果。
5、对脂类物质的降解作用
一直以来,人们对于低温微生物的发现是从食品低温保鲜过程中发现的,并从这些腐败的食品中把低温微生物进行分离出来,特别是一些能够分解脂类物质的低温微生物,这也给环境工程人员提供了新的思路和依据,在环境工程中利用这种低温微生物对的屠宰场废水、食品生产厂废水具有很好的效果,在环境工程中取得了较好的成果。
6、处理硫酸盐废水
目前,在环境工程中处理温度较低的含硫酸盐废水都是先对废水进行加温处理后再用生物法进行处理,这种处理方法虽然也起到一定的效果,但是经济成本较高。研究发现,在低温微生物中发现了两种可以处理硫酸盐的细菌种类,并且通过实验证实这两种低温微生物能够高效的处理低温的含硫酸盐废水。如果将这两种低温微生物应用到环境工程中的含硫酸盐废水处理中,不仅可以提高处理的效率,还能够节约大量的经济成本。
小结
综上所述,低温微生物作为地球上微生物的重要组成部分,对其进行研究具有十分重要的意义。将低温微生物应用到环境工程中也具有十分显著的效益,解决了很多在低温环境下微生物不能正常处理的工作,从而促进了环境工程的不断发展。
参考文献:
[1]高文峰,武伟男.低温微生物及其在环境工程中的应用[J].环境保护与循环经济,2010,(04):50-52.
[2]韩晓云,姜安玺,何丽蓉.低温菌及其在环境工程中的应用[J].东北林业大学学报,2003,(02):33-35.
[3]覃思.低温微生物及其在环境工程中的应用研究[J].智能城市,2017,04(21):210.