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厭氧微生物及其在環(huán)境工程中的作用分類與研究

文檔作者：王慧鄭洪領(lǐng) 文檔來源：中國城市建設(shè)研究院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2023年10月14日
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厭氧微生物及其在環(huán)境工程中的作用分類與研究
王慧鄭洪領(lǐng)
(中國城市建設(shè)研究院有限公司山東分院山東濟(jì)南250101)
摘要微生物在自然界分布廣泛、種類繁多，作為微生物重要成員厭氧微生物的應(yīng)用范圍較廣。就3種厭氧微生物(產(chǎn)甲
烷茵，厭氧氨氧化茵．硫酸鹽還原菌)在環(huán)境工程中的作用分類與研究進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞厭氧微生物產(chǎn)甲烷菌厭氧氨氧化菌硫酸鹽還原茵
中圖分類號：Q93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672—9064(2016)04—086—02
微生物技術(shù)安全可靠．它的發(fā)展與應(yīng)用對人類解決環(huán)境
問題有著重要的意義。目前研究最多的厭氧微生物主要有產(chǎn)
甲烷菌、厭氧氨氧化以及硫酸鹽還原菌。它們各自有著自身
獨特的優(yōu)勢．在環(huán)境與能源領(lǐng)域都發(fā)揮著重要的作用．對其
的深入研究在環(huán)境工程方面的應(yīng)用具有重大的價值。
1厭氧微生物介紹
厭氧微生物目前沒有明確的定義來表達(dá)．學(xué)者一般認(rèn)為
只有在低氧分壓的條件下才能進(jìn)行繁殖．而在氧含量18％的
空氣量以及10％Z．氧化碳濃度下不能進(jìn)行培養(yǎng)的一類微生
物．被稱為厭氧微生物。厭氧微生物中絕大多數(shù)是細(xì)菌．很少
數(shù)為放線菌．極少數(shù)是枝原體，個別的屬于真菌?。
按照對氧氣承受濃度的不同．把厭氧微生物分為專性厭
氧微生物、微需氧厭氧微生物和兼性厭氧微生物：①專性厭
氧微生物：該類厭氧微生物的代表菌種為月形單胞菌，它對
氧氣的敏感程度極高．研究表明其在空氣中10rain便可死
亡，因此很難進(jìn)行培養(yǎng)、分離。②微需氧厭氧微生物：該類厭
氧微生物的代表菌種為脆弱擬桿菌、產(chǎn)氣莢膜梭菌等．相比
專性厭氧菌其在空氣中的暴露時間可以維持60～90min。③
兼性厭氧微生物：該類厭氧微生物的代表菌種有溶組織梭
菌．它在無氧條件下正常生長．在有氧氣的條件下生長受到
抑制．但其不能利用氧氣[2]。
2研究結(jié)果
本文就3種厭氧微生物(產(chǎn)甲烷菌，厭氧氨氧化菌，硫酸
鹽還原菌)在環(huán)境工程中的作用分類進(jìn)行探討。
2．1產(chǎn)甲烷菌
產(chǎn)甲烷菌是一類嚴(yán)格厭氧的微生物．在自然界的食物鏈
中是非常重要的一類。一方面自然界中大量的溫室氣體是由
產(chǎn)甲烷菌產(chǎn)生的。約占74％；另一方面，在利用厭氧微生物技
術(shù)時．對有機(jī)質(zhì)的降解起著重要的作用．可以產(chǎn)生有利用價
值的甲烷氣體：因此．產(chǎn)甲烷菌的深入研究對環(huán)境治理、能源
短缺有著重要的意義。
2．1．1產(chǎn)甲烷菌的分類
產(chǎn)甲烷菌的發(fā)現(xiàn)要追溯到1776年．是由Alessandro
Volta在湖底的沉積物中發(fā)現(xiàn)甲烷．進(jìn)一步研究確認(rèn)的。產(chǎn)甲
烷菌主要分為2個大類：產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷茵。
產(chǎn)甲烷菌在自然界中大量存在．不同的生存環(huán)境其性質(zhì)
也不盡相同，它屬于原核生物中的古菌域。相比其他的好氧、
兼氧微生物具體不同的特性．
2．1．2產(chǎn)甲烷菌在厭氧生物處理中的應(yīng)用
產(chǎn)甲烷菌是厭氧微生物中比較特殊的一類．在降解有機(jī)
污染物時能夠利用其它微生物降解的產(chǎn)物一乙酸、甲酸、二
氧化碳、氫氣等通過自身的合成產(chǎn)生甲烷．既可以降解污染
物．又可以產(chǎn)生清潔能源。此外，在微生物的競爭生長中，產(chǎn)
甲烷菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物還可以抑制病原菌、病蟲卵等，可以
進(jìn)一步提高污水出水水質(zhì)。因此．產(chǎn)甲烷菌在工農(nóng)業(yè)的有機(jī)
廢水處理中有著重要的應(yīng)用。
在處理有機(jī)廢水時．產(chǎn)生清潔能源甲烷需要3類微生物
的協(xié)同作用．而產(chǎn)甲烷菌是其中最關(guān)鍵之一．而它也很容易
受到很多因素的影響，例如pH、抑制劑、溫度等。目前研究最
多的是關(guān)于Methanosaeta和Methanosarcina2種乙酸營養(yǎng)產(chǎn)
甲烷菌。在實際應(yīng)用中．Methanosaeta菌種適合在水流速度
較快的反應(yīng)器中運行．這與該菌種有著較高的吸附能力和顆
?；潭扔嘘P(guān)。而Methanosarcina菌種恰恰相反．不適宜在
流速較快的反應(yīng)器中發(fā)揮作用。
2．2厭氯氨氧化菌
厭氧氨氧化現(xiàn)象最早發(fā)現(xiàn)于1977年．在無分子氧環(huán)境
中．同時存在NH4+和NOr時．NHg作為反硝化的無機(jī)電子供
體．NOr作為電子受體，生成氮氣，這一過程稱為厭氧氨氧
化。近年來．在厭氧氨氧化菌生理生化特性的理論研究領(lǐng)域
和廢水生物脫氮的應(yīng)用研究領(lǐng)域都有了許多新的發(fā)現(xiàn)．這對
于全面認(rèn)識厭氧氨氧化菌的性質(zhì)、開發(fā)新的廢水脫氮技術(shù)都
具有重要意義。
研究者最早在厭氧流化床中發(fā)現(xiàn)了厭氧氨氧化．其脫氮
的優(yōu)越性使其得到了快速的發(fā)展．目前厭氧氨氧化得到了厭
氧氨氧化工藝的應(yīng)用還處于研究階段．在實際的應(yīng)用中相對
較少。研究發(fā)現(xiàn)，在SBR反應(yīng)器中脫氮的速率可達(dá)2．4kgN／
(m3．d)．出水中氮的去除率可達(dá)90％。在SHARON—ANAM．
MOX聯(lián)合工藝中對消化污泥的出水進(jìn)行研究．結(jié)果發(fā)現(xiàn)最
終出水中氨氮的去除率可達(dá)83％．而且運行穩(wěn)定。CANON工
藝是1個新型的脫氮工藝．在反應(yīng)器中氧氣的控制下．使得
好氧菌和厭氧氨氧化菌共同生長．其中氨氮被氧化為亞硝酸
鹽。然后被厭氧氨氧化菌利用．最終轉(zhuǎn)化為氮氣。厭氧氨氧化
還可與甲烷化的微生物進(jìn)行耦合．首先在甲烷化菌的作用下
去除COD、一部分氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽．然后剩余的氨氮和
作者簡介：王慧(1983～)，-'x，碩士研究生，工程師，研究方向：主要從事水處理及環(huán)境工程設(shè)計。
萬方數(shù)據(jù) 2016．N0．4．o

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