環境工程中固定化微生物技術的運用論文
在固定化酶技術不斷髮展和創新的過程中，衍生出了固定化微生物技術，該技術目前被廣泛的應用在環境工程中，對於環境的改善以及相關環境工程的建設具有著一定的影響作用。到但是就目前固定化微生物技術在環境工程中的應用，還具有一定的問題，還需要進一步的對固定化微生物技術進行改進和創新，確立該技術未來的發展方向，從而實現環境工程的可持續發展。
1 固定化微生物技術在環境工程中的應用。
1.1 固定化微生物在廢水處理中的運用。
一般來說，在針對廢水處理的過程中，可以應用的固定化微生物技術主要包括兩種，一種是活性汙泥法，另外一種就是生物膜法。而微生物主要是分佈在菌膠團上，同時在一些固定的物質是能夠也有一定的分佈。而微生物這樣的分佈方法，並不是靠人工完成的，而是自然形成的。在 1980 年，人們開始進行人工固定化微生物的研究，將微生物固定在特定的空間網路中，減少菌體的脫落現象，使得微生物可以長期的固定在一個載體上，並且保持較高的濃度。同時，在保障微生物固定化的基礎上，合理的`利用微生物中所具有的活性物質以及絮狀物質等來進行廢水的處理，使得廢水可以得到有效的淨化。
我國的相關專家針對廢水處理中，固定化微生物的應用進行了深入的研究。宋雪等相關的研究人員主要利用活性炭來作為酵母，將其混入到菌群中，在低氧狀態下以及好氧狀態下對菌群的變化情況進行觀察，從觀察的結果可以看出，在廢水處理中應用固定化的微生物，會使得廢水中存在的有機物質得到有效的降解和轉化，提升廢水處理的效果和質量。除了我國對固定化微生物在廢水處理中的應用進行了深入的研究之外，國外的一些專家也針對這項內容進行了深入的研究。
Vanotti 等相關的研究人員合理的利用 PVA 冷凍法來對硝化汙泥進行了固定化實驗，從實現中可以看出，利用該冷凍方法，可以使得硝化汙泥能夠有效的固定在聚乙烯醇小球上，這樣就可以利用這種方法來對一些養殖業的廢水進行處理。從研究觀察中可以瞭解到，在固定時間為 4h 的時候，則硝化汙泥的有效率可以達到 567mg/1.d.
而在好氧的狀態下，如果硝化汙泥能夠達到一種穩定的狀態，那麼CODcr 就可以有效的實現對汙泥的硝化處理，硝化的有效率可以達到 70%以上。這樣的固定化微生物方法，在實際的應用中，不僅可以有效的提升微生物固定化的效果，也可以使得相應的負荷衝擊減輕，使得微生物的固定時間保持在規定的範圍內。
1.2 固定化微生物淨化大氣的研究現狀。
國內從 20 世紀 90 年代才開始，研究固定化微生物淨化大氣，目前僅有同濟大學、昆明理工大學等少數機構在研究。同濟大學的馬紅採用固定床反應器，以海藻酸鈉包埋活性汙泥進行含 NH3臭氣處理，氣相 NH3去除率大於 92%,硝化速度大於 0.63gN/kg 固定化溼顆粒 #d.硝化速度最高可達 2.93gN/kg固定化溼顆粒 #d.同濟大學的邵立明等採用海酸鈉包埋，CaCl2膠聯法，利用滴濾塔反應器淨化含 H2S 氣體，最大有效處理 H2S 的體積負荷可達 6000- 6500g/（m3#d），淨化效率保持在 87%以上，袁志文等採用固定化微生物處理含甲硫醇惡臭氣體，顆粒填充床生物脫臭塔執行試驗表明：在空塔停留時間不大於 13s 時，對低濃度甲硫醇氣體（<.2.9mg>2.4mg/m3）去除率在 99.0%以上，當空塔停留時間減少到 6.5s 時，對低濃度甲硫醇氣體的去除率仍可維持在 80.0%,脫臭塔對由於濃度和進氣量升高造成的衝擊負荷具有較強的緩衝能力。
2 固定化微生物技術特點和研究方向。
2.1 固定化微生物技術的應用特點。
首先，在環境工程中，固定化微生物技術在應用的過程中，能夠有效的將微生物的濃度進行有效的提升，也可以使得微生物中存在的活性物質得到有效的增加。利用固定化微生物技術來對廢水實施有效的處理，可以使得水質得到極大的改善。其次，固定化微生物技術可以有效的進行生物育種，利用生物育種，可以使得一些較難區分的微生物以及汙染物有效的區分開來。再次，微生物在進行固定化處理後，微生物本身所具有的抗毒性會得到明顯的提高，有效的防止了病毒對微生物的侵害。最後，微生物在固定化反應的過程中，所需要的反應容器也相對較小，這樣就可以有效的達到節省空間的目的。
2.2 固定化微生物技術的未來研究方向。
固定化微生物技術在環境工程中的前景是不可估量的，但目前此類技術還存在許多問題有待於研究，相應地就形成了今後一段時間裡固定化技術的研究方向。（1） 載體是固定化技術的重要組成部分，而目前載體價格仍然令人難以承受。而且一般固定化微生物半衰期較長的也僅能達到 100 多天，實際執行要頻繁更換載體，顯然既不經濟，執行管理也麻煩。因此進一步開發新型效能優良的固定化載體，對固定化技術的發展至關重要；（2）對固定化細胞的穩定性問題尚缺乏研究，提高固定化細胞的穩定性、改善固定化技術處理效果及使用效能也是今後的一個研究重點；（3）實際汙染物是一個十分複雜的混合體系，用單一菌種處理一般很難達到要求，因此對於複雜的汙染物體系，是採用混合菌還是單一高效菌分級處理，有待於進一步研究；（4）固定化技術目前應用的範圍比較小，如何把基因工程菌和固定化技術結合起來，拓寬可處理汙染物的種類，從而使固定化技術可以廣泛地運用於工業汙水、生活廢水處理，應是今後研究的重點；（5）固定化顆粒的相對密度是影響處理效果的一個不可忽略的因素，如何改善和調節固定化微生物顆粒的相對密度也有待於進一步研究。
3 結論。
綜上所述，在目前的環境工程中，固定化微生物技術有著廣泛的應用效果，隨著固定化微生物技術在環境工程中的應用，在一定程度上改善了環境，使得環境汙染得到了有效的治理，同時，固定化微生物技術的應用，也在一定程度上使得環境工程得到了更好的發展。雖然這一技術在實際的應用中還具有一定的弊端，但是隻要明確其發展的方向，對其進行有效的改善和創新，就能夠使得其在環境工程的建設中發揮出更加積極的作用，從而實現環境工程的高效建設。
參考文獻。
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