环境微生物技术的研究热点与展望研究.pdf

首届全国微生物污染防治监测新技术与环境安全管理研讨交流会 环境微生物技术的研究热点与展望 刘志培刘双江 中国科学院微生物研究所，100101，北京 摘要 以污染物的消除和生态恢复为主要特征的环境生物技术，已成为环境保护的首选 技术。随着科学技术的进步，环境生物技术的发展也进入了崭新的阶段。目前环境生物 技术的重点研究方向主要有：高效菌种的选育、高效菌种的生理生化特性及机制的阐述、 代谢组学及蛋白质组学研究、基因-T程菌的构建、微生物制剂的开发、生物强化技术、 生物修复技术、微生物制剂在水产养殖中的应用、高效菌在处理系统的跟踪与功能分析； 在处理系统的微生物群落分析与调控、环境生物安全评价、环境污染的生物监测、微生 物制剂的生产和应用等方面还有待进一步加强。 刖罱 目前我国环境状况十分严峻，近年来虽采取了大量控制措施，但环境质量下降的趋 势仍在继续。2006年废水排放量达537亿吨；工业同体废弃物产生量15．2亿吨，排放 1303万吨，大量累积的未经处理的．【业废弃物(高达59．7亿吨)堆放在室外，占地达5 万公顷以上(国家环保总局2006年中国环境状况公报)。生态环境的破坏和恶化极为严 重，并引发了诸如松花江水污染等事件，给人民的生命财产及国民经济造成了严重影响。 随着我国经济的飞速发展，环境保护的压力将进一步加重，对环境治理技术提出了更高 的要求。 环境生物技术优于其它环境技术的显著特点在于该技术是“污染物消除技术而不是 污染物分离转移技术”，其发展与应用倍受关注，已成为当今环境保护中的主流技术， 长期以来在环境污染控制中一直起着极为重要的作用。环境生物技术的核心是微生物， 以及为微生物发挥作用提供条件的各种反应器及处理工艺。为了达到更好的处理效果， 国内外开展了很多的研究_[作，其重点主要有以下几个方面。 1．高效菌种的选育 微生物是生物处理系统的核心，包括传统的活性污泥法或生物膜法都是利用微生物 的代谢功能，达到对污染物的去除目的。然而在很多情况下，传统方法的处理效果不够 理想，除了工艺条件的影响之外，系统中的微生物活性低或能去除目标污染物的微生物 数量少是其根本原因，所以为了达到预期的处理效果，人们提出了选育高效菌株并研究 它们的特性与应用，成为了环境生物技术的研究热点。 菌种选育包括筛选和培育2个方面，筛选即根据微生物的特性，应用各种方法从自 然界和生产中选择需要的菌种；育种即进一步提高已有菌种的某种性能，使其更符合需 34 首届伞国微生物污染防治临测新技术与环境安全管理研讨交流会 要。选育方法一般有驯化育种、诱变育种和基因工程育种。鉴于对突变菌株与基冈工程 菌株的环境生态安全性问题的忧虑，就目前而言，在环境生物技术中还是以从自然环境 中筛选降解菌为主。国内外针对各种污染物都已经筛选了很多的高效菌种，目前主要针 JSeta1．2007)、多氯联苯 对各种难降解有机污染物筛选高效菌种，包括多环芳烃(Seo AJ et (Lambo 些降解菌株。 表12005--2007年报道的部分有机污染物降解菌株 污染物 降解菌株 参考文献 芳香化合物 B．16 Achromobacter 双酚A xylosoxidans (袁理，2006) NSl2 Achromobacter 硝基苯酚 xylosoxidans (7／年升，2007b) calcoaceticUS 苯酚 Acinetobacter (徐玉泉，2000)