摘要：随着人类在生产生活过程中产生的大部分污染物被排放到了水体中，对人类健康及生态平衡造成了威胁。当水体被污染到丧失水体功能和自净能力时，需采取必要的人工修复措施来恢复水体功能和自净能力。微生物菌剂是利用菌群构建等方法将一种或几种有益菌株以适当比例组合配制成的生物制剂，能够高效降解特定污染物，改善水质和恢复水体生物多样性。鉴于此，本文主要分析微生物菌剂在污染水体治理中的研究进展。

关键词：污染水体治理；微生物菌剂；应用

中图分类号：X703 文献标识码：A

1、引言

微生物菌剂是利用菌群构建等方法将一种或几种有益菌株以适当比例组合配制成的生物制剂，能够高效降解特定污染物，改善水质和恢复水体生物多样性。由于微生物在地球上普遍存在，具有即使在无氧或极端条件下也能发挥作用的能力，且成本低、无二次污染，微生物菌剂成为水体微生物修复技术的研究热点之一。

2、微生物菌剂的概述

2.1、作用原理微生物是水体

微生物是水体生态系统中的分解者之一，通过一系列由酶催化的生化反应完成对污染物的分解和转化。水体中的污染物为微生物细胞生长繁殖提供营养物质，从而促进微生物分泌活性酶用于污染物的降解。微生物对污染物的降解离不开酶的诱导及酶活性的维持，水体被污染后pH、温度、氧化还原电位等发生的变化会影响酶活性，使微生物对污染物的降解进程变缓。微生物菌剂在投加到污染水体后，可在局部成为优势菌群，引导土著微生物向良性方向活动，加快对污染物的降解。

2.2、常用菌种

国内外研制成功的微生物菌剂及有关微生物菌剂的研究报道中使用较多的菌种有芽孢杆菌属、假单胞菌属、放线菌、乳酸菌、酵母菌和红螺菌属等，其中前三者在生长繁殖过程中大量分泌蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、脂肪酶等多种胞外酶，使水体中有机污染物被快速分解，如蛋白质、淀粉和脂肪等大分子有机物。Verbaendert等研究发现反硝化作用是芽孢杆菌属成员的一个共性；对污染物的去除集中在有机物、氮及重金属离子上。

3、治理污染水体的复合微生物菌剂的制备方法

3.1、液态菌剂的制备

制备液态的复合微生物菌剂时，首先需要对实验菌种进行初步的筛选工作，对筛选出来的多株实验菌种分别进行种子式的扩展培养在科学的比例组合之下，将菌种分别混合在已经配置好的发酵培养基中培育一段时间，当发酵完成后，菌种变为高浓度的发酵液，这就是需要制备的液态复合微生物菌剂。对于其他类型的复合微生物菌剂制备液态菌剂的制备操作简单且涉及的工艺种类单一，仅对发酵性能具备提出一定要求，但是在实际受到污染的水体环境中，污染物的内部种类通常是烦琐复杂的，因此在受污染水体中投入的菌剂需要能够承受住各类有害物质的影响，同时能够正常发挥修复净化功能。

3.2、固态菌剂的制备

固态复合微生物菌剂的制备相对于液态菌剂的制备流程较为复杂，首先需要对实验菌种进行初步筛选，将筛选出的多种实验菌种分别进行种子扩散培养和发酵培养，在获得高浓度的发酵液之后对其进行离心处理。或离心处理获得的距离中，需要添加已经配置好的保护剂，并经过干燥和粉碎处理，将水分压缩到最低含量，这样获得的菌粉按照科学的比例混合，在加入延缓菌剂衰老的药剂后拌匀即可得到所需的固态复合微生物菌剂。固态复合微生物菌剂的制备过程中，由于发酵导致的部分微生物生长所需的物质流失，从而削弱了菌剂对于污染水体中有害物质承受能力，因此当投入使用时固态菌剂的修复净化效果，无法得到有效保障。

3.3、菌剂的固定化

由于分散或游离的微生物十分容易受到其他水体环境中自带的微生物的影响，从而无法正常发挥对水体的修复净化功能，因此在投入使用之前需要对复合微生物菌剂进行人为的固定。在微生物菌剂固定过程中，通常需要采用粘土，琼脂和煤灰等材料作为微生物固定后的载体，为其提供外在保护以及生长所需的营养物质。这样，微生物菌剂在人为固定后不但能够延长其保质期，还能够提高当投入污染水体后，对水体中的有害物质的抵抗能力以及处理污染水体的工作效率等。固定后的复合微生物菌剂当被投入黑臭水体时，不会再受到水体中自带的微生物的生存威胁，而且还能够联合其中具备修复功能的微生物，一起对黑臭水体进行净化和修复。

4、微生物菌剂在污染水体治理中的应用分析

4.1、微污染水体

微污染水体主要受有机物的污染，其来源主要有两部分，一部分是生活性有机污染，主要是天然有机化合物，污染指标以高锰酸盐指数和氨氮为主；另一部分是工业性有机污染，主要是人工合成有机物。微污染水体中污染物种类较多，但污染浓度较低，常规水处理工艺不能有效去除这些污染物，投加微生物菌剂可有效改善微污染水体水质。

国内某大型石化企业废水处理系统在受到来水冲击后，生化段硝化系统崩溃，在投加使用普罗生物技术（上海）有限公司的硝化菌产品后，在4d内建立硝化反应，7d的时间完全恢复硝化系统。[1] 谭克锋，肖鹏，王伟光. 生物强化技术及产品应用于石油炼化废水处理[J].山东化工，2018（6）178-1804.2、养殖水体池塘高密度养殖是我国在水产养殖中普遍采用的养殖方式，这种方式在提高产量的同时也带来了许多问题，如未被同化的养殖排泄物、残饵腐败物等沉积于底泥中，水体中氮磷营养盐含量超标，水质恶化，病原体增加，若调控不当会影响养殖生物的生长和发育，造成养殖产量下降。采用微生物制剂改善水质复合当今养殖业的发展方向，微生物能够分解、转化污染物，降低污染负荷，恢复养殖水体自净能力，同时能够促进养殖生物的生长和发育。

4.3、黑臭水体

黑臭水体是指视觉上呈现黑色，嗅觉上有刺激性气味的水体，是水体污染的极端状态。一般认为，黑臭水体形成的直接原因是污染物在分解时消耗大量氧气，使水体呈现缺氧甚至厌氧状态。长期的缺氧环境使得好氧微生物失去生存条件进入休眠状态或消亡，此时厌氧微生物成为水体中的优势菌群。厌氧微生物在降解污染物过程中会产生硫化氢（H2S）、氨气（NH3）等恶臭气体，同时铁（Fe）、锰（Mn）等金属离子被还原为Fe2+、Mn2+等还原态离子，与S2-结合生成金属硫化物导致水体变黑。微生物菌剂的投加可增加黑臭水体中的好氧生物量，同时也能激活土著微生物，使水体逐渐恢复微生态系统。

在无曝气、无截污、未清除内源的情况下，Gao等直接向重污染水体和底泥中泼洒HP-RPe-3微生物制剂（专门降解氨氮的微生物制剂），修复一个月后，黑臭现象初步消除，水质得到改善。为达到更好的治理效果，微生物菌剂常结合曝气增氧、生物填料、水生植物等辅助手段进行黑臭水体的实际治理。

5、结束语

微生物菌剂作为一种处理污染水体的生物制剂，其具有经济有效、无二次污染、可恢复水体生态系统功能等特点，成为水体微生物修复技术的研究热点之一。目前对菌种的复配研究大部分停留在何种组合方式及比例对污染物去除效果好的层面，而菌种之间的相互作用关系研究较少，增强关于菌种之间的协同、竞争等关系及去除污染物机理的研究，从理论上指导菌种的复配，制备出高效的微生物菌剂。由此可见，本文的研究也就显得十分的有意义。

参考文献：

[1]马兴冠，董畅，唐玉兰等.微生物菌剂在污染水体治理中的研究进展[J].三峡生态环境监测，2022，7（03）：14-23.