摘要：低温微生物广义的讲是在20℃以下生存的微生物，因其耐冷所以在环境工程中的部分污水处理有着积极作用，下面文章简要概述低温微生物，然后再具体分析低温微生物在环境工程中的应用。
关键词：低温微生物；环境工程；应用
1 低温微生物相关概述
1.1低温微生物简述
在自然界中，有些环境是普通生物不能生存的，如高温、低温、高酸、高碱、高盐、高压、高辐射等。然而，即便是在这些通常被认为是生命禁区的极端环境中，仍然有些微生物在顽强的生活着，这些微生物叫做极端环境微生物或简称为极端微生物。低温微生物是重要的极端微生物之一，直到20世纪70年代才被系统地研究与分类。
1.2低温微生物适应性的分子机制
冷适应微生物长期生活在低温环境中或短暂忍受中温环境，它们形成了一系列的机制在低温条件下完成一切生命活动。当温度改变时，微生物必须调节细胞膜脂类的组成，从而调节膜的流动性和相结构以适应环境温度的变化。
1.3低温微生物的冷适应酶
微生物的酶分子内基团之间的相互作用减弱，酶和溶剂分子间的相互作用强化，从而使低温酶分子更具有柔性，强化了酶与底物的作用，降低了反应的活化能，提高了酶的催化活性。由适冷微生物体内提取出的冷适应酶在生物技术中有着很好的应用前景，冷适应酶在低温下就有很好的催化效能，利用冷适应酶进行的生化反应无需热源及温度控制，同等耗能的情况下可得到更多地反应产物，节约能源。冷适应酶拥有高级别的立体特异性，使某些在高温下才能发生的反应在常温下也能实现。冷适应酶对时序过程也是有益的（如分子生物学），当需要在下一步反应没开始之前终止酶促反应时，热钝化比化学提取来得更容易而且更方便，热钝化终止反应的技术在水-有机溶剂混合相中发生的酶催化反应以及在以有机合成为目的的无水溶剂中发生的酶催化反应中都有应用。
2 低温微生物在环境工程中的应用分析
2.1低温微生物在降解水中微量油脂的应用
含油废水是一种量大而面广的污染源，世界上每年至少有5×107-10×107L的油类通过各种途径进入水体。如何经济、快速、合理地处理油脂废水，解决环境污染问题，已成为一个亟待解决的社会问题。目前常用的处理方法是用物理、化学方法分离和回收废水中的油脂，但无法彻底消除废水中的油脂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.2低温微生物在降解含COD、氮磷的废水中的应用
常见污染物一般指污水中含有的COD、氮和磷。污水中一般含有较多的氮和磷。这三类污染物一般均采用生物法处理。相关研究者分离到4株耐冷丝状蓝细菌，该类菌在低温环境时对氮和磷均有较高的去除率。另外筛选到耐冷有机磷农药降解菌Plesiomonassp.SA-8，利用其降解甲基对硫磷，在最适温度20℃时降解率高达93%，当温度位于10℃时，降解率也可达到66.2%。有学者研究了土著反硝化菌Acineto-bacterjohnsoniiDBP-3对低温富营养化水体中典型营养盐的去除特征，结果表明，在避光、10℃和静置条件下培养，菌株对模拟系统中的氮磷和溶解性有机碳具有明显的去除作用。另外筛选出1株耐冷菌，在5℃曝气8h条件下，对接种废水的COD、氨氮去除率均在90%以上。耐冷细菌对污水CODCr的降解效果，去除率分别达23%和53%。筛选出1株耐冷菌，在8℃条件下，该菌株对模拟污水中的COD、总磷和氨氮的降解率分别达62.92%、56.42%和50.63%。
2.3低温微生物在环境工程中作为降解表面活性材料的应用
合成的阴离子表面活性剂（如SDS）广泛地应用于工农业生产中，比如洗涤剂和农用化学喷雾，因而在环境中存在着大量的表面活性剂，以致造成日益严重的环境污染。同时，表面活性剂对人体以及水生生物危害的短期效应和长期效应都不容忽视。但是在诸如北极、高山这样的低温环境中，表面活性剂的污染是很常见的，因此低温微生物的研究势在必行。利用耐冷型降解柴油微生物在10下对SDS进行降解。29种培养物中16种96h内能够完全降解500-1000mg/L的SDS，而其中只有三种不能降解2000mg/L的SDS。实验选定了其中的六种培养物，测定SDS浓度（1000-2000mg/L）和培养时间对降解效果的影响，结果发现72h后SDS含量极低，已无法检出，温度实验的结果表明培养物RM8/11在5-30范围内可完全降解2000mg/L的SDS，研究SDS含量对脱氢酶活性的影响，当SDS含量时，脱氢酶活性受到抑制，因此可利用脱氢酶活性测试来监测环境中的阴离子表面活性剂的污染情况。
2.4低温微生物在对氯酚类废水的降解应用
氯酚和五氯酚过去常被用作木材防腐剂，它们的使用使众多的地表水和地下水遭受污染。另外，氯酚也是生物或化学降解一些农药的主要中间产物。对氯酚进行生物降解的研究大多数都是在室温（20~30 ℃）下进行的，但是地表水及地下水的温度通常比室温低。大量的研究表明，耐冷菌中的一些菌种如Pseudomonas 等能够降解存在于低温土壤、沉积物和水中各种结构形式的氯酚。Jarvinen 等进行了氯酚类的生物降解研究，他们从地下水中分离到的耐冷高效氯酚降解菌用于好氧流化床，净化地下水中的氯酚污染，实验结果表明：在 5~7 ℃下，氯酚负荷为 740 mg/L?d 时，氯酚去除率达 99.9%。并且其年运行费用比在中温条件下进行生物降解的费用降低2.5 倍。
3低温微生物在环境工程中的展望
利用现代分子生物技术，可以构建出具有特殊降解功能的基因工程菌，利用遗传学原理采用转化育种、原生质体融合、细菌质粒育种等技术培养，定向构建高效降解的基因工程菌。基因工程菌应用的关键是安全性问题：基因工程菌进入净化系统后需一段适应期；降解功能下降时，可重新接种；易生存，并发挥功能。但其安全有效性有待深入研究，尤其对微污染源水。
4结语
综上所述，通过上述对低温微生物的了解以及在环境工程中的应用可知，自然界的很多生物是可以有效加以利用的，只要使用得当，是可以为人们带来惊喜的效果。
参考文献
[1]张锋.论述微生物在环境工程中的应用[J].工业，2016（9）：00079-00079.
[2]唐春敏.微生物处理技术在环境工程中的运用与实践[J].中国科技博览，2015（29）：216-216.
论文作者:范丽娟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第18期
论文发表时间:2017/12/6
标签：微生物论文; 低温论文; 环境工程论文; 环境论文; 表面活性剂论文; 水中论文; 条件下论文; 《建筑学研究前沿》2017年第18期论文;