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摘要：随着我国工业经济的快速发展，随之带来的环境污染问题也日益严重。人们越来越多地将高科技技术成果应用于污染治理，其中低温微生物这门生物工程技术则被广泛用于环保区域，利用微生物进行环境工程中的污染治理，具有效果好，运行费用低等特点，并且不会形成二次污染。因此，低温微生物的研究及应用逐渐引起人们的关注。为此，本文首先对低温微生物的生态及主要类群进行了概述，并详探讨了低温微生物在环境污染物治理方面的应用，旨在减少污染物对环境的影响。
关键词：低温微生物；环境工程；应用
工业的快速发展带动了经济的发展，提高了人们的生活水平。然而，在工业发展进步的过程中，环境污染问题越来越多的受到人们的关注。这就为相关环保部门及我们个人提出了更高的要求，我们必须要根据时代的发展趋势做好环保工作，以促进工业的可持续发展。
1 低温微生物的生态及主要类群
低温微生物在地球上具有广泛分布，同时也具有广泛的微生物区系，已发现的低温微生物既有真细菌、蓝细菌，又有酵母菌、真菌和藻类，同时，既有白养菌也有异养菌，既有好氧菌也有厌氧菌。
1.1 耐冷菌
耐冷菌可忍受短暂的温度波动，因此耐冷菌的生态分布比嗜冷菌更加广泛，从常冷到不稳定的低温环境中均可分离到，如南北两极地区、海洋、高山、冷库及冷藏食品等。虽然嗜冷菌可能从常冷的环境中分离到，但是在这种环境中从细菌数量上看耐冷菌却是优势菌群。已发现的耐冷菌主要属于假交替单胞菌属（Pseudoulteromonus），嗜冷杆菌属（Psychrobucter）、盐单胞菌属（Hulomonus）假单胞菌属（Pseudomonus）、生丝单胞菌属（Hyphomonus），鞘氨醇单胞菌属(Shangomonus)、节杆菌属（Arthrobucter）等。
1.2 嗜冷菌
嗜冷菌主要分布在终年常冷的环境中。嗜冷菌具有广泛的微生物区系，已发现的嗜冷菌有真细菌、蓝细菌、酵母菌、真菌和藻类。最近又发现嗜冷古细菌。在嗜冷菌中革兰氏阴性杆菌占绝大多数。冷适应微生物群中研究最多的是细菌，其中有白养菌也有异养菌，有好氧菌也有厌氧菌。已发现的嗜冷菌主要菌属有:假单胞菌属、黄杆菌属、产碱菌属、弧菌属、无色杆菌属，噬纤维菌属螺菌属、动性球菌属、微球菌属、梭菌属和节杆属等。
2 低温微生物在环境污染物治理方面的应用
冷适应微生物在白然界中的分布十分广泛，其温度适应范围是0-30℃，与许多环境污染物所处的温度大致相同，因此在低温环境中它们对于有机污染物的降解起到了十分重要的作用。在低温运行的生物处理中，土著嗜冷和耐冷菌菌群具备产生低温酶的潜力，这种酶能比嗜温/嗜热菌混合应用更能发挥功效。尤其是在空问和运载速度要求不高的情况下，运用冷适应微生物的优势更为突出。嗜冷菌处理器的运行可以减少周围环境温度的影响，制造户外的嗜冷菌的反应器不需要加热、冷却、循环再利用设备等方面的综合投资。因此，冷适应微生物应用于工业生产、环境工程领域具有很大的潜力。
2.1 对生活污水的生物处理
寒冷地区冬季气温低，低温生活污水的生物处理存在效果差的问题。主要原因是低温时，大多数中温菌已基本失去代谢外源物质的能力。此时耐冷菌在去除污水中的有机物过程中起主要作用。但由于耐冷菌在低温时本身世代时问长等原因不能白然形成优势菌群。因此，可以采用在活性污泥中人工投加耐冷菌的方法来改善冬季低温生活污水的处理效果。研究表明，冬季低温时，在曝气池内投加耐冷菌可以使污水COD去除率由35%提高到89%，为寒冷地区冬季生活污水处理提供了新的方向。
2.2 对水中氮和磷的去除
污水中一般含有较多的氮和磷，它们是导致水体富营养化的主要因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆氮和磷一般都采用生物法处理。但由于低温对微生物的影响，使低温污水中氮和磷的去除变得困难。已经有人从南极和北极分离到耐冷丝状蓝细菌，它们在低温下对氮和磷有较高的去除率，从而为低温污水中氮和磷的去除提供了思路。
2.3 对石油烃类的降解
耐冷菌在低温条件下对各种土壤、水域及海洋系统中的石油烃类污染有生物修复作用。石油烃类的污染物中含有许多不溶于水的物质，在低温下甚至呈固态，这阻碍了耐冷菌和嗜冷菌活性的发挥。正常中温微生物在这种较低的环境温度下更难发挥其作用。因此，生物修复这类污染物一直是一个难题。尽管如此，早在20世纪80年代就有人报道可以从土壤、淡水和海洋系统中分离出低温微生物，它们能广谱利用白然环境中存在的各种石油烃类污染物，并将其作为唯一的能源和碳源。在北极中部和北部，嗜冷菌可分解冷环境中的原油。Whyte等分离到一菌株，这种菌在5℃条件下能高效降解多种短链烷烃及十六烷、二十八烷以及环己烷衍生物等。
2.4 对氯酚类物质的降解
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问产物。对氯酚进行生物降解的研究大多数都是在室温下进行的，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%。并且去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。
2.5 对芳香烃类的降解
芳香烃类化合物都是苯及苯的衍生物，如酚、甲苯、蔡、菲、b，等。芳香烃类化合物一般都比较难被微生物降解，特别是普遍存在于环境中的多环芳香烃类化合物。但是仍有资料表明这类化合物能被微生物降解。例如：Churchill分离到一种能够降解三环、四环芳香脂肪烃类化合物的耐冷分枝杆菌Kotturi等证明了在低温下假单胞菌对苯酚有相当的降解能力。另外，有人报道降解多环芳香烃、甲苯有关的基因是位于质粒上的，并且甲苯降解质粒被成功的从嗜温菌转移到耐冷菌中，甲苯降解基因在低温下能够表达，在0℃具有降解甲苯能力。
2.6 对脂肪类物质的降解
冷适应微生物最初是由于在食品的低温保鲜过程中能使食品腐败而引起人们的注意，并从冷藏食品中分离到能够降解脂肪类物质的耐冷菌。由于这类耐冷菌能在低温下降解脂肪，这就启发了环境工程领域的研究者利用这种微生物来处理低温的屠宰厂废水和食品生产厂废水，并且可能得到较好的处理效果。已经有人分离到能在低温下降解甘油三狡酸酷的假单胞菌，并且克隆了所编码的脂肪酶基因，在大肠杆菌中得到表达
3 结束语
综上所述，随着工业的快速发展，环境污染问题问题日渐严重。低温微生物
在环境工程中的应用，对于净化环境中的污染物和保持环境的生态平衡起着很重要的作用，可以有效减少污染物对环境的影响，在环境治理方面具有广阔的应用前景。
参考文献
[1]高文峰,武伟男. 低温微生物及其在环境工程中的应用[J]. 环境保护与循环经济,2010,04:50-52.
[2]唐双,王小雨. 低温微生物及其在污水处理中的应用研究进展[J]. 科技通报,2015,07:229-236.
[3]韩晓云,姜安玺,何丽蓉. 低温菌及其在环境工程中的应用[J]. 东北林业大学学报,2003,02:33-35.
[4]王凡. 谈微生物在环境工程中的应用[J]. 科技展望,2016,17:140.
论文作者:刘子豹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/9
标签：低温论文; 微生物论文; 污染物论文; 环境论文; 细菌论文; 污水论文; 环境工程论文; 《基层建设》2017年第11期论文;