摘要：通过对EM（有效微生物）技术的特点、作用，以及其在生活污水、工业废水、改善富营养化水体等水处理领域中的应用研究进展的介绍，表明了该技术在水处理领域具有广阔的研究空间和发展前景。
关键词：EM技术；水处理；应用
0 引言
近年来，随着我国经济的持续高速增长和城镇化建设的不断加快，人民的生活水平迅速提高。与此同时，城市化现象的不断扩大使城市的用水量和废、污水量不断增加，加剧了水体的污染和水资源的短缺。在我国目前的经济条件下，对水资源进行工程化水体治理显得比较艰难。因此，探索可广泛应用、高效、低耗的各类废、污水处理工艺和水体总体治理技术已是广大环保工作者面临的一项紧迫的任务[1]。
80年代初，由日本琉球大学比嘉照夫教授研制开发的有效微生物群(Effective Micro Organisms，EM)及技术翻开了复合微生物技术在水处理领域应用与推广的崭新的一页。EM技术是一种由5科10属80多种对人类有益的微生物复合培养的多功能活菌制剂[2]。它是采用适当的比例和独特的发酵工艺将经过仔细筛选的好氧性和厌氧性微生物混合培养出多种多样的微生物群落。各种微生物在其生长代谢过程中产生的代谢物质以及分泌物质又将成为各自或相互间生长的基质和养料，通过相互间的这种共生增殖关系，形成了一个复杂而稳定的微生物系统，以此可以发挥多种功能[3]。
在EM群体中，光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌是其代表性微生物[3]。比嘉照夫先生曾说：“EM中起着主要作用的是光合细菌、厌氧性菌和好氧性菌，其它性质不同的微生物便可以在一个环境中和睦相处”[2]。少量相关理论研究表明[4-5]：光合细菌能明显促进放线菌、固氮菌等微生物的生长，而增加土壤肥力；且其菌体中富含蛋白质、维生素及多种生理活性物质，对促进生物生长和净化环境起着十分积极的作用。乳酸菌可摄取光合细菌产生的物质，分解常温下不易分解的木质素和纤维素，并转化成对动植物有效的养分；且乳酸具较强的杀菌能力，有显著抑制有害微生物活动的作用。酵母菌是重要的营养功能性细菌，可对包括土壤、水体等各种基质环境中有效养分进行合理的转化和高效率吸收；且为其它生物提供高质量的营养物质和生理活性物质。放线菌最突出的功能则是产生大量的抗生素，起到调节微生物区系、抑制病原菌和控制病害发生的作用。基于这一工作原理，近年来，EM产品及其技术在农、牧、水产、养殖等较多领域得到了大量的应用研究与推广。它和一般微生物制剂相比不仅具备功能齐全的优势，而且在EM本身的生产上也表现出了高科技水平[3]。
1 EM技术在水处理领域的应用
自80年代后期起，从EM的原产地日本先后发起了EM在水处理领域的应用示范与技术探索，如使用EM处理生活污水，高浓度工业废水，游泳池等景观水体净化，处理下水道污水，富营养化湖泊和海港水面净化等[6]。我国研究人员近些年来也对EM在水处理领域的应用进行了一些研究，但是仍旧缺乏系统全面的应用研究。
1.1EM技术在处理生活污水中的应用
1.1.1EM对有机物的去除
BOD、COD 是评价水体污染程度的主要指标。因此，评价EM 在水处理中的应用，就必须考察其对BOD、COD 的去除效果。EM 是一个微生物菌群，它们依靠微生物的综合效应达到去除BOD、COD和净化水体的目的。
在污水处理方面具有代表性的是日本冲绳县具志川市立图书馆，他们采用EM处理生活污水，按原水0.1% 比例投加EM，2-4次/年，每天曝气3h。通过一段时间处理，2周后可使原污水BOD5从196mg/L，降到了19mg/L，无污泥产生，工艺的电耗仅为原来的八分之一[6]。
朱亮等[7]以模拟生活污水为对象采用活性污泥法原理初步试验了EM对生活污水有机质的降解能力，试验结果表明：EM富集培养液能有效地处理高浓度的污水，且与单独的活性污泥相比，投加EM液后其COD的去除率的提高达20-30%左右。
邵青[8]研究了有效微生物群（EM）对生活污水中有机物的去除效果。实验结果表明：对有机污染物的去除应在好氧条件下进行；当接种量0.1/1000以下时，EM对有机物的去除有显著促进作用，去除率增幅达10%以上。
田永淑[9]以EM 复合培养液处理北方城市生活污水。EM复合培养液接种量为0.1-0.3‰，pH为7.5-8.0，曝气时间HRT/3为最佳工艺条件，此时对生活污水中COD 去除率可达到80%以上。
1.1.2 EM对氮磷的去除
生活污水中的氮磷化合物是导致水体富营养化的一个重要因素。孟范平等[10]对湖南株洲市区生活污水检测,无机态氮占总氮的60%,而氨氮占总氮的44.77%。所以评价EM对污水中氮的去除效果应以无机氮,特别是氨氮的浓度变化为依据。他们认为：在好氧条件下，EM菌液加入量在5‰时,能显著或极显著提高污水氨氮的硝化程度，增幅达37.62%，厌氧条件下，当加入量为1/10000-1/1000时，能极显著增强污水的反硝化作用,硝态氮的去除率约提高14%。
李捍东等[11]通过试验证明EM对污水中磷的去除率高达75%
邵青[12-13]通过向生活污水中直接接种EM菌液(投菌)初步测试了EM对生活污水中常见污染物的去除效果，并继续考察了EM的脱氮除磷能力及相关工作条件，结果表明：在好氧条件下，当接种量在0.1/1000以下时，EM对COD的去除有显著促进作用，增幅达8.34％；按种量达到5/1000以上时，EM可显著提高氨氮和总磷的去除率；且建议EM的最佳工作条件为：pH值为8.0，曝气时间为6h，反应时间为24h。
1.2 EM在工业废水处理中的应用
近年来,EM技术在高浓度有机工业废水治理的开发性试验中，取得了满意结果，突破了传统生物处理技术只能使用厌氧工艺处理高浓度有机废水的限制，使得好氧工艺和低温厌氧处理工艺用于该类废水的处理成为可能。
马占青等[14-15]应用EM对高浓度有机工业废水进行处理试验,采用间歇式曝气,接种量为1:5000，酸度控制在偏酸性范围，与常规废水处理相比，水力停留时间和曝气时间显著缩短。该工艺方法具有节约能源、废泥产生量少、除臭等特点。
党建章[16]利用光合细菌PSB和有效微生物群EM二步法处理水果废水。研究结果表明废水中CODcr去除率为98%，SS和S2-去除率分别为81%和71%。但是PSB和EM菌在20摄氏度以下处理废水效果较差。因此，选择耐低温的菌以适合北方地区果汁加工厂废水处理，仍需进一步研究。
曹国良[17]利用EM的特性，进行集中优化组合处理味精废水，消除废水处理过程中产生的臭味，最终使排放水的 PH、CODcr、BOD5、色度等指标达到国家排放标准。通过实验，他得出了该方法具有造价低、耗能少、设备损耗低、去除率高等特点的结论。
张勇等[18]通过研究表明混合种属的协同优势对废水的降解优于单一菌属，采用EM技术处理黄姜加工废水，投资费用低，有其独特的优越性。只要加强中控管理：pH值（最佳pH值为6.0-7.0）、温度（最佳温度32摄氏度）、处理时间（36h即可达较好的处理效果），即可确保水质达标。
1.3 EM在养殖废水处理中的应用
养殖废水不但COD和BOD5含量高，而且有很高的SS、氨氮和TP，如何有效的去除氨氮、TP和COD是养殖废水处理的重点和难点。目前养殖废水的处理以生物处理为主，同时需要辅以必要的预处理和物理化学深度处理，降低负荷的同时调整营养比。目前生态养殖与养殖水体污染零排放是我国水产养殖业发展的方向和必然要求。
邹万生等[19]以无有效微生物（EM）菌与水生植物的珍珠蚌养殖水体（NSE）作为对照组,对EM菌（EM）、苦草＋菹草（VP）、水芹菜＋水葱（OS）、苦草＋菹草＋EM菌（VPE）以及水芹菜＋水葱＋EM菌（OSE）净化珍珠蚌养殖废水的效果进行了对比研究。实验结果表明：实验组对珍珠蚌养殖水体N、P均有较好的净化效果，VPE与OSE去N、P效果更佳。净化28 d后5组合中VPE对NH4＋-N的去除效果最好，去除率达98.79%；OSE对NO2-N与TN的去除效果最佳,去除率分别达88.09%和91.53%；TP的去除率VPE最高，达91.75%；而COD的去除率以VP最高，达94.97%，效果好于VPE与OSE；EM池水体DO质量浓度第8天达到峰值（9.88±0.61）mg/L，VP、OS、VPE与OSE均在第16天左右达到峰值。实验数据还表明，EM净化水体效果与VP、OS、VPE和OSE均存在显著性差异，对照组NSE对水体的净化效果不明显。
黄永春等[20]则用EM液喷于饵料上考察了EM在促进建鲤生长的同时明显起到净化鱼池水质的效果。
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1.4 EM在垃圾渗滤液处理中的应用
垃圾渗滤液是指来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分，扣除垃圾、覆土层的饱和持水量，并经历垃圾层和覆土层而形成的一种高浓度废水。垃圾渗滤液中含有大量复杂的有机物，是一类难生化降解的废水，目前我国大多采用活性污泥法或生物膜法进行处理,但由于其成分复杂、影响因素多、COD含量高，往往处理难以达标。
为了解决垃圾渗滤液难处理的问题,。叶晓玫等[21]针对垃圾渗滤液常规生化处理无法解决的问题，研究了EM技术对垃圾渗滤液主要污染指标的降解效果。结论为：EM菌液对毒性大的高浓度垃圾渗滤液处理效果明显。主要指标的去除率达到46%-51%；菌液对难生化降解垃圾渗滤液的处理效果显著，主要指标的去除率达到67%-89%，这是垃圾渗滤液生化处理的一种新技术、新方法。
而丁雪梅[22]利用EM生物强化技术与传统的生物治理技术相结合的方式对垃圾渗滤液进行处理,结果表明：EM菌剂处理垃圾渗滤液好氧处理优于厌氧处理，在活性污泥和生物膜系统中，能够加快启动速度，增强系统稳定性，明显提高COD、BOD5的去除率。
1.5 EM在改善富营养化水体中的应用
目前，治理水体富营养化有物理、化学和生物等多种方法。虽然采用重金属铜等杀藻剂可以杀死蓝藻，采用铁或铝化学絮凝剂和粘土矿物或壳聚糖等天然产物絮凝剂可以快速絮凝沉降蓝藻，但水体中存在的氮磷可以支持蓝藻生长而再次导致蓝藻水华，同时化学絮凝剂的金属残留将导致水体二次污染，因此研究确定安全持久的控制水体富营养化的方法是目前国内外研究的热点。许多学者采用EM菌等控制蓝藻水华也取得了较好的效果。
吕乐[23]等通过投加由芽孢杆菌、酵母菌、乳酸菌、放线菌和沼泽红假单胞菌组成的环境有效微生物菌剂(EM菌剂)治理篮藻水华污染的效果进行了研究。实验结果表明：与对照相比，投加EM菌刺不仅可以快速降低蓝藻数最，使蓝藻生物量减少55%以上。而且能够迅速降低水体中的氨氮、亚硝酸氮、总氮和磷酸盐浓度并维持在较低水平波动，从而降低了形成蓝藻水华所需要的氮和磷营养元素，因此控制了蓝藻水华的发展，具有重要的应用价值。
王平等[24-25]在有效微生物群EM抑藻效果的前期工作基础上，在初试条件下系统地考察了EM处理南水塘藻型富营养化源水效果。结果表明：EM能显著抑制3种常见水华藻类——衣藻、四尾栅裂藻和盘星藻的生长,按1：10000的比例投加EM菌液,并辅以低速间歇式曝气处理8-9d，藻类的生物量得到了明显控制,水样叶绿素a去除率达90.49%；EM微生物群可改变源水氮磷营养盐水平及藻类生物量与氮/磷质量分数的相关性，成为影响或抑制藻类生长的主导因子。
李雪梅等也[26]用EM菌液投放某一“水华”的景观水塘，2个月后，水体透明度提高433％，且总氮、总磷及COD等指标均有明显降低，但继续45日后，水体透明度有“反弹”降低的趋势。
2 结论与展望
综上所述，在适宜条件下，EM菌液可对生活污水中COD、氮、磷等主要污染物产生较好的降解效果，对于缓解水体的富营养化进程产生良好积极的作用，同时也为我们展示了在工业废水、养殖废水等水处理领域的良好的扩大应用研究与推广的潜力。
EM为活菌制剂，因此它的各种功能只能在适宜的环境条件下且在各种有益微生物相互促进、共同生长繁殖的过程中才能发挥出良好的效果。因此在以后的应用研究中要根据不同的水体、水域、水质及污染程度以及控制目标来研究EM 的使用量和使用方法[27]。同时，在以后的应用中，可以考虑将EM技术与其他水处理技术相结合的方法，以使水处理的效果达到最佳。
参考文献
[1]王平.EM技术在水处理领域的系统应用研究:[D].长沙:中南林学院,2002.
[2]比嘉照夫．《拯救地球大变革》[M].北京:中国农业大学出版社,1996.
[3]李维炯,倪永珍.EM(有效微生物群)的研究与应用[J]，生态学杂志,1995,14(5):58—62.
[4]朱章玉等,光合细菌的研究及其应用[M].上海:上海交通大学出版社,1991.
[5]杨长平,EM(有效微生物)的研究综述[J]，四川农业科技，1997,6:20-23.
[6]比嘉照夫.EM環境革命[M].東京:総合ユニコム株式会社,1994:328-346.
[7]朱亮等.EM在污水生物降解中的试验研究[J]，环境工程，2001，19(6)：15-16
[8]邵青.EM对生活污水中有机物降解能力的研究[J].中国农村水利水电,2001,3:16-18.
[9]田永淑.EM复合培养液对生活污水的净化作用[J].河北理工学院学报,2004,26(2):147-149.
[10]孟范平,李林芳,李科林.系统评价EM菌液在生活污水处理中的应用效果[J].城市环境与城市生态,1999,12(5):4-7.
[11]李捍东,王庆生,张国宁等.优势复合菌群用于城市生活污水净化新技术的研究[J].环境科学研究, 2000,13(5):14-16.
[12]邵青,EM对生活污水常见污染物的去除效果[J],中国给水排水,2001,3:10-13.
[13]邵青,EM除磷效果初探[J],工业水处理,2001,21(2):16-19.
[14]马占青,娄保锋.有机废水有效微生物处理实验研究[J].环境污染与防治,2000,22(5):6-9.
[15]马占青,顾宏余,温淑瑶.有效微生物废水处理动态实验研究[J].环境污染与防治,2001,23(4):195-197.
[16]党建章.水果废水处理的光合菌EM法研究[J].深圳职业技术学院学报,2004,(1):21-23.
[17]曹国良.利用EM技术处理味精废水[J].江西化工,2005,(1):117-119.
[18]张勇,张守诚,祁恩成等.EM技术在黄姜加工废水处理中的应用[J].环境科学与技术,2005,28(增):119-120.
[19]邹万生,张景来,刘良国,王文彬,邓武军,杨品红.有效微生物菌与水生植物联合净化珍珠蚌养殖废水[J].环境工程学报,2012,6(6):1773-1778.
[20]黄永春等,有效微生物制剂(EM)对建鲤生长和水质变化的影响[J],集美大学学报(自然科学版),1999,4(1):4l-46.
[21]叶晓玫,郑曼英,刘家强. 应用有效微生物(EM)技术处理垃圾渗滤液的研究[J]. 环境卫生工程, 2002, 10(1):3-5.
[22]丁雪梅. 利用EM处理垃圾渗液的效果研究[J]. 城市管理与科技,2002,(4)2:24-27.
[23]吕乐,尹春华,许倩倩,闫海.环境有效微生物菌剂治理蓝藻水华研究.环境科学与技术,2010,33(8):1-5.
[24]王平,吴晓芙,李科林,等.有效微生物群(EM)抑藻效应研究[J].环境科学研究,2004,17(3):34-38.
[25]王平,吴晓芙,李科林,等.应用有效微生物群(EM)处理富营养化源水试验研究[J].环境科学研究, 2004,17(3):39-43.
[26]李雪梅等,有效微生物群控制富营养化湖泊蓝藻的效应[J],中山大学学报(自然科学版),2000,39(1):81-85.
[27]杨家华，郭志宏.EM 技术及其在水环境保护中的应用研究进展[J].环境科学与技术,2007,30(6):112-114.
作者简介：
赵苇航，男，1990年5月出生，环境科学与工程专业硕士学位（水污染控制与水处理方向），研究生学历，助理工程师，主要从事水利工程的施工和技术管理工作。
论文作者:赵苇航
论文发表刊物:《基层建设》2018年第21期
论文发表时间:2018/9/10
标签：微生物论文; 水体论文; 污水论文; 效果论文; 废水论文; 技术论文; 蓝藻论文; 《基层建设》2018年第21期论文;