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威寧草海是典型的高原淡水湖，也是貴州最大的天然淡水湖泊。過去幾十年間，隨著人口增多、人類活動頻繁，威寧草海一度瀕臨消失，水體富營養(yǎng)化突出。為此，“拯救草海”成為近40年來最重要的行動。

隨著綜合工程的推進(jìn)，貴州大學(xué)副校長周少奇率領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)，突破國際上生物脫氮研究領(lǐng)域長期無法逾越的難題，妙用微生物脫氮技術(shù)，破解了水環(huán)境治理密碼，讓草海明珠重?zé)ó惒?。同時，周少奇團(tuán)隊(duì)還把新技術(shù)與工程化應(yīng)用推廣到城市污水、煉油廢水、垃圾滲濾液和農(nóng)村污水等廣闊領(lǐng)域，效果顯著。

2016年，長沙高新區(qū)肖河、雷鋒河黑臭水體引人詬病。湖南三友環(huán)?？萍脊煞萦邢薰纠盟w微生物活化系統(tǒng)，在短短一個半月時間里，便消除了肖河的黑臭問題，讓微生物技術(shù)“名聲大噪”。“簡單地說，就是通過有效激活水體微生物，使之不斷大量繁殖，以重組、完善和優(yōu)化水體微生物生態(tài)系統(tǒng)，促使水體恢復(fù)自凈能力。”該公司的易境博士介紹說。

無獨(dú)有偶，在上海市楊浦區(qū)長海新村西湖園，從被大片藍(lán)藻覆蓋的濁綠水塘，變成魚兒暢游其間的清流，湖水水質(zhì)也從劣五類變身為二、三類。創(chuàng)造這一奇跡的，是同濟(jì)大學(xué)環(huán)境新技術(shù)團(tuán)隊(duì)新近研發(fā)的創(chuàng)新技術(shù)——水體微生物活化系統(tǒng)。這一技術(shù)也應(yīng)用于云南滇池東岸30萬平方米的海東濕地生態(tài)修復(fù)凈化工程。

工業(yè)廢水、生活污水、化石燃燒等產(chǎn)生的污水中，重金屬是最醒目的“元兇”，當(dāng)重金屬進(jìn)入人體內(nèi)會對人體造成嚴(yán)重的危害。微生物固定化技術(shù)去除水體中的重金屬離子，也是近年的研究熱點(diǎn)。

中國地質(zhì)大學(xué)教授馮傳平團(tuán)隊(duì)對“微生物-磷礦物-海藻酸鹽”固定化顆粒處理含鉻廢水的效果以及微生物群落特征進(jìn)行分析，結(jié)果表明固相顆粒在不同操作條件下均表現(xiàn)出鉻還原效率高、抗鉻毒性好、磷余量低等優(yōu)勢。此項(xiàng)研究，為含鉻廢水的治理提供新的視角和理論依據(jù)。

而在業(yè)界已廣泛采用的生物膜法，即利用在固體載體表面附著生長的微生物所形成的生物膜，去除廢水中溶解性有機(jī)污染物的一類方法。除了治理水體污染，微生物在重金屬、固體廢棄物、大氣污染等的治理過程中，均取得了顯著效果。

微生物治理水環(huán)境前景廣闊

據(jù)住建部和中商產(chǎn)業(yè)研究院的數(shù)據(jù)表明，2016年我國污水年排放量480.30億立方米，2018年突破500億立方米，2020年增至571.36億立方米，2021年預(yù)計(jì)達(dá)589.64億立方米。

2021年底，工信部發(fā)布的《“十四五”工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃》提出，要加強(qiáng)高耗水行業(yè)廢水、海水和再生水等非常規(guī)水高效利用;重點(diǎn)推廣工業(yè)廢水深度治理回用、高效提取分離、高效膜分離等工藝裝備技術(shù)。

微生物固定化技術(shù)因其處理效率高、應(yīng)用范圍廣且無二次污染等優(yōu)勢在污水治理領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，并已取得良好的處理效果，為生物法治理氮磷廢水、重金屬廢水、印染廢水和有機(jī)廢水等提供了廣闊的舞臺。

微生物治理污水技術(shù)的關(guān)鍵，就是合適的底物固定化方法、高效的優(yōu)勢菌種和良好的固定化載體。

科技日報(bào)記者了解到，各種單獨(dú)的固定化方法，有利有弊，今后學(xué)界微生物治理污水方面，將聯(lián)合使用多種固定化方法，高效富集優(yōu)勢菌種以去除污染物;在優(yōu)勢菌種方面，尋找出更易培養(yǎng)、更高效的菌種，并提高菌種在復(fù)雜環(huán)境中的生存能力;在載體材料方面，可以對磁性納米材料、可生物降解多聚物材料、緩釋材料以及多種功能載體材料的復(fù)合使用進(jìn)行更多的研究，從而提高載體的微生物固定性能和污染物去除效果。同時通過提高“載體-微生物”體系的穩(wěn)定性與經(jīng)濟(jì)性，促進(jìn)規(guī)?；a(chǎn)，加快推進(jìn)微生物固定化技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

2021年我國推出了多項(xiàng)涉及污水處理政策，推進(jìn)污水資源化利用，污水年處理量提升，工業(yè)污水處理投資增加。目前，隨著科技成果的轉(zhuǎn)化和國內(nèi)一批生物環(huán)境治理企業(yè)興起，微生物污水處理被廣泛應(yīng)用于建筑、農(nóng)業(yè)、交通、能源、石化、環(huán)保、城市景觀、醫(yī)療餐飲等各個領(lǐng)域。(科技日報(bào)記者 趙漢斌)