科學家已經(jīng)讓微生物吃掉臟東西
無處不在的微生物，對有機化合物有強大的分解能力，是大自然的清潔工，被譽為“天然環(huán)境衛(wèi)士”。于是，以微生物為載體制成的環(huán)保用微生物菌劑，被廣泛用于治理污染，如用來分解污水和垃圾等。那么，環(huán)保用微生物菌劑的安全性怎么樣？會不會造成生物變異威脅生態(tài)？
利用微生物解決環(huán)境污染有巨大發(fā)展?jié)摿?/strong>
它們以污染物為食
在中科院微生物所研究了三十多年微生物學的劉志恒研究員告訴記者，許多微生物“以污染物為食”，如碳水化合物類污染物、蛋白質類污染物和脂肪類污染物，都能被各種微生物分解，成為它們生長的能量。利用微生物解決環(huán)境污染有巨大發(fā)展?jié)摿Γ絹碓蕉嗳碎_始專注開發(fā)環(huán)保用微生物菌劑。
這種菌劑是由一種或多種微生物組合或混合培養(yǎng)制成的產(chǎn)品，通過它們的生長代謝將污染物降解，達到凈化效果。由于大多數(shù)污染物都需要幾種微生物一起發(fā)揮作用，所以復合微生物菌劑的應用較多。其中有一種基因工程菌，是將多種微生物的降解性基因從細胞中分離出來，組裝到一個細胞中，使其集多種微生物的降解功能于一身，可以同時降解多種污染物，“相當于轉基因”。
環(huán)保用微生物菌劑主要有以下三方面的作用。
一是微生物通過代謝將污染物氧化分解為二氧化碳和水等最終產(chǎn)物，或轉化為微生物的營養(yǎng)物質，比如光合細菌和芽孢桿菌等，能將惡臭氣體硫化氫轉化成自身生長所需要的硫元素。
二是有的微生物含有多糖類黏性物質，可以吸附環(huán)境中的污染物。劉志恒強調，我國土壤重金屬污染形勢嚴峻，利用微生物吸附重金屬離子，是目前最有發(fā)展前景的治污方法之一。
三是往環(huán)境中投加微生物菌劑后，它們就成為環(huán)境中的優(yōu)勢菌，能抑制病原菌和腐敗菌的生長，如乳酸菌等成為優(yōu)勢菌后，就能抑制環(huán)境中大腸桿菌等的生長，從而減少氨氣等臭味的產(chǎn)生。
這些菌劑還可按功能分為水處理微生物菌劑、大氣處理微生物菌劑、固廢處理微生物菌劑等。
生物除污經(jīng)濟環(huán)保
說起環(huán)保用微生物菌劑的應用前景，劉志恒以海洋石油污染為例，用生物方式與當前廣泛采用的物理方式、化學方式做了對比。
如果海洋上發(fā)生原油泄漏污染，物理方式是先用圍欄將泄漏的石油圍住，阻止其在海面擴散，再吸附回收。圍欄應具有滯油性強、隨波性好、抗風浪能力強、海生物不易附著等性能?！斑@只能在局部使用，擴散面積很廣的話難度就很大，所需的圍欄和吸附劑的量很多，成本較高?！?/p>
如果采用化學方式處理，容易產(chǎn)生二次污染，可能變成另外的化學衍生物。“表面看來，石油沒了，但是新產(chǎn)物出現(xiàn)了，容易破壞海洋生態(tài)?！?/p>
而生物方式則沒有上述缺點。某些天然存在于海洋或土壤中的活體微生物及其本身產(chǎn)生的活性物質酶類，通過生物化學反應，可以將石油的主要成分烴類物質，降解成二氧化碳和水，完全消除污染物，不會引起二次污染。與物理、化學方法相比，它對人和環(huán)境造成的影響小，且費用僅為傳統(tǒng)物理、化學處理方式的30%～50%。
“如果微生物菌劑選擇得好，石油污染物降解的最終產(chǎn)物就是水和二氧化碳，但如果選用不當，也會產(chǎn)生一些中間產(chǎn)物，比如有機酸、羧酸等，所以要有針對性地篩選有除污功能的微生物?！眲⒅竞闾嵝?。
在環(huán)境治理過程中還少不了“極端微生物“來搭把手。劉志恒介紹，極端微生物是指那些在一般生物無法生存的條件下，如高酸、高堿、高溫、低溫等條件下能生存的微生物。比如嗜熱微生物可以對高溫排放廢水直接處理，省去了冷卻環(huán)節(jié)，大大節(jié)省開銷。
美國弗吉尼亞理工學院土木與環(huán)境工程系教師艾米·普魯?shù)恰ぐ透衿婧婉R克·維多森，一直在研究不同微生物如何消化墨西哥灣泄漏的石油。
我國處于“追蹤”階段
發(fā)達國家自20世紀七八十年代開始，在環(huán)保微生物菌劑領域投入了大量人力、物力，獲得了巨大的經(jīng)濟、環(huán)境和社會效益。
在劉志恒看來，我國的環(huán)保用微生物菌劑的開發(fā)起步較晚，始終處于“追蹤”人家的階段。目前國內(nèi)市場的環(huán)保用菌劑多為進口產(chǎn)品，如丹麥生物技術公司諾維信和日本EM研究機構的菌劑。日本琉球大學比嘉照夫教授1983年研制的EM（有效微生物群）技術，是采用獨特工藝，將經(jīng)過仔細篩選的好氧和厭氧性有益微生物，以適當比例混合培養(yǎng)發(fā)酵制成微生物活菌制劑，已經(jīng)被多國廣泛用于種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)及環(huán)境凈化。
進口菌劑種類多、針對性強、效果好，但價格較高。國內(nèi)許多環(huán)保菌劑企業(yè)的產(chǎn)品為EM菌劑仿制品或由多種功能菌復配而成的菌劑，針對性不強；國內(nèi)高?？蒲袡C構的研究較深入，也有一些自主產(chǎn)品，但研發(fā)成果與生產(chǎn)相脫離，能大規(guī)模推廣應用的不多，能出口的更是寥寥無幾。
警惕微生物發(fā)生變異
不過，微生物易隨環(huán)境的改變而發(fā)生變異，在環(huán)境中應用的同時存在較大不確定性和潛在風險。
微生物體積小、面積大；吸收多、轉化快；生長旺、繁殖快；適應強、變異快；分布廣、種類多。根據(jù)這些特點，菌劑使用必須高度注意環(huán)境安全，警惕其代謝產(chǎn)物對環(huán)境生態(tài)的影響。劉志恒強調，很多降解特性很強的菌株屬于基因工程構建的工程菌，目前雖未有發(fā)生安全事故的報道，但其安全性及釋放到環(huán)境中對生態(tài)的影響，必須經(jīng)過生物安全檢驗。隨著基因工程菌種越來越多，對環(huán)境的現(xiàn)時影響、滯后影響要持續(xù)關注。
微生物具有轉化快、繁殖快、適應性強、變異快等特點，所以使用菌劑必須高度注意環(huán)境安全，警惕其代謝產(chǎn)物對環(huán)境的影響。
日本琉球大學教授比嘉照夫是“有效微生物群”（EM）技術的發(fā)明者，他將自己的研究和應用成果撰寫成《拯救地球大變革》一書，提出要“凈化一切污染”、讓地球青春永駐。
基因工程菌將多種微生物的降解性基因從細胞中分離出來，組裝到一個細胞中，可以集多種降解功能于一身，同時降解多種污染物，但其釋放到環(huán)境中的影響得持續(xù)關注。
如果海洋上發(fā)生原油泄漏污染，物理方式是先用圍欄將石油圍住，阻止擴散，再吸附回收，但成本較高.
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