環(huán)境生態(tài)工程中的微生物作用環(huán)境與環(huán)境工程面臨的問題，可持續(xù)發(fā)展與微生物

隨著人類的生活水平日益提高,相應產(chǎn)生越來越多的城市生活污水、人糞便;有機固體廢物(包括廚余);生活用品廢物,如廢紙張、廢布、廢塑料袋等生活垃圾。集約化的養(yǎng)殖場產(chǎn)生大量禽、畜糞便。

各種新興工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，產(chǎn)生各種工業(yè)廢水。如：造紙廢水、石油煉廠廢水、石油化工廢水、印染廢水、毛紡廠和毛條廠廢水、豆制品廢水、屠宰廢水、罐頭食品廢水、油脂廢水，啤酒、制藥、谷氨酸、賴氨酸等發(fā)酵工業(yè)的廢水等。廢水源源不斷地排入江、河、湖、海，嚴重污染水體。各種類型的工廠和汽車產(chǎn)生大量廢氣，廢氣中含有CO、CO2、NOX，SO2、H2S、NH3、CH4、酚、氰、粉塵及附著在其上的各種微生物，甚至致病的微生物。大氣因大量廢氣排人而受污染。人體健康受到極大損害。SO2和NO，導致酸雨產(chǎn)生。大量CO2排人大氣引起世界性氣候變化異常，引起全球性的溫室效應和厄爾尼諾現(xiàn)象。氮氧化物和碳氫化合物在陽光下反應形成光化學煙霧，其中含有的有害物質(zhì)如NO、O3和過氧乙酰硝酸酯（PAN）等，造成大氣二次污染，引起人類許多疾病。由于長期的污（廢）水澆灌農(nóng)作物或用于廢水土地處理，有機固體廢物的填埋處置，污（廢）水及固體廢物滲濾液滲漏到地下水，造成土壤和地下水污染。總而言之，廢水、廢氣、固體廢物三大公害嚴重污染人類的生存環(huán)境。

工業(yè)污染微生物與環(huán)境污染微生物在環(huán)境保護和環(huán)境治理中，在保持生態(tài)平衡等方面與其他生物一樣起著舉足輕重的作用。由于微生物具有容易發(fā)生變異的特點，隨著新污染物的產(chǎn)生和數(shù)量的增多，微生物的種類可隨之相應增多。在環(huán)境污染中，微生物的作用可謂獨樹一幟！環(huán)境生態(tài)工程中的微生物作用微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物原理污（廢）水深度處理和微污染源水預處理的微生物原理微生物在環(huán)境物質(zhì)循環(huán)中的作用碳循環(huán)碳的地球生物化學循環(huán)碳循環(huán)以二氧化碳為中心，二氧化碳被植物、藻類利用進行光合作用，合成植物性碳；動物以以植物性碳為食，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閯游镄蕴迹粍游锖腿撕粑懦龆趸迹袡C碳化合物別厭氧和好氧微生物分解所產(chǎn)生的二氧化碳均回到大氣。而后，二氧化碳再一次被植物利用進入循環(huán)。

碳的循環(huán)纖維素的轉(zhuǎn)化

纖維素是葡萄糖的高分子聚合物，每個纖維素分子含1400~10000個葡萄糖基（β1-4糖苷鍵）。

來源：棉紡印染廢水、造紙廢水、人造纖維廢水及城市垃圾等，其中均含有大量纖維素。

分解纖維素的微生物

好氧細菌—粘細菌、鐮狀纖維菌和纖維弧菌，厭氧細菌—產(chǎn)纖維二糖芽孢梭菌、無芽孢厭氧分解菌及嗜熱纖維芽孢梭菌，放線菌—鏈霉菌屬。

纖維素轉(zhuǎn)化途徑氮的循環(huán)自然界中氮素蘊藏量豐富，以三種形態(tài)存在：分子氮N2，占大氣的78%；有機氮化合物；無機氮化合物（氨氮和硝氮）。盡管分子氮和有機氮含量多，但植物不能直接利用，只能利用無機氮。微生物、植物和動物三者的協(xié)同作用下將三種形態(tài)的氮相互轉(zhuǎn)化，構(gòu)成氮循環(huán)，其中微生物起著重要作用。

自然界的氮素循環(huán)是各種元素循環(huán)的中心，這是由于氮元素在整個生物界中所處的重要地位所決定的。微生物又是整個氮素循環(huán)的中心，尤其是一些固氮微生物更可稱作開辟整個生物圈氮素營養(yǎng)源的“先鋒隊”。

氮元素在自然界中的存在形式主要有以下五種：銨鹽、亞硝酸鹽、硝酸鹽、有機含氮物和氮氣。

在以上五種形式的氮素進行循環(huán)轉(zhuǎn)化過程中，微生物起著關(guān)鍵的作用。氮的循環(huán)環(huán)境物質(zhì)循環(huán)

硫循環(huán)

磷循環(huán)

鐵錳汞循環(huán)另外幾種循環(huán)不做詳細介紹水環(huán)境污染控制與治理的生態(tài)工程及微生物學原理好氧活性污泥法好氧生物膜法厭氧消化光合細菌處理高濃度有機廢水含硫酸鹽廢水的厭氧微生物處理飲用水的消毒與其微生物學效應人工濕地中微生物與水生植物凈化污水的作用微污染水源水預處理中的微生物學原理污廢水深度處理污廢水深度處理和微污染源水預處理的微生物原理環(huán)境問題是目前全球面臨的四大難題之一，將現(xiàn)代生物技術(shù)和環(huán)境工程技術(shù)有機結(jié)合是一種經(jīng)濟效益和環(huán)境效益俱佳的、解決復雜環(huán)境污染問題的最有效手段。傳統(tǒng)的環(huán)境生物技術(shù)，即以廢物的生物處理及其在新理論和新技術(shù)支撐下的強化處理工藝；氧化塘、人工濕地和農(nóng)業(yè)生態(tài)工程等。以基因工程為主導的防治污染生物技術(shù)，即構(gòu)建降解污染物的高效基因工程菌、抗污染型轉(zhuǎn)基因植物、生物修復等。通過學習，對國內(nèi)外環(huán)境生物技術(shù)的研究與應用現(xiàn)狀有個全面認識。12水體微生物生態(tài)學與生物修復技術(shù)

殘留有機物還可能引起管道中異養(yǎng)菌孳生。導致飲用水中細菌不達標，這種水被人飲用會危害人體健康。為此，人們不僅致力于水廠的水處理工藝改革，探索更有效的處理工藝和技術(shù)。同時重視水源水的預處理，雙管齊下，確保飲用水的衛(wèi)生與安全。微污染水源水是受到有機物、氨氮、磷及有毒污染物較低程度污染的水源水。盡管污染物濃度低，但經(jīng)自來水廠原有的混凝、沉淀、過濾、消毒的傳統(tǒng)工藝處理后，未能有效去除污染物，只能去除20~30%COD。尤其是致癌物的前體物如烷烴類殘留在水中，經(jīng)加氯處理后產(chǎn)生鹵代烴三氯甲烷和二氯乙酸等“三致”物。氨氮較高，導致供水管道中亞硝化細菌增生，促使NO2-濃度增高，污染土壤與生物修復技術(shù)土壤對施入其中一定負荷的有機物或有機污染物具有吸附和生物降解能力，通過各種物理、生化過程自動分解污染物使土壤恢復到原來水平的凈化過程，稱土壤自凈。由于土壤中含有大量的微生物，可用土地法處理廢水，污染物在土壤中的存在還會誘導土壤中微生物的變異。如果用污水對農(nóng)田進行灌溉，只要不超過土壤自凈能力是不會引起土壤污染的。環(huán)境科學與微生物微生物在環(huán)境生態(tài)工程中起著舉足輕重的作用，不僅在環(huán)境污染治理工程中應用廣泛，在環(huán)境科學