霉菌在环境工程中的应用

霉菌在环境工程中的应用霉菌在环境工程中的应用摘要：本文从霉菌结构特性着手，研究了其在环境工程中的应用。因霉菌的丝状结构和含几丁质的细胞壁结构使其在污水处理中有独特的应用，用其处理含高色度的污水有显著的除色能力，并且对某些重金属离子有吸附处理效果。霉菌温度适应范围广，适合于在偏酸性的环境中生存，代谢产物含有乳酸，经过驯化可以用来处理造纸污水，能显著的降低碱度。1、菌概述：霉菌在自然界分布相当广泛，无所不在，而且种类和数量惊人。在自然界中，霉菌是各种复杂有机物，尤其是数量最大的纤维素、半纤维素和木质素的主要分解菌。一般情况下，霉菌在潮湿的环境中易于生长，特别是在偏酸性的环境中。霉菌可以用来生产各种传统食品，如酿制酱、制曲等。在近代发酵工业中利用霉菌产生酒精有机酸，抗生素、酶制剂、维生素等。由于霉菌的广泛存在性和很强适应性，其可以引起食物霉变，引起食物中毒，引起植物病虫害，减少粮食产量。霉菌是由分支的和不分支的菌丝交织形成的菌丝体。整个菌丝分为两部分：营养菌丝和气生菌丝。营养菌丝伸入培养基内或匍匐蔓生在培养基的表面，摄取营养和排泄废物。气生菌丝长在培养基上方的空气中，由气生菌丝长出分生孢子梗和分生孢子。霉菌大多数的多细胞的，少数是单细胞的。霉菌的多细胞菌丝体和单细胞菌丝体在显微镜下很容易区别，若菌丝内有横膈膜将一根长菌丝分割成一段一段的，每一段含有细胞质和一个或多个核的即为多细胞的菌丝体，如青霉、曲霉、镰刀霉、木霉、交链孢霉和白地霉等。若菌丝体内没有横膈膜，整个分支的菌丝体即为一个多核的单细胞菌丝体，如根霉、毛霉和绵霉等。霉菌细胞由细胞壁、细胞膜、细胞核、细胞质及内含物等组成。大多数霉菌的细胞壁含几丁质，少数水生霉菌的细胞壁含纤维素。霉菌借助有性孢子和无性孢子繁殖，也可借助菌丝的片段繁殖，由它的顶端延伸分支而生成新的菌丝体。霉菌的菌落呈圆形、绒毛状、絮状或蜘蛛网状。比其它微生物的菌落都大，菌落松散，与培养基结合不紧，用接种环很容易挑取。2、霉菌在环境工程上的研究与应用：胡罡等研究了聚乙烯醇包埋龟裂链霉菌茸丝体的包埋条件及包埋后对水中Pb2+的吸附作用。研究结果表明发酵工业中废弃的菌丝体龟裂链霉菌对废水中Pb2+具有很好的吸附能力而且成本低廉，使用后燃烧，对废水处理有一定的实际意义经加工进一步成型后，有希望作为含Pb2+废水的处理材料。李蒙英等人研究了理化环境条件对青霉菌和细菌吸附脱色染料的影响。研究结果表明青霉在16—36℃时对蒽醌型染料活性艳紫KN-B和偶氮型染料活性黄M-3RE两种染料水中染料的吸附去除率为97.1％一98.7％，菌丝对染料的吸附能力受温度的影响不大。青霉和细菌共培养对染料的脱色速度受温度影响较大，28—36℃为适宜的脱色温度，共培养18—2Oh吸附在菌丝上的染料即完全脱色降解，适宜的脱色温度为菌丝吸附脱色能力快速恢复，为增加菌体再生次数创造了条件。从微生物对染料的吸附能力和脱色速度综合评价，青霉对pH5.O一11.0染料水中染料不但有较高的去除率，被吸附染料也可快速脱色降解，具有较宽的pH耐受范围，为其在pH变化较大的印染废水处理中的应用创造了可能性。栾兴社等人研究了硫化物氧化兼性自养金色链霉菌的影响因素。结果表明金色链霉菌是在生长与代谢产生硫化物氧化酶方面适合于中性和偏酸性环境。该菌株可在完全无机的条件下，利用硫化物为唯一硫源进行生长，并合成分泌于细胞外的硫化物氧化酶；也可在有机碳源和有机氮源存在下进行快速异养生长和代谢合成硫化物氧化酶。该菌株氧化硫化物产生S2032-和SO42-因低浓度SO42-虽不影响生长但会抑制硫化物氧化酶的合成，高浓度SO42-既影响菌体生长又抑制了硫化物氧化酶的合成，所以在菌体培养或生长应用上应考虑去除SO42-，以消除由SO42-和pH值造成的双重影响。该菌株在生长与代谢类型上属于兼性自养型,具有重要的应用价值，因为可以在异养条件下加快培养，以获取菌体或酶类，从而应用于存在的无机环境的硫化物氧化过程。谢新征等研究了霉菌在含Cu2+废水处理中的应用。结果表明最优条件下，即菌体生长时间为120h，预处理方式为碱处理，NaOH预处理浓度为0.1mol/L，NaOH预处理时间为45min，对菌株进行重金属吸附试验，结果显示，菌体对Cu2+的吸附率达到98．2％。见生物吸附法在处理含重金属废水方面具有可行性。生物吸附法具有原材料来源丰富、成本低、速度快、吸附量大、选择性好等优点，因此，随着对生物吸附技术研究的不断深入，生物吸附技术将在重金属废水的净化中发挥越来越重要的作用。李蒙英、孟祥勋等人研究了青霉菌对三种活性染料(偶氮型橙KN-5R和蒽醌型艳兰KN-R及艳紫KN-B)的吸附和降解。合成染料被广泛用于印染业，全世界每年合成的染料超过7×105t约有10％的合成染料损耗在工业废水中。一般的