光合细菌在有机废水处理中的应用

一�卷�期环境科学�专论与综述热���������������“光合细菌在有机废水处理中的应用刘如林�南开大学生物系�摘要本文综述了国内外利用光合细菌处理有机废水的研究概况�高浓度有机废水已成为主要的水污染源�光合细菌处理法是一项新技术�复杂的有机物先经异养菌降解,生成低级脂肪酸等小分子物质,再由光合细菌降解�红螺菌科的一些菌在光照或黑暗、有氧或无氧条件下均能利用小分子有机物迅速增殖。废水���由����。二���以上降至��������以下,使水质得以净化�作为副产物的菌体蛋白可以综合利用�关锐词光合细菌�有机废水�处理�光合细菌�����是能进行光合作用的一类细菌,属于水圈微生物的一种,广泛分布于水田、池沼及江、河、湖、海中,尤其在有机物污染的积水处较多�该菌能利用光能进行光合作用而生长发育,但与高等植物和藻类有所不同,其光合作用仅限于厌氧光照条件下进行,并且不产生氧气〔���光合细菌包括绿硫细菌��人���口占�����。�、红硫细菌��������������。�和红螺菌�����口,������������三个药、禽畜饲料和鱼虾饵料等�因此,对于光合细菌的研究引起了世界上许多学者的注意����利用光合细菌处理有机废水,是近二十年来环境科学的一项新进展�表�几种单细胞蛋白成分比较成分红色无�单细胞蛋白�单细胞蛋白硫细菌��酵母��细菌�蛋白质���脂肪���碳水化合物���灰分���乡佳生素�、�“����维生素���拜����维生素�。�拌����维生素�,��产����烟酸�拌����泛酸�拌����������������弓����������一����一����一�����一�����一�����一����一�����一����一�����一������一�。�����一�������一��勺��一��科,前二者为光能自养菌,后者为光能异养菌�光合细菌在污水净化、改善植物营养和塔进土壤肥力等方面均有重要作用�其细胞富含蛋白质和�族维生素�表��,可用于制一、国内外研究概况目前,高浓度有机废水已成为主要的水污染源,是环境保护领域中鱼待解决的重点�而通常所用的活性污泥法又普遍存在占地面积大、维修管理复杂、基建及运转费用高等缺点,寻求先进实用的处理新技术是国内外均在大力追求的目标�光合细菌用于高浓度有机废水的处理早已引起人们的高度重视�由于此工艺设备简单、耗能少、菌体能综合利用、不造成二次污染,在国外已得到初步应用�日本自六十年代起,小林正泰等首先开展了用��法处理有机废水的试验研究,先后成功地用光合细菌对粪尿、食品、淀粉、皮革、豆制品等废水进行处理,建立了一批日处理几十、几百乃至几千吨高浓度有机废水的大中型实用系统,有的已运转十多年,效果良好,充分显示了���法优于一般活性污泥法、具有重要开发利用价值等特点〔���据报道,南朝鲜在日本微生物资源研究所的协助下,在大邱市酒精厂建��卷�斯成日处理���吨、���高达�一�万���的大型处理场,�”�年投人运转�近年来,澳大利亚、美国等也相继进行了这方面的研究工作���我国对此也作了不少工作,取得了一些成绩�中国科学院有关单位及部分高校曾对光合细菌进行多方面的基础理论研究,发表了不少论文�浙江轻工研究所在处理高浓度合成脂肪酸废水研究方面取得了成绩�辽宁环保研究所在肉类废水处理试验中也进展较快�上海交通大学生物技术研究所利用光合细菌对豆制品、洗毛、牛粪尿等废水进行处理,通过了小试技术鉴定,并在小林正泰帮助下与南通发酵厂合作,用���法成功地进行日处理��吨柠檬酸废水的研究,取得了中试成果�二、光合细菌处理有机废水的机理光合细菌之所以能在有机废水中起净化作用,是与其细胞结构和物质、能量的代谢分不开的�特别是红色非硫细菌科的一些种,多见于有机物污染的水中,其胞内具有能营光合作用的载色体,它是由细胞膜分化而成的,直径约���一����入的球状体或胞状体�载色体颗粒中密集地包含着细菌叶绿素和类胡萝卜素,进行着光合磷酸化反应和光氧化还原反应�在好氧条件下,胞内缺少这种载色体,但只要将其置于光照条件下就很快地形成�这就从细胞结构上为红色非硫细菌灵活地进行物质、能量代谢提供了可能�研究表明,当红色非硫细菌处于好氧黑暗条件下时,它们能和好氧微生物一样地通过三梭酸循环来进行有机酸的代谢�但在厌氧光照条件下,这一循环被抑制时,它们便迅速转换代谢通路,并能把有机酸异化与同化的氧化还原反应跟光氧化还原反应紧密地联结起来�这种随生长条件的变化而灵活地改变代谢类型的特性,乃是光合细菌能够处理高浓度有机废水的主要原因〔‘,��适合于红色非硫细菌的营养物质,主要是低分子有机酸、氨基酸和糖类�除了油脂可直接被利用外,其它营养物质必须是低分子有机物才能被利用�用���法处理有机废水的反应过程,其第一阶段与沼