生物强化技术

污水处理中的生物强化技术在当今社会，随着工业化和城市化进程的加速，污水的排放量不断增加，水质污染问题日益严重。

为了保护生态环境和人类健康，污水处理技术的研究和应用变得至关重要。

生物强化技术作为一种新兴的污水处理方法，具有高效、经济、环保等优点，逐渐受到人们的关注和重视。

一、生物强化技术的概念生物强化技术是指通过向传统的生物处理系统中引入具有特定功能的微生物、酶或基因工程菌等，以提高污水处理系统的性能和效率。

这些引入的微生物或生物制剂能够增强系统对难降解有机物、有毒有害物质的去除能力，改善污泥性能，提高系统的稳定性和抗冲击能力。

二、生物强化技术的作用机制1、直接作用引入的高效微生物能够直接降解污水中的污染物。

这些微生物经过筛选和培养，具有特定的代谢途径和酶系，能够快速分解和转化目标污染物，从而提高处理效果。

2、共代谢作用某些微生物在降解主要污染物的同时，能够产生一些酶或中间产物，促进其他微生物对难降解污染物的分解。

这种共代谢作用可以拓宽污水处理系统的污染物去除范围。

3、竞争抑制作用引入的优势微生物能够与原有的微生物群落竞争生存空间和营养物质，抑制有害微生物的生长和繁殖，从而优化微生物群落结构，提高处理系统的稳定性。

4、生物刺激作用添加一些营养物质、生长因子或电子受体等，可以刺激微生物的生长和代谢活性，增强其对污染物的去除能力。

三、生物强化技术的应用形式1、投加高效微生物菌剂这是最常见的生物强化方式。

通过筛选和培养具有特定功能的微生物，制成菌剂投加到污水处理系统中。

例如，对于含有芳香烃类化合物的污水，可以投加能够降解这类化合物的微生物菌剂。

2、固定化微生物技术将微生物固定在特定的载体上，如多孔材料、凝胶等，使其在处理系统中保持较高的生物量和活性。

固定化微生物技术能够提高微生物对环境变化的适应能力，减少微生物的流失。

3、基因工程菌的应用利用基因工程技术构建具有特定降解能力的基因工程菌，并将其引入污水处理系统。

生物强化技术在难降解有机物处理中的应用摘要：总结生物强化技术的方法及优缺点，阐述生物强化技术的广阔应用范围与前景，并提出现在以及今后发展的热点方向。

关键词：生物强化；难降解有机污染物；微生物；生物修复1、概述目前实施生物强化技术可通过如下三条途径：投加有效降解微生物；优化现有处理系统的营氧供给、添加基质（底物）类似物来刺激微生物生长或提高其活力；投加遗传工程菌（gem）。

1.1投加有效降解微生物实施该技术的前提是获得可降解待定有毒难降解有机污染物的菌株，降解菌大多数在纯培养体系中表现高活性，对于多菌株共存的生物处理系统中，投加难降解菌株能否起到强化有机物降解的作用，尚需评估。

edgehill等人认为有效的菌剂应满足：①投加后，菌体活性高；②菌体可快速降解目标污染物；③在系统中（如曝气池）不仅能竞争性生存，且可维持相当的数量。

为了解决投加纯营氧物所出现的问题， stenstrom研究小组开发一种非线性富营氧反应器（er）工艺。

所谓er实际上是一个或多个sbr，以富集足够数量可连续供给主体反应器的驯化培养物，同时以有毒物本身及其降解过程的某些代谢中间体作为维持驯化作用的选择压力。

er培养的驯化培养物投加至主体工艺，强化有毒有机物的生物降解作用。

1.2投加营氧物质或基质类似物由于大多数难降解有机污染物的降解是通过共代谢途径进行的，在常规活性污泥系统中可降解目标污染物的微生物数量与活性比较低，添加某些营氧物质包括碳源与能源性物质，或提供目标污染物降解过程中所需的因素，将有助于降解菌的生长，改善处理系统的运行性能。

投加基质类似物是针对代谢酶的可诱导性而提出的，利用目标污染物的降解产物、前体作为酶的诱导物，提高酶活性。

作为诱导物（基质类物质）应考虑：毒性相对较低、价格低廉且有多种用途，并在无富集基质（目标污染物）时，诱导物可维持富集培养物的生长特性与污染物降解动力学。

在分批培养的条件下，已有很多研究证实投加营氧物可刺激有毒难降解有机物的生物降解。

山东化工SHANDONGCHEMICALINDUSTRY・92・2021年第50卷生物强化技术研究进展左旭哄,张永栋V,陈洋洋哄(1•江苏南大华兴环保科技股份公司，江苏盐城224000；2-江西南新环保科技有限公司，江西九江330300)摘要：由于废水水量增加、污染物种类更加复杂、出水水质要求提高，现有水处理设施不能很好应对这些问题，因此生物强化技术应运而生。

现代的生物强化技术研究内容从单一的高效降解菌的筛选到基因工程菌的构建，再到基因迁移’测试手段从对水质COD(BOD、氨氮等指标，扩展到利用PCR、DGGE、宏基因组学等基因技术’高通量测序方便研究者对污染物降解与菌群结构、功能基因等的研究，便于建立降解相关物质的基因库，为研究高效降解菌群提供依据’目前关于利用高通量技术研究生物强化技术的论文还比较少’利用高通量技术可以探讨不同影响因子对菌群的定量化影响及动态变化,还能发现新菌、新基因以及揭示与之相关的功能，这对进一步完善生物强化技术有重要意义’关键词:生物强化技术;高通量测序;综述中图分类号:X703文献标识码:A文章编号:1008-021X(2021)05-0092-05Bioaugmentation Technology SthdyZuo Xu1%2,Zhang Yongdong'%%Chen Yangyang1,2(lAiangsu NJU Environmental Technology Co.,Ltd., Yancheng224000,China；2A—nyai Nanxin Environmental Protection Technology Co.,Ltd.,Jiuj—ng330300,China)Abstract:The present wastewater treatment facili/es are so—cited that bioaugmenta—on is taken in—account due to the onceeasongamIuniIoihewasiewaiee,ihemIeecImpeeicIniamonanisand iheompeeemeniIoihesiandaedsIoihee o eueniquanioiy.ThecIeeIoiheboaugmeniaion osihee o ocoenidegeadongbacieeoae,ocusongIn ihecInienisoeIm iheIneysceeenongIoihee o ocoenidegeadongbacieeoaei ihecInsieucion Ioihegeneioca e y engoneeeed bacieeoum,subsequenieymIboeegeneioceeemenis.ThemeihIdsIoihemeasueemenichangeoeIm ihemeasueemeniIoiheCOD ce,BOD5,NH3-N,eiae.i iheusageIoihegene iechnIegy,such asPCR,DGGE,meiagenImocseiae.Neii-geneeaion sequencongiechnIegyosheepoueoeeeseaecheeisiudyihe eeeaionshop beiween ihedegeadaion IoihepI e u ianisand moceIboaecImmunoiy,ouncionaegenesicInsieuciihegenepIIeeeeaioeei ihedegeadaion IosImepI e u ianis.GenepIIecIued peeodeiheeeodenceoeeeseaecheei siudyihee o ocoenidegeadongbacieeoae.NIwadays,ihepapeesabIuiiheboaugmeniaion usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegyaeenIisImany.Theeeoee,usongiheneii-geneeaion sequencongiechnIegycan heep iquanioioeeeysiudyihee o eciIoiheonoeuenceoaciesIn ihe sieuciueeand dynamocsIoihemoceboaecImmunoiy.In addoion,iheiechnIegycan heep ioond ihenewbacieeoum,newgeneand dosceseiheouncion eeeaioeei ihegene.AbIeea e,neii-geneeaion sequencongiechnIegyosompIeianieymeanongouei deeeep iheboaugmeniaion.Key wordt:bCaugmenta—on；high-throughput sequencing；review随着科技和经济的发展，每天排放的废水水量不断增加，全球污水排放量4300-4500亿m3/a,我国污水排放量410-450亿m3/a,污水成分日益复杂,现代化工工艺和技术的不断发展，结构复杂、生化降解性能差的化合物进入环境中，同时在人民生活水平不断改善的大背景下，对出水水质的要求不断提高，且对工业节水提出了新要求，更增加污水处理的难度。

生物强化技术2020目前，污水处理领域生物技术的应用研究，主要集中在优势菌种的筛选、驯化、纯化等传统的微生物工程技术方面。

一、生物强化技术的原理1、生物强化技术(Bio-augmentation)，发端于20世纪70年代中期，80年代以后逐步得到关注、研究和应用。

该技术的基本原理是，为了提高生物降解反应器或原体系中微生物的降解能力，通过投加外源微生物或营养调节成分来保持、强化反应器中微生物的活性，从而提高生物降解效果。

生物强化技术所利用的微生物可以来源于原有的生物降解体系，经过驯化、富集、筛选、培养获得：也可能是原来生物降解体系中不存在的微生物。

通过投加外源微生物对有机物的降解作用，包括微生物的直接降解作用和微生物的共代谢作用。

直接降解作用：通过投加能够降解目标污染物的微生物，提升生物反应器中生物降解活性，微生物以污染物为碳源或能源，实现对污染物的直接降解。

共代谢作用：有些污染物质，微生物不能直接以其碳源和能源生长，但在其它基质存在的条件下，能促进其降解。

共代谢过程主要通过不同类型的微生物相互协作降解污染物质，在生物降解过程中有着极其重要的作用。

2、采用生物强化技术，实现对污染物的直接降解作用和共代谢作用，前提是获得功能性降解微生物或者微生物菌群。

获取具有降解功能的微生物或菌群主要途径有：1、通过长时间驯化，获得具有一定降解能力的菌株或菌群；2、从特定的环境中分离纯化、获得某些具有特定降解能力的微生物菌株；3、通过基因工程技术改造微生物，使其获得或增强特定降解能力。

3、从本质意义上讲，在生产中投入活性污泥也属于生物强化技术。

但对于污水中含有难生物降解或毒性强的污染物，则需要经过长期驯化，尤其是自然的筛选和淘汰过程，才能逐步在反应器中建立生物降解菌群，实现生物降解过程。

而且，污泥来源的微生物菌群并非常常有效。

因此，在常规污水处理的生化系统中通过投加外源性具有降解功能的微生物，实现对生物降解微生态系统的优化，提高生物降解的广谱性和生物降解的效能，就成了实际应用中的一个选项。

微生物强化技术
《微生物强化技术》
一、绪论
微生物强化技术（Microbial Enhanced Technology，MET）是一种新兴的环境技术，它通过引进特定的微生物细胞和/或它们的代谢产物，来影响环境物质的质量、化学反应、混合状态及其他微环境条件，改善环境质量。

近年来，随着环保理念的强调，微生物强化技术在处理水污染和垃圾处理中发挥了举足轻重的作用。

二、技术原理
微生物强化技术的基本原理是：通过引进特定的微生物细胞和它们的代谢产物来影响环境物质的质量、化学反应、混合状态及其他微环境条件，进而改善环境质量。

微生物强化技术与其他环境技术有一个共同的目标：改善环境质量。

它与其他技术不同的地方在于环境改善不是通过物理或化学的改变，而是通过引入特定的微生物产生的生物学反应来实现的。

三、应用
（1）废水处理：微生物强化技术可以有效地进行废水处理，它能够经由植物、微生物或细菌生成的代谢产物来处理水中的污染物，来保护水土环境。

（2）垃圾处理：微生物强化技术可以有效地处理垃圾，它能够利用微生物的酶促反应，分解垃圾中的有机物质，从而降低垃圾的污染性，减少空气污染和土壤污染 .
四、结论
微生物强化技术在环境保护领域有着重要的作用，它能够有效地处理废水和垃圾，经由植物、微生物或细菌生成的代谢产物来处理水中的污染物，利用微生物的酶促反应，分解垃圾中的有机物质，从而减轻环境污染，改善环境质量。

水污染治理中生物强化技术的应用研究水污染是当前环境领域的一大难题，它对人类健康和生态环境产生了严重的影响。

为了解决这一问题，许多科学家和工程师们致力于研究水污染治理技术，而生物强化技术便是其中之一。

生物强化技术利用植物和微生物等生物体在水污染治理中的作用，通过其生物学特性来改善水体环境。

本文将重点研究生物强化技术在水污染治理中的应用，并分析其优势和不足，探讨未来的发展方向。

一、生物强化技术概述生物强化技术是一种利用生物体在水污染治理中的作用，通过生物学途径降解、吸附、转化或沉积污染物质的技术。

生物强化技术可以分为两种类型：一种是利用植物进行生物强化，另一种是利用微生物进行生物强化。

植物生物强化技术是利用植物的吸附、吸收和生物降解等作用来治理水体污染，而微生物生物强化技术则是利用微生物的降解、吸附和转化等作用来治理水体污染。

生物强化技术具有较为显著的优势，比如具有较高的治理效率、成本较低、对环境友好等特点。

生物强化技术在水污染治理中得到了广泛的关注和应用。

1.植物生物强化技术植物生物强化技术是利用植物的吸附、吸收和生物降解等作用来治理水体污染。

目前已经有许多研究表明，许多植物对水体中的污染物具有较强的治理能力。

在重金属污染水体中，一些金属植物如水蕨、香蒲等能够有效吸附和富集重金属离子，将其从水体中去除。

在有机污染水体中，一些具有生物降解能力的植物如蜀葵、蓖麻等能够有效降解有机污染物质。

这些植物不仅可以有效治理水体污染，还可以改善水体的生态环境，提高水质。

三、生物强化技术的优势和不足1.优势（1）生物强化技术具有较高的治理效率。

植物和微生物在水污染治理中的生物学功能能够较好地降解或吸收水体中的污染物质，从而达到净化水体的目的。

（2）生物强化技术成本较低。

相比于传统的物理化学方法，生物强化技术所需的设备和能耗较低，治理成本也较低。

（3）生物强化技术对环境友好。

生物强化技术所使用的植物和微生物都是天然存在于环境中的生物体，其治理过程对环境非常友好，不会产生二次污染。

微生物强化法
微生物强化法是一种利用微生物生物工程技术来修复污染环境的方法。

这种方法通过增加特定的微生物数量或改变微生物中生物化学代谢过程来减少或消除污染物。

首先，微生物强化法需要通过调查、监测和评估来确定所需的微生物类型和数量。

从土壤、水或其他受污染区域中采集样本并分离出细菌和真菌。

然后通过实验室测试确定哪些微生物能够分解污染物，而不会对环境产生负面影响。

接下来，选择合适的微生物菌株并加入污染区域。

这些微生物可以是天然存在于该区域的，也可以是通过人工添加的。

仔细控制一段时间内的微生物数量和生物代谢过程，以确保达到最佳效果。

微生物强化法可以用于处理油污、有机污染、重金属和其他类型的污染物。

通过加速污染物生物分解和排除，可以减少环境恢复的时间和成本。

此外，微生物强化法不会降低土壤质量，与传统的污染治理方法相比，具有低成本、高效率和环保的优点。

总之，微生物强化法是一种可持续发展的污染治理方法，它依赖于细菌和真菌的生物作用，使得受过污染的土壤或水体得以恢复自然状态。

因此，采用微生物强化法应成为一种可行选择，以保护环境并为后代留下更加美好的世界。

微生物强化技术摘要：微生物强化技术是用微生物的活性物质，调节和改变某种成分，从而增强基础物质的性能技术。

该技术不仅可以改善基础物质的外观和口感，还可以提高其维生素含量，降低或抑制其有害成分，从而改善基础物质的营养价值及饱和度。

微生物强化技术还可以改变基础物质的性质，比如增加稠度、降低渗透性、改变酸碱度、增强抗菌性等，从而改变基础物质的加工过程和加工产品的性质。

introduction：微生物强化技术是一种利用微生物的细胞膜和酶，以及细胞质含量较高的细菌活性物质，调节物质的基础物质的特性和性能，改变其外观和口感、维生素含量、有害成分含量等的技术。

该技术可以改善基础物质的营养价值和饱和度，增加其使用价值，有助于提高其价值链，这对于减少食品废物、改善食品安全、提高食品品质以及实现食品节能减排等方面都有重要意义。

Principle:微生物强化技术主要的原理是利用微生物的活性物质来改变基础物质的品质特性。

常用的微生物强化技术有改变基础物质外观的蛋白酶和蔗糖酶处理技术，以及增强基础物质酸碱度和抗菌性的乳酸菌和酵母菌处理技术。

Application:微生物强化技术可以应用于食品加工领域，是一种可以显著改善基础物质外观和口感、降低渗透性、改善酸碱度、抗菌和抑菌性以及改变加工过程和产品性质的技术。

它可以用于改变蛋白质、油脂、糖和无机盐等成分的性能，这些成分以不同形式存在于加工食品中，因此此类技术对于减少废物、改善食品安全、提高食品品质以及实现食品节能减排有重要意义。

Conclusion:微生物强化技术是一种利用微生物的活性物质来改善基础物质性质的技术，它的应用可以提高食品品质，改善食品的安全性，减少废物，实现节能减排，提高食品价值链，因此，微生物强化技术具有重要的实用价值。