一提起微生物,人们自然会想到那些可怕的危害人们健康的细菌,其实自然界中微生物种类很多,对人类有害的只是其中一小部分,而微生物中的大部分是人类的帮手。味道鲜美的豆腐乳是曲霉菌酿制成的,松软可口的面包、馒头是酵母菌的产品。而细菌最大的功劳当属几个世纪以来,人类制造的细菌制剂——抗生素、疫苗,挽救了千千万万人的生命。现在,环境问题已成为世界上各个国家面临的一个主要的问题,环境污染直接危害着人类的生存。人们要保护环境,就要消除那些造成环境污染的因素。在这一方面,微生物又为我们立下了“汗马功劳”。人们可以通过利用微生物来改造自然,保护环境。
微生物也像动物、植物一样,具有生命,它可以由小长大,可以“生儿育女”,繁殖后代,也可以“吃”进食物,排出废物。微生物是大自然的清洁工,数百万年的进化使它们具备了对千变万化的自然和人造环境的强大的适应能力。对于人类不断合成的新颖化合物,微生物也表现出很强的适应能力,它可以通过变异,不断产生能够降解新污染物的新菌种。所以,微生物对污染物的降解和转化显示出巨大的本领和美好的应用前景。
目前,人们对工业废水的处理一般采取物理法、化学法、物理化学法以及生物化学法,其中生物化学法是最受欢迎的一种处理方法。这种方法就是利用各种微生物,将工业废水中的有机物和某些无机物分解,并使之转化为无害无毒的无机物。不同的微生物可以净化不同的污水,芽孢杆菌能消除污水中的酚,耐汞杆菌能吸收污水中的汞。有一种细菌能把DDT转变成溶于水的物质,并消除毒性。真菌能吃掉浮在水面上的油类。枯草杆菌、马铃薯杆菌能消除已内酰胺。溶胶假单孢杆菌可以氧化剧毒的氰化物。红色酵母菌和蛇皮癣菌对聚氯聚苯有分解作用。尽管微生物的本领高超,但它们对通气性、酸碱度、营养物、温差等都有一定的要求,因此,在使用时,必须要掌握好它们的生活规律。经过微生物处理后,水中仍能留下较复杂的化学污染物,而且还不能除掉不断增加的氨和磷。因此人们经常将几种处理方法结合使用,即系统处理以达到最佳效果。
空气中存在大量的污染物质,如一氧化碳、硫化物等。空气中的微生物也是污染物,可使人体致病。但是微生物也有有利的一面,可吸收污染物质,减少空气中污染物含量。在采用微生物治理空气污染时,一般使用生物吸收法和生物过滤法。生物吸收法是利用微生物、营养物和水组成的微生物吸收液处理废气。生物过滤法是用固体颗粒吸收废气中的污染物,然后由附着在固体过滤材料表面的微生物将污染物转化为无害物质。
在处理固体废物方面,微生物也发挥着重要作用。生物处理固体废物的主要方法有堆肥处理、厌氧发酵和卫生填埋等。这几种方法主要是通过微生物的生命活动将其逐渐分解,从而达到稳定化、无害化、减量化和资源化。
除了在治理污水、空气污染以及固体废物中可以大显身手之外,科学家们还发现,不少微生物都有产生类似碳氢化合物的能力。如,一种分枝杆产生的霉菌酸,就类似于碳氢化合物。科学家们准备建筑一个名副其实的“细菌油田”,将这些细菌放养在一起,供给足够的饲料——二氧化碳,使它们快快生长繁殖,然后用特殊的办法将它们收集,送到专门的工厂去“炼油”。据说,只要掌握好条件,每亩水面每年能生产3700桶原油。
小小微生物是人类好帮手,过去,它帮人类做了很多有益的事,今后,将有更多的微生物特别是经过生物技术改造的“超级微生物”,为人类再立新功。
知识链接
微生物是个体难以用肉眼观察的一切微小生物之统称,包括细菌、病毒、真菌以及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体,它们个体微小,与人类关系密切。微生物涵盖了有益跟有害的众多种类,广泛涉及食品、医药、工农业、环保等诸多领域。有些微生物是肉眼可以看见的,像属于真菌的蘑菇、灵芝等。病毒也是微生物中的一种,是一类由核酸和蛋白质等少数几种成分组成的“非细胞生物”,但是它的生存必须依赖于活细胞。微生物根据存在的不同环境分为空间微生物、海洋微生物等,按照细胞机构分类分为原核微生物和真核微生物。
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