可得到降解、转化。微生物是现代工业发展的坚强后
盾。

美国正在建立生物除污工业, 已有良好的发展势

头, 预计在 2000 年生物除污技术会有较大的发展, 所
获产品年销售额可达到 5 亿美元以上。

1. 2　应用于环境监测

经典的微生物应用于环境监测主要有以下几种方

法:

用细菌总数及粪便污染指示菌 (大肠埃希氏菌、克

雷伯氏菌等) 监测水质; 由于现行的以大肠菌群为饮用
水中致病菌的指示菌有缺陷, 以噬菌体代替它作为病
毒污染指示生物, 通过检验经环氧树脂玻璃纤维器或
滤膜等各种方法浓缩后水中的病毒以鉴定水质; 用鼠
伤寒沙门氏菌检验物质致突变性与致癌性; 用发光细
菌快速检测环境毒物, 由于其发光能力的强弱与毒物
的毒性大小和浓度呈一定比例关系, 通过灵敏的光电
测定装置, 检查在毒物作用下发光菌的光强度变化, 可
以评价待测物的毒性; 通过测定水中藻类 (常用硅藻、
栅藻、小球藻等) 的生长量来进行水质监测或物质的毒
性检测。上述方法在操作及检验标准上均已成熟, 已普
遍使用。

目前研究较多的是应用核酸探针、聚合酶链式反

应技术 (PCR 技术)、生物传感器等生物高技术进行环
境检测。近年来, 国内外有关核酸探针、PCR 技术用于
细菌、病毒检测的报道日益增多。非放射性核酸探针的
灵敏度和特异性基本上达到了放射性同位素标记探针
的水平, 使核酸杂交技术检测各种微生物更为安全、方
便、快速。国外已利用核酸探针来检测水环境中的致病
菌, 如大肠杆菌、志贺氏菌、沙门氏菌、耶尔森氏菌等腹
泻性致病菌。核酸探针也可用于检测乙肝病毒、爱滋病
病毒等病毒。PCR 技术适用于目前尚不能培养的微生
物检测, 可用于土壤、沉积物、水样等环境标本的细胞
检测。PCR 技术检测环境水样中的肠道细菌和大肠埃
尔氏菌灵敏度高, 100m l 水样中有一个指示菌也可检
出, 且检测时间短, 几个小时内即可完成。随着技术的
完善及成本的降低, 今后核酸探针和 PCR 技术可能发
展为一种快速可靠并可能代替常规水质微生物检验的
方法。生物传感器在环境检测上的研究发展也很快, 已
达到应用水平。生物传感器是以酶、微生物、抗原或抗
体等具有生物活性的生物材料作分子识别元件, 将外
界对其理化性质的影响转化成电磁信号, 用于快速、精
确、简便地检测特定污染物。生物传感器包括酶传感
器、微生物传感器及免疫传感器, Karube 等人认为微
生物传感器能适应宽范围的 pH 和温度, 寿命长、价格

低、检测时间短, 利于在线、应急监测, 但有选择性差的
缺点。目前已见报道的有用于水质监测的BOD 传感
器、硝酸盐微生物传感器、酚类及阴离子表面活性剂传
感器和水体富氧化监测传感器, 有利于大气和废气监
测的亚硫酸、亚硝酸盐、氨、甲烷及 CO

微生物传感器

等。例如 Karube 等将丝胞酵母 ( T richo spo ron

cu taneum ) 固定在直径为 14mm 的多孔膜上, 再将该膜
置于氧电极的 T eflon 膜上, 使得固定菌夹在两膜之
间, 制成测定 BOD 的微生物传感器, 传感器响应时间
取决于样品类型, 对乙酸溶液为 8m in, 对葡萄糖溶液

18m in。而传统方法测定 BOD 通常需要 5d

[ 4- 5 ]

。

1. 3　其它

随着科学技术的发展, 对微生物认识的深入, 微生

物已不局限于仅用来治理污染和监测, 还发展了许多
其它用途。例如蓝细菌属自养生物, 能进行光合作用,
其中的固氮细菌还能固定空气中的氮, 能在极端环境
中生存, 并可为其它物种的生存提供碳源和氮源, 特别
适合作为沙漠生态系统的初级拓荒者, 而且其分泌的
荚膜多糖能保持土壤湿润, 使颗粒聚积, 防止水土流
失, 起生态固定作用

[ 6 ]

。煤的微生物液化脱硫可提高煤

的利用率, 降低环境污染, 且液化条件温和 (25～ 50℃,
常压) , 工艺简单, 正逐步被原西德、日本、美国等许多
国家采用

[ 7 ]

。近 20 年微生物浸矿已被广泛应用, 从各

种贫矿、废矿、尾矿中提取回收金、铜等许多重要金属,
即可节约资源, 又可减少环境污染。美国每年铜产量的
约 10% 是通过生物浸矿实现的。加拿大的D enn ison,

E llio t L ake 是一个规模极大的原地生物浸矿铀矿的场
所。从顽固矿石中回收黄金的生物技术最早由南非科
学家发明并实现工业化, 近几年该技术已推广到巴西、
澳大利亚、加拿大和加纳等国

[ 8 ]

。

　微生物环境保护应用的发展趋势

　　随着污染的日益严重及人类环境保护意识的增
强, 微生物神奇的环境保护功能显得越来越重要, 其明
显的经济效益、环境效益和社会效益引起科技界和企
业界极大的关注, 呈现下面几种发展趋势。

2. 1　综合利用

为防止微生物降解污染物后造成二次污染, 并使

资源得到充分利用, 为人类提供更多的食物和能源, 微
生物污染治理趋向综合利用。其途径主要有利用降解

后产生的微生物菌体、微生物体内酶、代谢产物及利用
其产生能源。利用微生物发酵垃圾制成“沼气田”

发电,

可以说是当前技术成熟、投资少、造价低、使用管理方
便、备受各发达国家青睐的一种城市垃圾处理途径。目

重　庆　环　境　科　学　　

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