研制專用高效微生物菌劑的意義和原理

2002年寶(bǎo)鋼和合作單位共同首次在2030冷軋廠廢水站利用進口菌種定向誘變，複合成功瞭(le)高效專用菌劑，在處理冷軋含油廢水領域取得瞭(le)可喜的成效。2004年又在1420冷軋廢水處理中成功應用瞭(le)國産專用複合微生物菌劑—寶(bǎo)金清。價格隻有進口菌劑的三分之一
，現該産品已在寶(bǎo)鋼、首鋼、邯鋼等二十餘家鋼鐵企業使用，爲我國鋼鐵企業節能減排可持續發展作出瞭(le)貢獻。

鋼廠冷軋含油廢水是一類處理難度很大的廢水，一般的活性污泥微生物對該廢水中的污染物降解效果不佳，加之廢水的成分複雜、油分含量高，水量大、水質波動變化較大，在污水生化處理中往往不易穩定達标。由於微生物具有種類多、分布廣
、代謝類型多樣、生長繁殖快、代謝強度大、易變異和共代謝等一系列重要特點，人們意識到從環境中尋找合适的微生物
，研制開發高效專用的複合菌劑，應是污染治理解決類似難題的一條有效途徑。

近半個多世紀來，由於(yú)工業化的發展出現瞭(le)大量人工合成的有機化合物，如殺蟲劑、除草劑、洗滌劑、增塑劑、塑料等
。這些有機物對地球來講是新參加進來的成員。開始微生物很難降解它們，但由於(yú)微生物具有很強的變異性，近些年來，許多難降解的化合物已陸陸續續地找到瞭(le)能分解它們的微生物種類。尤其值得注意的是微生物的共代謝作用。

所謂“共代謝”（co-metabolism）又稱協同代謝。一些難降解的有機物，通過微生物的作用能被改變(biàn)化學結構，但並(bìng)不能被用作碳源和能源，它們必須從其它底物獲取大部或全部的碳源和能源，這樣的代謝過程謂之共代謝。也就是說，有些不能作爲唯一碳源與能源被微生物降解的有機物，當提供其它有機物作爲碳源或能源時，這一有機物就有可能因共代謝作用而被降解。

例如，牝牛分枝杆菌（Mycobacterium vaccea）在丙烷上生長(zhǎng)的同時，有能力共代謝環己烷，将環己烷氧化成能被假單(dān)胞菌種群利用的環己酮，而這些假單(dān)胞菌沒有能力直接利用環己烷。環己烷的共代謝分解如下圖所示：

微生物的共代謝作用，大大增加瞭(le)一些難降解物質在環境中被生物降解的可能性。例如，有些不易降解的農藥，它們並(bìng)不能支持微生物的生長，但它們有可能通過幾種微生物的共代謝作用而得到部分的或全部的降解。例如，通過産氣氣杆菌（Aerobacter aerogenes）和氫單胞菌（Hydrogenomonas sp.）的共代謝作用，可将DDT轉變成對氯苯乙酸，後者可由其他微生物進一步分解。可見微生物的共代謝作用在自然界難降解物質的分解中具有極其重要的意義。

微生物的易變異和具有共代謝作用的特點，爲污染物降解高效微生物菌劑的研制、開發，提供瞭(le)重要的理論支持，並(bìng)大大促進瞭(le)污染控制微生物工程的應用實踐。