發(fā)布時(shí)間：2024-01-03 17:00:32
序言：寫作是分享個(gè)人見解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的微生物研究樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。
（湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北 孝感 432100）
基金項(xiàng)目：湖北職業(yè)技術(shù)學(xué)院校級(jí)課題（2013B06）。
微生物轉(zhuǎn)化中藥是指利用微生物產(chǎn)生的酶系作用于中藥底物,以期產(chǎn)生新的活性成分,提高中藥藥效,降低中藥不良反應(yīng),去除中藥中的大分子雜質(zhì)和將其作為研究藥物代謝機(jī)制的輔助手段。由于其具有周期短、成本低、區(qū)域和立體選擇性強(qiáng)、反應(yīng)條件容易控制、對(duì)周圍環(huán)境影響小等特點(diǎn),且能夠產(chǎn)生一些化學(xué)法難以生成的產(chǎn)物,因此近年來,微生物轉(zhuǎn)化方法已經(jīng)受到研究者的廣泛重視,并正迅速地發(fā)展。通過先導(dǎo)化合物經(jīng)生物轉(zhuǎn)化方法尋找新的高活性、低毒性的藥物已成為有效開發(fā)新藥的一條途徑。
微生物轉(zhuǎn)化中藥的本質(zhì)是利用微生物體系產(chǎn)生的酶對(duì)外源性中藥底物進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化的生物化學(xué)過程[1]。微生物轉(zhuǎn)化中藥具有以下特點(diǎn):(1)微生物轉(zhuǎn)化酶系廣泛。微生物在生長過程中會(huì)產(chǎn)生多樣的酶系,如纖維素酶、木質(zhì)素酶、淀粉酶、蛋白酶、脂酶等,目前已發(fā)現(xiàn)了3000余種能催化各種化學(xué)反應(yīng)的酶[2]。微生物豐富而強(qiáng)大的酶系構(gòu)成了高效生物催化體系的核心,且微生物的酶系所催化的反應(yīng)很多是一些化學(xué)合成難以進(jìn)行的反應(yīng)。(2)反應(yīng)選擇性強(qiáng)。具體來講主要包括化學(xué)選擇性、非對(duì)映異構(gòu)體選擇性、區(qū)域選擇性、面選擇性、對(duì)映異構(gòu)體選擇性以及立體選擇性[3],同時(shí)微生物轉(zhuǎn)化修飾中藥底物某一基團(tuán)時(shí)對(duì)不需要轉(zhuǎn)化的基團(tuán)無需保護(hù),顯示出極高的選擇性。(3)反應(yīng)條件溫和。由微生物所介導(dǎo)的轉(zhuǎn)化反應(yīng)一般都在常溫、常壓下進(jìn)行,運(yùn)行操作的設(shè)備也比較簡便,產(chǎn)生的公害少,一般不造成環(huán)境污染,后處理也很簡單。中藥底物在轉(zhuǎn)化過程中可以最大限度地保護(hù)中藥中活性成分免遭破壞,可有效解決中藥在煎、煮、蒸、浸等傳統(tǒng)工藝中活性成分難以最大限度提取的難題。(4)優(yōu)化條件可使轉(zhuǎn)化率提高。微生物轉(zhuǎn)化中藥底物的過程中易受到底物溶解度低,底物和產(chǎn)物抑制微生物酶活性和產(chǎn)物進(jìn)一步降解等影響。為了提高轉(zhuǎn)化率,可以從誘導(dǎo)物和底物的添加,表面活性劑的添加,碳源、氮源、無機(jī)鹽,微量元素和酶的抑制劑以及微生物細(xì)胞和酶的固定化,反應(yīng)體系等方面進(jìn)行選擇優(yōu)化。此外,微生物轉(zhuǎn)化中藥的反應(yīng)可以被看作微生物發(fā)酵過程,所以可以連續(xù)進(jìn)行。同時(shí)由于設(shè)備和原料簡單易得,生產(chǎn)成本較低,可進(jìn)行工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)。
很多菌種都能使多種化合物發(fā)生不同的反應(yīng),這些菌種主要是霉菌、酵母菌和細(xì)菌,其中又以霉菌在文獻(xiàn)別常見。微生物轉(zhuǎn)化主要涉及了羥基化、環(huán)氧化、脫氫、加氫、水解、酯化、脫水等各類化學(xué)反應(yīng),還有些代謝產(chǎn)物在轉(zhuǎn)化過程中發(fā)生了很復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),人們可以通過這些反應(yīng)尋找新的有藥用價(jià)值的衍生物,也可以尋找使這些反應(yīng)發(fā)生的微生物的酶,進(jìn)而用于工業(yè)化生產(chǎn)。本文將從微生物轉(zhuǎn)化的反應(yīng)類型展開討論，闡述微生物對(duì)中藥的生物轉(zhuǎn)化作用。
1羥基化
20 世紀(jì)50 年代首次用黑根霉( Rhizopus nigricans) 將黃體酮轉(zhuǎn)化為11α-羥基黃體酮,使人們開始意識(shí)到微生物轉(zhuǎn)化在制藥工業(yè)中的重要性,從此微生物轉(zhuǎn)化技術(shù)在藥物工業(yè)生產(chǎn)中成為不可或缺的一種方法。羥基化是微生物轉(zhuǎn)化中最常見也最重要的一種反應(yīng),羥基化反應(yīng)可以發(fā)生在多個(gè)位置,生成多種有意義的衍生物。尤其是甾體藥物,特別是α位的羥基化產(chǎn)物,在甾體制藥工業(yè)中發(fā)揮著重要作用。比如甾體的7α-羥基化衍生物可以用于利尿劑的生產(chǎn),但用化學(xué)方法合成很困難,文獻(xiàn)[4]報(bào)道利用菌種Botrytis cinerea使激素等幾種甾體化合物生成7α-羥基衍生物,研究發(fā)現(xiàn)在不同孵化期轉(zhuǎn)化的甾體化合物不同，經(jīng)過5天的孵化主要代謝物是第7α- hydroxytestosterone（76％收益率），經(jīng)過6天的孵化主要代謝物是7α-羥基- 17α-甲基睪酮（82％收益率），經(jīng)過6天（以及孵化后10天）的主要代謝產(chǎn)物是10β-羥基-19-去甲雄基-4-烯-3,17-二酮（78％收益率），經(jīng)過10天的孵化轉(zhuǎn)化的主要產(chǎn)品是14α-羥基-1- 脫氫睪酮（68％收益率），經(jīng)過11天的孵化轉(zhuǎn)化的主要產(chǎn)品是7α-羥基-1-脫氫-17α-甲睪酮（52％收益率），可以看出，菌種Botrytis cinerea 能夠非常有效地使激素等幾種甾體化合物生成7α-羥基衍生物，而且產(chǎn)量很高。
不僅是甾體化合物,其他化合物的羥基化代謝產(chǎn)物同樣具有重要的應(yīng)用意義。如ent-kaur 16-en-19-oic acid ,一種二萜類化合物,具有刺激植物生長的活性。利用菌種Rhizopus stolonifer轉(zhuǎn)化此化合物,7d后產(chǎn)生2種代謝產(chǎn)物,其中一種產(chǎn)物也是7α位發(fā)生羥基化,該產(chǎn)物可以作為赤霉素生物合成和一種植物生長激素的中間體。
2脫氫反應(yīng)
脫氫反應(yīng),一般主要是指化合物脫氫生成雙鍵。氯化孕酮醋酸酯(chlormadinone acetate) ,一種治療前列腺疾病的抗雄性激素藥品,文獻(xiàn)[5]用Arthrobacter simplex 和Bacillus sphaericus這2種菌使其發(fā)生了脫氫反應(yīng)生成雙鍵,反應(yīng)所得產(chǎn)物為脫氫氯化孕酮醋酸酯(delmadinone acetate) ,這種產(chǎn)物不但和氯化孕酮醋酸酯一樣,是治療前列腺疾病的抗雄性激素藥品,還是合成乙酰環(huán)丙氯地孕酮(cyproterone acetate)的前體,而乙酰環(huán)丙氯地孕酮因?yàn)橛锌剐坌约に氐幕钚远粡V泛的用作孕激素藥品,它可以避孕和治療前列腺癌。文中研究了利用單節(jié)桿菌ATCC 6946和球形芽孢桿菌ATCC 13805自由和固定化細(xì)胞在液液兩相體系和脂質(zhì)體中對(duì)氯地孕酮醋酸酯的微生物轉(zhuǎn)化。對(duì)于液液兩相體系，正癸烷，正辛醇，氯仿和醋酸丁酯作為有機(jī)溶劑。脂質(zhì)體由氯地孕酮醋酸包埋在磷脂和膽固醇的脂質(zhì)體組成。對(duì)于這兩種生物催化劑固定化和自由懸浮，產(chǎn)量在水溶液中高于在液液兩相媒體。在所有情況下，水系統(tǒng)獲得的產(chǎn)量最高。在水介質(zhì)中，從單節(jié)桿菌懸浮液中3小時(shí)可以獲得48%的產(chǎn)率，從球形芽孢桿菌懸浮液中48小時(shí)可以獲得47%的產(chǎn)率。除了脫氫生成雙鍵,還有實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)[6],利用Rhodococcus erythropolis DCL14可以使香芹醇脫氫生成香芹酮。
3支鏈的降解
利用微生物選擇性的使支鏈降解,可以得到有用的化合物中間體,這也是生物轉(zhuǎn)化在制藥及其他化工工業(yè)生產(chǎn)中的一大用處,具有非常廣闊的應(yīng)用前景。雄甾-4-烯-3,17-二酮(4 -AD)和雄甾1,4-二烯-3,17-二酮(ADD)就是生產(chǎn)性激素等甾體藥物的重要中間體,利用菌種Mycobacterium sp.NRRL B-3683[7]即可將膽固醇側(cè)鏈降解生成這2種化合物。文獻(xiàn)[8]同樣都以氫化可的松作底物,用不同菌種卻得到相似的結(jié)果,2個(gè)實(shí)驗(yàn)都出現(xiàn)了支鏈降解產(chǎn)物。文獻(xiàn)[9]的實(shí)驗(yàn)中得到的2種支鏈降解產(chǎn)物,一種與文獻(xiàn)[8]得到的產(chǎn)物相同,而另一種則是前者產(chǎn)物的17位羥基變成了酮基。如果這2個(gè)菌種都可以選擇性的降解氫化可的松類似物的支鏈,將可能找到更多的所需的中間體。
4酯化反應(yīng)和水解反應(yīng)
桉烷型化合物大部分都含有乙酸酯結(jié)構(gòu),在代謝過程中,雖然所用的菌種不同,但幾乎所有的底物都產(chǎn)生了酯基水解的代謝產(chǎn)物。而與水解反應(yīng)相對(duì),作者也同樣發(fā)現(xiàn)乙酸酯化反應(yīng)也比較容易出現(xiàn)在代謝產(chǎn)物中[10]。在酯化反應(yīng)中,作者發(fā)現(xiàn)密葉辛木素(confertifolin) ,經(jīng)過轉(zhuǎn)化后生成2種代謝產(chǎn)物,其中主產(chǎn)物是3β-羥基化密葉辛木素,而另一種代謝產(chǎn)物則是3β-乙酸酯化密葉辛木素。很有可能這兩個(gè)產(chǎn)物是由一條代謝途徑來完成的,這一推測(cè)可能為合成有用的酯類化合物提供了捷徑。
5環(huán)氧化
環(huán)氧化反應(yīng)在轉(zhuǎn)化的過程中也很普遍,多發(fā)生在化合物的雙鍵部位,尤其在萜類中常見,除環(huán)氧化反應(yīng),雙鍵部位也很容易形成鄰二醇結(jié)構(gòu),沒藥醇[11][(-)- α-bisabolol]一種單環(huán)倍半萜類化合物,它在Glomerella cingulata作用下生成的幾種代謝產(chǎn)物就是這一類反應(yīng)的典型代表。還有前面提到的ent-kaur-16-en-19-oicacid,其在培養(yǎng)15 d后又出現(xiàn)一種代謝產(chǎn)物ent-16β,17-dihydroxy-kauran-19-oic acid,這個(gè)代謝過程發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)使16,17位雙鍵生成為（下轉(zhuǎn)第91頁）（上接第84頁）鄰二醇結(jié)構(gòu)。
參考文獻(xiàn)
［1］RUAN Xiaodong, ZHANG Huiwen, CAI Yingzhui,et al. Appl ication in biotransformation of Chinese materia medica by microorganisms [J].Chinese Traditional and Herbal Drugs,2009,1(40).
［2］Urlacher V , Schmid R D. Biot ransformations using prokary-otic P450 monooxygenases [J]. Curr Opin B iotechnol , 2002 ,13 (6) : 557-564.
［3］Ro D K, Paradise E M , Ouellet M , et al . Production of the antimalarial drug precursor artemisinic acid in engineered yeast [J]. Nature, 2006 , 440 (7086):940-943.
［4］Ewa Huszcza , Jadwiga Dmochowska-Gladysz. Transformations of testosterone and related steroids by Botrytis cinerea [J]. Phytochemistry ,2003 ,62 :155-158.
［5］Jiradej Manosroi ,Pattana Sripalakit,Aranya Manosroi. Biotransformation of chlormadinone acetate to delmadinone acetate by free and immobilized Arthrobacter simplex ATCC 6946 and Bacillus sphaericus ATCC 13805[J]. Enzyme and Microbial Technology ,2003 , 33 :320-325.
［6］Carla Sofia R Tecelao, Frederik van Keulen , MManuela R da Fonseca. Development of a reaction system for the selective conversion of (-)-trans-carveol to (-)-carvone with whole cells of Rhodococcus erythropolis DCL14[J].Journal of Molecular Catalysis B :Enzymatic ,2001 ,11 :719-724.
［7］Zhilong Wang , Fengsheng Zhao , Xueqin Hao , et al . Microbial transformation of hydrophobic compound incloud point system[J].Journal of Molecular CatalysisB :Enzymatic ,2004 ,27 :147-153.
［8］Mohammad Ali Faramarzi ,Mojtaba Tabatabaei Yazdi , Abbas Shafiee , et al . Microbial transformation of hydrocortisone by Acremonium strictum PTCC 5282[J]. Steroids ,2002 ,67 :869-872.
［9］Mojtaba Tabatabaei Yazdi ,Homeira Arabi ,MohammadAli Faramarzi , et al . Biotransformation of hydrocortisone by a natural isolate of Nostoc muscorum[J]. Phytochemistry ,2004 ,65 :2205-2209.
［10］Michéle Maurs ,Robert Azerad ,Manuel Cortés , et al . Microbial hydroxylation of natural drimenic lactones [J]. Phytochemistry ,1999 ,52:2912296.
摘 要： 極端微生物的研究對(duì)探索生命的起源、微生物的育種及開發(fā)利用等具有重要意義。綜述了極端微生物的研究及其應(yīng)用，從定義、分類與應(yīng)用前景幾個(gè)方面，介紹部分極端微生物的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：極端微生物；極端環(huán)境；分類；應(yīng)用前景
中圖分類號(hào)：q93 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a doi編碼：10.3969/j.issn.1006-6500.2013.10.006
在自然界中，存在著一些絕大多數(shù)生物都無法生存的極端環(huán)境，諸如高溫、低溫、高酸、高堿、高鹽、高毒、高滲、高壓、干旱或高輻射強(qiáng)度等環(huán)境。凡依賴于這些極端環(huán)境才能正常生長繁殖的微生物，稱為嗜極菌或極端微生物。由于它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)造、生理、生化、遺傳和種系進(jìn)化上的突出特性，不僅在基礎(chǔ)理論研究上有著重要的意義，而且在實(shí)際應(yīng)用上有著巨大的潛力[1]。
1 嗜熱微生物
1.1 嗜熱微生物的定義及分布
嗜熱微生物也被稱為嗜熱菌或者高溫菌。嗜熱微生物主要分布于溫泉、堆肥、煤堆、有機(jī)物堆、強(qiáng)烈太陽輻射加熱的地面、地?zé)釁^(qū)土壤以及陸地和海底火山口等高溫環(huán)境[2]。
1.2 嗜熱微生物的分類
嗜熱微生物分為耐熱菌、兼性嗜熱菌、專性嗜熱菌、極端嗜熱菌、超嗜熱菌，根據(jù)嗜熱微生物對(duì)高溫環(huán)境的耐受程度不同，學(xué)者們作如下的區(qū)分（表1）。
1.3 嗜熱微生物的應(yīng)用
1.3.1 嗜熱酶及超級(jí)嗜熱酶 嗜熱酶（55～80 ℃）和超級(jí)嗜熱酶（80～113 ℃）具有與普通化學(xué)催化劑不同的高催化效率、很強(qiáng)的底物專一性、在高溫條件下穩(wěn)定性良好等優(yōu)點(diǎn)。這些酶在食品工業(yè)、造紙工業(yè)、煙草業(yè)、石油開采、醫(yī)藥工業(yè)、環(huán)境保護(hù)、液體燃料的開采、能源利用等領(lǐng)域中具有廣闊的應(yīng)用前景。
1.3.2 抗生素 嗜熱微生物生活在高溫環(huán)境中，能夠產(chǎn)生多種特殊的代謝產(chǎn)物，其中有一部分是抗生素類，為目前抗生素的開發(fā)和生產(chǎn)提供了新的思路，有較大的應(yīng)用前景。
1.3.3 嗜熱微生物菌體及其它活性物質(zhì) 嗜熱微生物菌體可直接用于工業(yè)生產(chǎn)，同時(shí)嗜熱微生物在高溫的條件下還會(huì)產(chǎn)生維生素等物質(zhì)。
2 嗜冷微生物
2.1 嗜冷微生物的定義
嗜冷微生物是適應(yīng)低溫環(huán)境生活的一類極端微生物[3]。
2.2 嗜冷微生物的分類
嗜冷微生物分為專性嗜冷菌、兼性嗜冷菌、極端嗜冷菌、耐冷菌，根據(jù)嗜冷微生物對(duì)低溫環(huán)境的耐受程度不同，學(xué)者們作如下的區(qū)分（表2）。
2.3 嗜冷微生物的應(yīng)用
2.3.1 環(huán)境保護(hù)方面 通過嗜冷微生物產(chǎn)生的冷適應(yīng)酶來實(shí)現(xiàn)低溫下的污染物生物降解。
2.3.2 食品方面 嗜冷微生物常用于牛奶加工業(yè)、果汁提取工藝、肉類加工業(yè)、烘培面包工藝、乳酪制造業(yè)等食品制作方面。
2.3.3 生物技術(shù)方面 嗜冷微生物也用于生物降解或生物催化。混合培養(yǎng)的專一嗜冷微生物在污染環(huán)境中擴(kuò)增和接種產(chǎn)生的酶可提高不耐火化學(xué)藥品的降解能力。由于嗜冷微生物的特殊蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，嗜冷微生物在生物催化方向上具有更大的優(yōu)越性和更好的應(yīng)用前景。
3 嗜酸微生物
3.1 嗜酸微生物的分布及定義
自然界存在許多強(qiáng)酸環(huán)境，如廢煤堆及其排出水、酸性溫泉、廢銅礦、生物瀝濾堆及酸性土壤等。其中，許多微生物的代謝活動(dòng)也會(huì)產(chǎn)生酸性環(huán)境。生長在酸性環(huán)境中的微生物被稱為嗜酸微生物[4]。
3.2 嗜酸微生物的分類
嗜酸微生物分為嗜酸型、耐酸型、極端嗜酸微生物，根據(jù)嗜酸微生物對(duì)酸性環(huán)境的耐受程度不同，學(xué)者們作如下的區(qū)分（表3）。
3.3 嗜酸微生物的應(yīng)用
3.3.1 在冶金方面的應(yīng)用 冶金方面利用嗜酸微生物是將貧礦和尾礦中金屬溶出并回收，即我們常說的生物濕法冶金。
3.3.2 環(huán)境保護(hù)應(yīng)用 利用嗜酸微生物處理重金屬，去除率可達(dá)到80%以上，而且處理成本比傳統(tǒng)方法要降低很多。
3.3.3 能源應(yīng)用 利用嗜酸微生物為催化劑，可以構(gòu)建成為微生物燃料電池。
4 嗜堿微生物
4.1 嗜堿微生物的定義
一般把最適生長ph值在9.0以上的微生物稱嗜堿微生物[5]，其所耐ph值可高達(dá)10～12。到目前為止，嗜堿微生物還沒有確切的定義。
4.2 嗜堿微生物的分類
嗜堿微生物分為嗜堿菌、耐堿菌、專性嗜堿菌、兼性嗜堿菌，根據(jù)嗜堿微生物對(duì)堿性環(huán)境的耐受程度不同，學(xué)者們作如下的區(qū)分（表4）。
4.3 嗜堿微生物的應(yīng)用
4.3.1 發(fā)酵工業(yè) 嗜堿微生物可以作為許多酶制劑的生產(chǎn)菌。如洗滌劑酶和環(huán)糊精的生產(chǎn)都是利用嗜堿微生物的胞外酶獲得的。
4.3.2 造紙工業(yè) 嗜堿微生物被應(yīng)用于革脫脂、造紙木漿脫脂等。
4.3.3 其他方面 嗜堿微生物和堿性纖維素酶在堿性廢水處理、化妝品、皮革和食品等方面也具有獨(dú)特用途。在環(huán)境保護(hù)方面嗜堿微生物可發(fā)揮巨大作用；堿性淀粉酶可用于紡織品退漿及淀粉作粘接劑時(shí)的粘度調(diào)節(jié)劑；用于皮革工業(yè)中的脫毛工藝以提高脫毛效率和質(zhì)量，利用嗜堿微生物進(jìn)行苧麻脫膠。
5 嗜鹽微生物
5.1 嗜鹽微生物的分布及定義
在自然界中，有許多含有高濃度鹽分的環(huán)境，如美國猶他大鹽湖（鹽度為2.2 %）、著名的死海（鹽度為2.5%）、里海（鹽度為1.7%）、海灣和沿海的礁石池塘等。在這些高鹽環(huán)境中仍然存在許多抗高滲透壓微生物，即嗜鹽微生物。
5.2 嗜鹽微生物的分類
嗜鹽微生物分為弱嗜鹽微生物、中度嗜鹽微生物、極端嗜鹽微生物，各自最適生長鹽濃度如表5。
5.3 嗜鹽微生物的應(yīng)用
利用菌體發(fā)酵，可生產(chǎn)高聚化合物。除去工業(yè)廢水中的磷酸鹽，用于開發(fā)鹽堿、生產(chǎn)嗜鹽酶。嗜鹽古菌和紫膜蛋白能通過構(gòu)型的改變儲(chǔ)存信息，可作為生物計(jì)算機(jī)芯片的新材料，還可用于高鹽污水的處理。
6 嗜壓微生物
6.1 嗜壓微生物的定義
需要高壓才能良好生長的微生物稱嗜壓微生物。最適生長壓力為正常壓力，但能耐受高壓的微生物被稱為耐壓微生物。
6.2 嗜壓微生物的分類
嗜壓微生物分為耐壓菌、嗜壓菌、極端嗜壓菌，各自的最低生長壓、最適生長壓、最高生長壓如表6。
6.3 嗜壓微生物的應(yīng)用
耐高溫和厭氧生長的嗜壓菌有望用于油井下產(chǎn)氣增壓和降低原油粘度，借以提高采油率。日本發(fā)現(xiàn)的深海魚類腸道內(nèi)的嗜壓古細(xì)菌，80%以上的菌株可以生產(chǎn)epa和dha，最高產(chǎn)量可達(dá)36%和24%。已經(jīng)有人通過基因重組，使這些菌有效生產(chǎn)dha。另外，嗜壓菌還可以用于高壓生物
反應(yīng)器。
7 抗輻射微生物
7.1 抗輻射微生物的定義
對(duì)于輻射這一不良環(huán)境因素僅有抗性或者是耐受性，而并非具有“嗜好”，我們將這一類微生物稱為抗輻射微生物。
7.2 抗輻射微生物的分類
抗輻射微生物可以分為兩類，一類屬于異常球菌屬的抗輻射微生物，另一類是其他屬的原核抗輻射微生物。
異常球菌屬的抗輻射微生物是包含抗輻射微生物最多的屬，截止至目前為止，已經(jīng)報(bào)道了48個(gè)種。而其他屬的原核抗輻射微生物以thermococcus和紅色桿菌屬的抗輻射微生物的輻射抗性水平最高。
7.3 抗輻射微生物的應(yīng)用
在環(huán)境工程方面的應(yīng)用：污染環(huán)境的生物修復(fù)、污染環(huán)境的監(jiān)測(cè)。在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用：抗氧化藥物的開發(fā)、疫苗的開發(fā)應(yīng)用、保健品的開發(fā)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用：培育具有抗輻射特性的農(nóng)作物。在其它領(lǐng)域的應(yīng)用：防曬化妝品的開發(fā)、航空航天防輻射宇航服的設(shè)計(jì)、電化學(xué)制造業(yè)中表面金屬和氧化物納米陣列的制造。
綜上所述，抗輻射微生物的研究在諸多的領(lǐng)域是具有意義的。盡管這些研究還有許多未轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)生物技術(shù)，但是應(yīng)用的前景廣闊。
8 嗜金屬微生物
8.1 嗜金屬微生物的定義
嗜金屬微生物是一種以金屬為食來維持自身的正常新陳代謝，并且將金屬以單質(zhì)的形式從化合物中游離出來，并富集到一起的微生物。
8.2 嗜金屬微生物的分類
嗜金屬微生物大致可以分為兩類，一是好氧性菌（好氣腐蝕菌），二是厭氧性菌（厭氣腐蝕菌）。好氣腐蝕菌是指有氧存在才能生長繁殖的腐蝕菌，如鐵細(xì)菌、硫桿菌（其中包括氧化硫硫桿菌、脫氮硫桿菌、氧化亞鐵硫桿菌）等。厭氣腐蝕菌是指不需要氧存在就能生長繁殖的腐蝕菌，如硫酸鹽還原菌。
8.3 嗜金屬微生物的應(yīng)用
嗜金屬微生物對(duì)金屬的腐蝕并非嗜金屬微生物本身直接對(duì)金屬或金屬材料的直接作用，而是嗜金屬微生物為了維持自身的正常生命活動(dòng)而產(chǎn)生的結(jié)果。
之前我們的研究方向一直都關(guān)注在如何對(duì)嗜金屬微生物產(chǎn)生的后果進(jìn)行防治的方面，目前對(duì)嗜金屬微生物的研究方向已經(jīng)日趨多元化了，更多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)了嗜金屬微生物的益處。我們可以通過嗜金屬微生物除去水中的重金屬，如cr6+、cr3+、zn2+、cu2+、ni2+、cd2+等，甚至包括水中的非金屬as3+、as5+都可以通過嗜金屬微生物進(jìn)行去除。在冶金工業(yè)中利用嗜金屬微生物，也是我們目前對(duì)嗜金屬微生物的一項(xiàng)利用。還有科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，嗜金屬微生物很有可能與黃金的形成有關(guān)。
9 展 望
學(xué)者們對(duì)于極端微生物的研究雖然起步較晚，但是極端微生物的研究發(fā)展速度是很快的，目前我們已經(jīng)取得了一定的成果，展現(xiàn)出了極端微生物廣闊的研究與應(yīng)用前景。但是極端微生物大量投入工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)目前尚不成熟，因此，我們對(duì)于極端微生物的深入研究和如何將這些極端微生物更好地運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)，將其轉(zhuǎn)化成為工程菌就具有了重要的意義。
參考文獻(xiàn)：
[1] 周德慶.微生物學(xué)教程[m].2版.北京：高等教育出版社，2002.
[2] 陳朝銀，劉麗，賁昆龍.棲熱菌屬熱穩(wěn)定dna聚合酶[j].生物技術(shù)，2001（4）：31-34.
[3] 唐兵，唐曉峰，彭珍榮，等.嗜冷菌研究進(jìn)展[j].微生物學(xué)雜志，2002（1）：51-53.
關(guān)鍵詞：微生物驅(qū)油 采油率 驅(qū)油機(jī)理 提高效率
中圖分類號(hào)：TE357.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2014）09-0311-01
油田開發(fā)中利用微生物驅(qū)油（MEOR）技術(shù)提高作業(yè)效率和原油采收率，得到了世界生物工程的界的格外關(guān)注，微生物驅(qū)油技術(shù)是利用微生物代謝物質(zhì)或其本身去油方法的總稱，本文從驅(qū)油微生物的類型、驅(qū)油技術(shù)以及驅(qū)油局限等方面介紹了微生物驅(qū)油的概況并做以簡單分析，
一、微生物驅(qū)油技術(shù)淺析
微生物在地下不但要生成原油流動(dòng)性所必須的化學(xué)物，而且要在油藏環(huán)境下繁殖增長。在微生物驅(qū)油的過程中，要經(jīng)常注入營養(yǎng)物保持微生物的代謝作用，有時(shí)還往油藏注入可發(fā)酵的碳水化合物作為碳源。有的油藏還需要無機(jī)營養(yǎng)物作為細(xì)胞生長的基液或者作為有氧呼吸的另一種電子受體[1]。
微生物先在地面培養(yǎng)并分離和收集微生物的代謝產(chǎn)物，再經(jīng)過加工處理再注入到油藏里驅(qū)油。注入的營養(yǎng)物與微生物一起促進(jìn)地下微生物的增長和產(chǎn)生代謝產(chǎn)物，通過油藏降壓作用、界面張力、油相降粘以及選擇性堵塞高滲區(qū)來提高剩余油的流動(dòng)性，使得油藏增加采收率。
二、驅(qū)油用微生物的類型
提高原油采收率的微生物工藝可以劃分為兩個(gè)主要類型。
1.把細(xì)菌的代謝物作為驅(qū)油劑注入地層。這與化學(xué)驅(qū)類似，其原理是利用生物表面活性劑、生物聚合物、溶劑、乳化劑等組合物，改善水的驅(qū)油性。該種類工藝復(fù)雜、設(shè)備條件要求高。（外源微生物法）
2.直接在地層中有目的的培養(yǎng)和發(fā)展微生物，形成具有驅(qū)油特性的細(xì)菌代謝物，依靠地層固有的營養(yǎng)物（糖蜜、無機(jī)化合物等）進(jìn)行地球化學(xué)作用，形成細(xì)菌代謝產(chǎn)物（脂肪酸、乙醇、表面活性組合物、生物聚合物、二氧化碳等）。該類型的工藝簡單、操作方便，是目前微生物采油技術(shù)的發(fā)展方向[2]。（又稱內(nèi)源微生物法）
在注微生物前，必須要確定油藏的特性，如礦化度、PH值、溫度、壓力和營養(yǎng)物情況。巖石性質(zhì)也很重要。天然裂縫可能改變微生物有效進(jìn)入油藏的方式，泥質(zhì)的存在可能會(huì)吸收生物聚合物和生物表面活性劑，影響作用的發(fā)揮。碳酸鹽會(huì)迅速與酸反應(yīng)，產(chǎn)生更大量的有里氣體，例如二氧化碳。
微生物驅(qū)油中的生物聚合性質(zhì)包括在油藏環(huán)境下剪切的穩(wěn)定性、高溶液黏度、與油層水配伍性、不同PH值下黏度穩(wěn)定、溫度、壓力和對(duì)生物降解的抵抗力。細(xì)菌發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)酸會(huì)溶解碳酸鹽，大大提高灰?guī)r油藏滲透率。有機(jī)溶劑和溶解的二氧化碳可以降低原油黏度，發(fā)酵氣體能夠恢復(fù)油井壓力和產(chǎn)生氣驅(qū)條件，提高輕質(zhì)和常規(guī)原油的驅(qū)替效果和產(chǎn)量。
當(dāng)油藏滲透性很好而且微生物和生物聚合物封堵了水淹區(qū)的時(shí)候，可采出剩余油。把微生物和營養(yǎng)物一起注入油藏、關(guān)井，便于微生物增長、堵塞滲透性高的區(qū)域，然后注水，驅(qū)動(dòng)出被捕集在低滲透率部位的原油進(jìn)入油井。
從技術(shù)上看，這個(gè)過程比較簡單，并且也很穩(wěn)定。隨著水進(jìn)入油藏，微生物快速繁殖，轉(zhuǎn)向下一個(gè)滲透層流動(dòng)，從而促進(jìn)更多的微生物增長，通過營養(yǎng)物的調(diào)節(jié)可以控制這一過程。
日本和中國用優(yōu)選的微生物菌種注入油藏進(jìn)行了礦場(chǎng)試驗(yàn)，結(jié)果提高采收率高達(dá)15%～23%。檢測(cè)表明，長鏈脂肪族烴發(fā)生降解，但是芳香族環(huán)形結(jié)構(gòu)沒有明顯降解。
在美國開展的微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)，多數(shù)是單井措施。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，單井日產(chǎn)量可從1.4bbl增至2.8bbl，并保持2～6個(gè)月，秘魯最近一次試驗(yàn)顯示每桶增加成本$1.3～7.92[6]。（1桶（bbl）=42加侖（美制）=159升（l）。
三、微生物驅(qū)油的機(jī)理與微生物的篩選
根據(jù)研究和實(shí)際資料顯示，微生物驅(qū)油的主要作用機(jī)理是可明顯降低油層中油和水之間的界面張力，改善驅(qū)油效率，降低原油粘度，改善油水的流度比，對(duì)油層孔隙進(jìn)行選擇性封堵，提高原油采收率，其作用機(jī)理和篩選大致分為以下幾點(diǎn)：
1.微生物驅(qū)油機(jī)理
1.1微生物粘膜及代謝產(chǎn)生的表面活性劑能夠有效改善孔道壁面的濕潤性，使粘附在地層巖石表面的原有脫離下來，從而提高洗油率。
1.2微生物代謝產(chǎn)物所產(chǎn)生的氣體（CO2、CH4、H2、H2S等）能夠有效提高油層壓力、增加地層能量、降低原油粘度，提高原有的流動(dòng)性。
1.3微生物代謝產(chǎn)物產(chǎn)生的有機(jī)酸可溶解石灰?guī)r及巖石的灰質(zhì)膠結(jié)物，從而增加巖石的滲透率和孔隙度。
1.4微生物能對(duì)原油降解，降低原油粘度。
1.5微生物繁殖活動(dòng)所產(chǎn)生的生物聚合物可引起巖石孔隙堵塞，可改善油水流度比，提高驅(qū)油波及體積。
2.微生物的篩選
2.1菌種應(yīng)以適應(yīng)高溫（800C）、高鹽（25*104mg/1）、高油壓為核心原則。
2.2菌種應(yīng)對(duì)環(huán)境與人體無害。
2.3所篩選的菌種必須性能穩(wěn)定，活性優(yōu)良，并具有一種或多種性能。a、講解烴類；b、能產(chǎn)生一定數(shù)量的表活劑、生物聚合物、有機(jī)酸及醇；c、對(duì)原油有降解作用；d、能產(chǎn)生較豐富的氣體；e少量菌種在地層孔隙間具有較強(qiáng)的吸附作用并產(chǎn)生生物粘膜；f、能快速繁殖并具有提高原油采收率的其他性能。
四、微生物驅(qū)油的局限
微生物驅(qū)油法也有一些局限性，在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中培養(yǎng)基效果、油藏流體毒性和造成的堵塞。另外采出石油后，必須分離出微生物生成的物。質(zhì)以及微生物本身，防止發(fā)生進(jìn)一步的生物作用。大部分微生物酶在細(xì)胞內(nèi)，所以不得不通過相對(duì)不滲透的細(xì)胞膜才能吸附原油。
大分子的烴類不能滲透到細(xì)胞膜內(nèi)，這就大大減少了微生物降解烴類的范圍。因而降低了原油的產(chǎn)量。
微生物驅(qū)油過程可能改變油藏周圍環(huán)境，同樣對(duì)產(chǎn)生設(shè)施或地層造成不良影響。
盡管有許多微生物驅(qū)油現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)取得了較好的效果，但其驅(qū)油過程仍然有很多不確定方面。如果確定具體目標(biāo)，會(huì)增加成功幾率。微生物井筒處理技術(shù)比較簡單，成功率較高。利用微生物就地生成對(duì)提高采收率有益的物質(zhì)，以及激活這些物質(zhì)在油藏深部發(fā)揮作用是非常復(fù)雜的過程。
有效的調(diào)控微生物生長和繁殖的環(huán)境條件對(duì)于其增長很重要，但控制油藏中的微生物的活動(dòng)很困難，此外，油藏條件不同，適合各自油藏條件的微生物驅(qū)油技術(shù)也不同[3]。
參考文獻(xiàn)
[1]汪衛(wèi)東，宋永亭，陳勇.微生物采油技術(shù)與油田化學(xué)劑.油田化學(xué)，2002；19（3）.
【關(guān)鍵詞】微生物；制藥；進(jìn)展；發(fā)展遠(yuǎn)景
1微生物制藥的特點(diǎn)
多樣性是微生物最明顯的特點(diǎn)，也是因?yàn)檫@個(gè)特點(diǎn)，臨床醫(yī)學(xué)的生物制藥也有了更加廣泛的應(yīng)用前景，而且隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展，微生物制藥的方法也得到了更進(jìn)一步的開發(fā),從目前的情況來看，其主要包括了微生物轉(zhuǎn)化制藥、直接利用微生物菌體制藥、利用微生物酶制藥這幾種類型。與化學(xué)制藥相比，微生物藥物具有以下一些特點(diǎn):首先，微生物本身的生長周期一般都比較短,而且選育菌種比較容易，可以進(jìn)行大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)；其次，微生物藥物具有專一有效的特點(diǎn)，其可以完成有機(jī)合成難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)；再次，微生物的來源非常豐富,在篩選的過程中不用特別考慮先導(dǎo)化合物，而且篩選的幾率也比較大；最后，通過微生物藥物合成改造可以提升微生物藥物的生產(chǎn)能力,也更加便于新微生物藥物合成。
2微生物制藥的研究應(yīng)用
2.1微生物在生產(chǎn)維生素類藥物方面的應(yīng)用
維生E的生產(chǎn)VE是一種脂溶性維生素,其生理活性相對(duì)顯著,可以在光合細(xì)菌中進(jìn)行合成，纖細(xì)裸藻能將一生育酚有效的聚集在一起,并且能獲得高密度細(xì)胞,而且，由其合成的生育酚提取也比較容易。尤其在光照充足的情況下,生產(chǎn)力可以得到更好的提高，而且與其他微生物比起來,裸藻的開發(fā)潛力和發(fā)展前景更好,當(dāng)然，隨著科技和醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，相信將來通過代謝和基因工程等手段以及在培養(yǎng)系統(tǒng)和反應(yīng)器等方面上的優(yōu)化可以有效生產(chǎn)生育酚,必將實(shí)現(xiàn)維生素E的工業(yè)化生產(chǎn)；其次就是維生素C的生產(chǎn)，現(xiàn)階段，微生物在生產(chǎn)維生素C的技術(shù)上已經(jīng)相對(duì)成熟了，在這其中“二步發(fā)酵”法中生物合成的優(yōu)勢(shì)尤其令人矚目，固定化細(xì)胞技術(shù)的應(yīng)用,大大提高了VC的收率，且目前細(xì)菌合成VC法的研究正仍然受到外界的大量關(guān)注，發(fā)展前景是比較好的，但是與之相比，在利用真核微生物生產(chǎn)VC的研究方面，仍然存在這一些空白,這也是今后業(yè)界研究的重點(diǎn)。
2.2抗癌藥物的生產(chǎn)
許多微生物的次級(jí)代謝產(chǎn)物都具有抗癌的活性，比如紫杉醇，該化合物現(xiàn)在抗癌藥物中被廣泛的應(yīng)用,最新的科技研究成果表明：來源于纖維堆囊菌的埃博霉素紫杉醇有著相似的作用,而且與紫杉醇相比，其水溶性更佳,且分子量相對(duì)較小,結(jié)構(gòu)也比較簡單,不僅如此，其對(duì)耐紫杉醇類的腫瘤細(xì)胞還具有比較高的活性,一度被認(rèn)為是紫杉醇的更新?lián)Q代最佳產(chǎn)品。在國內(nèi),陳良華等人通過對(duì)黑曲霉和構(gòu)巢曲霉兩種真菌對(duì)福建絞股藍(lán)皂苷的微生物轉(zhuǎn)化研究發(fā)現(xiàn),這兩種真菌轉(zhuǎn)化產(chǎn)物有著明顯的抗癌活性。不僅如此,近年來社會(huì)關(guān)注的D一阿洛糖對(duì)治療癌癥的效果也比較顯著，而且現(xiàn)在的科研工作者在利用微生物酶法生產(chǎn)D一阿洛糖上也有了一定的研究進(jìn)展,將來有希望實(shí)現(xiàn)D-阿洛糖的大量生產(chǎn),從而將抗癌藥物的研發(fā)進(jìn)程推向另外一個(gè)階段。
2.3醫(yī)用酶制劑的生產(chǎn)
醫(yī)用酶與人的身體健康有著密不可分的聯(lián)系，如果人多的體內(nèi)缺乏某種酶的時(shí)候,人的新陳代謝反應(yīng)及其發(fā)展就會(huì)受到不同程度的阻礙,且一旦這種阻礙發(fā)展到一定程度，就會(huì)引發(fā)人類的一些疾病。所以,醫(yī)用酶及其制劑用于臨床研發(fā)也是酶工程發(fā)展中一個(gè)重要熱點(diǎn)課題。不僅如此，微生物等均產(chǎn)生溶菌酶在清除致病菌方面還有著良好的效果,這也是一項(xiàng)行之有效的生物技術(shù)措施。在未來的時(shí)間內(nèi)，如果能實(shí)現(xiàn)其與抗生素的聯(lián)合使用,抗生素的療效相應(yīng)的也會(huì)提高。此外，微生物只要還在高效溶栓酶的生產(chǎn)研發(fā)方面有著比較顯著的推進(jìn)作用。根據(jù)相關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，現(xiàn)階段中國每年患血栓病的人數(shù)總計(jì)達(dá)上百萬余人，而且由這類疾病引發(fā)的死亡率非常高,對(duì)人類的健康產(chǎn)生了重大的威脅。這些年來,各國致力于研發(fā)高效溶栓酶,微生物本身的某些酶都是治療血栓的有效藥物,并已進(jìn)入臨床實(shí)用,并且已經(jīng)產(chǎn)生了較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，發(fā)展前景看好。
2.4多價(jià)不飽和脂肪酸的生產(chǎn)
現(xiàn)如今，多價(jià)不飽和脂肪酸在醫(yī)藥等方面的應(yīng)用越來越廣。此外，二十二碳六烯酸(DHA)是一種多價(jià)不飽和脂肪酸,也是人體內(nèi)所必需的元素。就目前來看,DHA還主要來源于魚油,但是隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，其也可以通過微生物產(chǎn)生DHA，而且，海洋微生物被醫(yī)學(xué)界認(rèn)為其是潛在的DHA的重要來源。此外，一些生物可以在無光條件下實(shí)現(xiàn)異養(yǎng)生長,并且這種生長過程比較容易控制,在一年中也可以產(chǎn)生恒定質(zhì)量的DHA。
3研究展望
可以說,微生物制藥在新藥研發(fā)中所占的比重越來越大,當(dāng)然，除了上文提到的維生素生產(chǎn)以外,其在抗癌藥物、醫(yī)用酶制劑及多價(jià)不飽和脂肪酸等領(lǐng)域也有著很大的藥用開發(fā)價(jià)值。而且隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的落實(shí),微生物制藥作為一種新型的制藥技術(shù),其可以在幫助我國解決資源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境危機(jī)方面有著很好的作用,利于我國科學(xué)發(fā)展觀的踐行。就目前的情況來看，微生物制藥在醫(yī)藥領(lǐng)域的份額與傳統(tǒng)的制藥技術(shù)相比,還存在著一定的差距，尤其是在國內(nèi),仍然處于剛起步的階段,盡管如此，微生物制藥在醫(yī)藥領(lǐng)域上的地位還是不可撼動(dòng)的。而且，根據(jù)現(xiàn)有的研究我們可以發(fā)現(xiàn),微生物制藥與傳統(tǒng)的一些制藥方法相比已經(jīng)取得了更好的收益，所以說，微生物的制藥的發(fā)展空間還是比較大的，我們對(duì)微生物繼續(xù)深入研究也是非常有必要的。
參考文獻(xiàn)
[1]陳健錢.微生物制藥研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢(shì)[J].生物化工,2016(02):61-63.
[2]吳俊杰.微生物制藥研究狀況及應(yīng)用展望[J].科技展望,2016(17):311.
[3]陶阿麗,蘇誠,余大群,郭喬喬,曹玲玲,曹殿潔,馮學(xué)花.微生物制藥研究進(jìn)展與展望[J].廣州化工,2012(16):17-19.
關(guān)鍵詞：污水處理、微生物、修復(fù)技術(shù)
中圖分類號(hào)：TU992文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、前言
隨著人類農(nóng)業(yè)工業(yè)活動(dòng)的加強(qiáng)大量施用化肥、農(nóng)藥以及工業(yè)廢棄物的排放，使得許多有毒有害的有機(jī)化學(xué)污染物進(jìn)入土壤系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)地下水及地表水造成二次污染。清除環(huán)境污染物的傳統(tǒng)方法有物理修復(fù)法和化學(xué)修復(fù)法，但是這些方法存在著處理費(fèi)用高、操作復(fù)雜、而且有二次污染的可能性等缺點(diǎn)。
微生物修復(fù)技術(shù)是近年來新興的一門環(huán)境生物技術(shù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明生物修復(fù)技術(shù)是有效的可行的。目前生物修復(fù)技術(shù)在清除或減少土壤地表水地下水和廢水中的化學(xué)物質(zhì)方面的應(yīng)用已獲得成功。本文介紹了利用微生物對(duì)污水進(jìn)行修復(fù)的主要技術(shù)。
二、微生物修復(fù)原理
微生物修復(fù)的基本原理是利用自然界中微生物對(duì)污染物的生物代謝作用。實(shí)際上，大多數(shù)環(huán)境中都存在著天然微生物降解凈化有毒有害有機(jī)物質(zhì)的過程，只是自然條件下的微生物凈化速度很緩慢，因此，能夠被廣泛應(yīng)用到環(huán)境保護(hù)實(shí)踐中的微生物修復(fù)，都是在人為促進(jìn)條件下進(jìn)行的，如通過提供氧氣，添加氮磷營養(yǎng)鹽，接種經(jīng)過馴化培養(yǎng)的高效微生物等來強(qiáng)化這一過程，迅速去除污染物質(zhì)，這就是微生物修復(fù)的基本思想。
與化學(xué)、物理相比，生物修復(fù)技術(shù)具有下列優(yōu)點(diǎn)：
(1)原位修復(fù)可使污染物在原地被降解清除；
(2)修復(fù)時(shí)間較短；
(3)操作簡便，對(duì)周圍環(huán)境干擾較小；
(4)設(shè)施簡單，運(yùn)行經(jīng)費(fèi)少；
(5)操作者與污染物直接接觸機(jī)會(huì)減少，不致對(duì)人產(chǎn)生危害；
(6)不產(chǎn)生二次污染。
當(dāng)然微生物修復(fù)技術(shù)并不是十全十美，它也存在不足：
(1)條件苛刻，微生物修復(fù)是一種科技含量較高的處理方法，其運(yùn)作必須符合污染場(chǎng)地的特殊條件，微生物修復(fù)易受環(huán)境條件變化的影響：酸堿度、溫度以及其他因素等都會(huì)影響微生物修復(fù)的進(jìn)程；
(2)由于微生物的專一性，導(dǎo)致對(duì)水體修復(fù)的宏觀效果不佳；
(3)需要對(duì)污染環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)和周密的調(diào)查研究，前期工作時(shí)問較長，花費(fèi)高；(4)微生物對(duì)污染物的降解存在一極限濃度；
(5)修復(fù)過程中可能產(chǎn)生有毒物質(zhì)。
三、微生物修復(fù)的影響因素
微生物修復(fù)的成功運(yùn)行，主要是在適宜的環(huán)境條件下，微生物對(duì)污染物的降解過程能夠發(fā)生。
3.1營養(yǎng)
微生物的生長需要保持碳、氮、磷營養(yǎng)物質(zhì)及某些微量營養(yǎng)元素在一定濃度，在生物修復(fù)過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)缺乏氮、磷菩營養(yǎng)時(shí)降解速度變慢的情形。
3.2溶解氧濃度
大多數(shù)微生物在降解污染物時(shí)需耗氧，因此污染物濃度高時(shí)，水體或土壤中的溶解氧往往消耗殆盡，造成污染場(chǎng)所食物鏈中斷，污染物質(zhì)的降解也隨之終止，因此溶解氧水平也是生物修復(fù)中的重大影響因素之一。
3.3 pH值
微生物對(duì)環(huán)境pH值非常敏感，pH值的變化會(huì)對(duì)微生物降解污染韌的速率和活性產(chǎn)生很大影響。接近中性pH對(duì)于大多數(shù)微生物都是合適的，一般不需要進(jìn)行調(diào)節(jié)，只有在特定地區(qū)才需要對(duì)環(huán)境的pH進(jìn)行調(diào)節(jié)。
3.4溫度
微生物可生長的溫度范圍較廣，一般而言，微生物生長的最佳溫度為25℃～30℃。通常隨著溫度的下降，生物的活性也降低，接近零度時(shí)活動(dòng)基本停止。
四、微生物修復(fù)技術(shù)在污水處理中的應(yīng)用
4.1加入微生物和微生物制劑法
投放微生物和微生物制劑法，即針對(duì)不同的水體，向其投加針對(duì)該污染環(huán)境而事先培養(yǎng)好的微生物或外源微生物制劑，并為之創(chuàng)造良好的生長條件，形成優(yōu)勢(shì)菌種，最終做到對(duì)污染水體的修復(fù)。利用投加微生物和微生物制劑比土著微生物對(duì)污染的自然凈化的速度快。同時(shí)具有針對(duì)性，可以對(duì)不同程度的水污染能夠進(jìn)行不同程度的凈化。
4.2吸附技術(shù)
生物吸附法作為一種新興的廢水處理技術(shù)，在處理低濃度重金屬污染廢水方面有著極為廣闊的應(yīng)用前景。從運(yùn)用情況看，利用微生物吸附廢水中的重金屬在投資、運(yùn)行、操作管理和金屬回收、回用等方面優(yōu)越于傳統(tǒng)的治理方法。與其他技術(shù)相比，生物吸附技術(shù)有得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)，差別在于運(yùn)行過程中微生物能不斷地增殖，且去除金屬離子的量隨生物量增加而增加。而離子交換法中離子交換樹脂的交換容量有限，達(dá)到飽和吸附后，就不能再去除金屬離子；化學(xué)沉淀法中，作用物的化學(xué)計(jì)量也是一定的，無增殖的可能。因此，開發(fā)和利用生物吸附處理重金屬廢水，使廢水處理的技術(shù)向著無毒、無害、無二次污染的方向邁進(jìn)了一大步。
4.3固定化技術(shù)
生物催化劑固定化技術(shù)發(fā)展到今天，已形成了較為完備的理論與方法。隨著環(huán)境生物學(xué)的發(fā)展，固定化在治理污水中越來越受到青睞。固定化技術(shù)使生物催化劑具有與其在游離狀態(tài)下完全不同的優(yōu)點(diǎn)，例如，與產(chǎn)物分離方便；生物催化劑可回收或循環(huán)使用；生物催化劑穩(wěn)定性大大提高；反應(yīng)過程可得到嚴(yán)格控制等。這些特點(diǎn)使價(jià)格昂貴的生物催化劑的應(yīng)用成本大大降低，從而使其在大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)中得到應(yīng)用成為可能。
4.4培養(yǎng)微生物技術(shù)
培養(yǎng)微生物技術(shù)是一種污染水體的微生物修復(fù)技術(shù)。它通過向水體中投加營養(yǎng)物質(zhì)、無毒表面活性劑、電子受體或共代謝基質(zhì)等物質(zhì)來強(qiáng)化水環(huán)境中本身具有降解污染物能力的微生物的生存環(huán)境，從而達(dá)到激活土著微生物，使土著微生物對(duì)污染物的降解能力充分發(fā)揮，從而達(dá)到水體修復(fù)的目的。
4.5投加微生物絮凝劑技術(shù)
微生物絮凝劑主要是在菌細(xì)胞外分泌的，它是一種具有絮凝功能且能被自然降解的高分子有機(jī)物，如糖蛋白、纖維素和DNA等，有些直接利用微生物細(xì)胞，如某些大量存在于土壤、活性污泥和沉積物中的細(xì)菌、霉菌、放線菌和酵母菌等，本身即可用作絮凝劑。微生物絮凝劑具有高效、無毒和易于生物降解的特點(diǎn)。
五、微生物修復(fù)的發(fā)展趨勢(shì)
污染水體的修復(fù)是一個(gè)牽涉到污染治理、環(huán)境生態(tài)和水利水文等多學(xué)科的系統(tǒng)工程，治理水體污染必須從水體的功能定位、污染整治的日標(biāo)和水體生態(tài)系統(tǒng)平衡的建立等多方面入手。微生物修復(fù)與物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)相比雖然有眾多突出的優(yōu)點(diǎn)，但只有與物理修復(fù)、化學(xué)修復(fù)等方法相結(jié)合，組成統(tǒng)一的修復(fù)技術(shù)體系，微生物修復(fù)才能在治理水體污染方面發(fā)揮出最大的作用。
因此，微生物修復(fù)技術(shù)今后的研究趨勢(shì)是：(1)微生物修復(fù)與物理化學(xué)修復(fù)相結(jié)合的組合技術(shù)；(2)原位和異位相結(jié)合的生物修復(fù)組合技術(shù)；(3)采用現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)研究生物修復(fù)的機(jī)理以及分離培養(yǎng)高效降解菌和構(gòu)建基因工程菌以提高微生物降解污染物的效率等。
參考文獻(xiàn)：
我校于2014年開始招收高職醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生，在此之前，主要教學(xué)對(duì)象為中職醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)學(xué)生。中職醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)側(cè)重于培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)檢驗(yàn)技術(shù)，而高職醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)在培養(yǎng)學(xué)生相關(guān)技能的基礎(chǔ)之上，還要培養(yǎng)學(xué)生科研思維能力與創(chuàng)新能力[1]。針對(duì)招生層次的變化，明確目前我校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，才能有的放矢。我校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在以下問題：（1）我校相關(guān)教師的中職臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富，而高職課程教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)理念均有別于中職課程，需要相關(guān)教師進(jìn)行深入學(xué)習(xí)和研究，探索更為科學(xué)的教學(xué)方案與教學(xué)手段[2]。（2）我校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)一般采用特定的形式開展，實(shí)驗(yàn)步驟和結(jié)果都是確定的，學(xué)生缺少獨(dú)立思考機(jī)會(huì)，實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力難以提高。這就需要將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與臨床實(shí)際聯(lián)系起來，并構(gòu)建科學(xué)的臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系[3]。（3）目前，我校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與臨床實(shí)踐需求存在一定的差距，在今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，學(xué)校應(yīng)多與附近的醫(yī)院合作，充分利用其平臺(tái)的優(yōu)質(zhì)資源，開設(shè)應(yīng)用性、綜合性實(shí)驗(yàn)，開闊學(xué)生視野，提高教學(xué)質(zhì)量。
2臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)體系改革
2.1改變基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，建立以研究為主導(dǎo)的教學(xué)體系。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，?qiáng)化專業(yè)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)[4]。本教研室對(duì)臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法進(jìn)行改革，遵循以學(xué)生動(dòng)手為主、教師示教為輔與多媒體教學(xué)彌補(bǔ)的原則，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?duì)于一些實(shí)驗(yàn)室難以開展的最新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，教師可以通過微視頻演示給學(xué)生，讓學(xué)生了解學(xué)科最新研究動(dòng)態(tài)和技術(shù)。具體基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的每個(gè)環(huán)節(jié)[5]，包括準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)研討、實(shí)驗(yàn)總結(jié)以及科研活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。學(xué)生輪流參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備過程，教師鼓勵(lì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出問題，組織學(xué)生以5~6人一組討論實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，每組學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及遇到的具體問題進(jìn)行總結(jié)，歸納成敗原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)。2.2建立綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。綜合性實(shí)驗(yàn)是指在學(xué)生具有一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)和基本操作技能的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行綜合訓(xùn)練的一種復(fù)合性實(shí)驗(yàn)[6]。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)是指給定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、要求和?shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。我校臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)課程實(shí)驗(yàn)課和理論課學(xué)時(shí)比為1∶1，綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建是培養(yǎng)臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)人才的關(guān)鍵[7]。我院傳統(tǒng)臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)見表1，改革后的臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程模塊設(shè)計(jì)見表2。本教研室將綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)。2.2.1抽簽選擇臨床模擬標(biāo)本。實(shí)驗(yàn)教師準(zhǔn)備臨床模擬標(biāo)本，例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、腦脊液、糞便等，學(xué)生抽簽進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩名學(xué)生一組或者4名學(xué)生一組。2.2.2設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。每組學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，擬定實(shí)驗(yàn)方案，設(shè)計(jì)微生物學(xué)檢驗(yàn)程序。2.2.3實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生根據(jù)確定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考，協(xié)助學(xué)生解決在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題。教師應(yīng)做到總體調(diào)控，把握學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)度，保證其進(jìn)行按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)。2.2.4實(shí)驗(yàn)總結(jié)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各小組撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，同時(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)，討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度，歸納實(shí)驗(yàn)成敗原因，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，完善實(shí)驗(yàn)方案及實(shí)驗(yàn)步驟。2.2.5成績?cè)u(píng)定。教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)定，給出綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績。2.3構(gòu)建開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。開放式的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是一種先進(jìn)的現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，是有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、提高學(xué)生綜合素質(zhì)的一種模式。開放實(shí)驗(yàn)室不僅是時(shí)間和空間上的開放，更應(yīng)該是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（實(shí)驗(yàn)課程、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、研究課程）和師資的開放[8]。教研室每學(xué)期接納一些自愿參與研究的學(xué)生，學(xué)生利用課余時(shí)間走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，開展實(shí)驗(yàn)研究，在此過程中，學(xué)生需要查閱大量資料以及進(jìn)行簡單的課題研究，掌握課題設(shè)計(jì)思想和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，撰寫實(shí)驗(yàn)研究論文，這能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與科研一體化。2.4逐步建立醫(yī)院實(shí)踐體系。本教研室與長期從事臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)的醫(yī)技人員和教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師共同建立了醫(yī)院實(shí)踐體系。我院對(duì)2015級(jí)、2016級(jí)醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)專業(yè)進(jìn)行教學(xué)改革，共6個(gè)班級(jí)，改革班學(xué)生在校掌握基本技能后，進(jìn)入醫(yī)院接受實(shí)驗(yàn)教學(xué)，共設(shè)接種、培養(yǎng)、鑒定3個(gè)項(xiàng)目，每個(gè)項(xiàng)目都有明確的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)要求，同時(shí)對(duì)改革班學(xué)生期末考試成績和畢業(yè)實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)進(jìn)行調(diào)查分析。
3臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程考核體系改革
本教研室建立以能力考核為核心的實(shí)驗(yàn)課程多元化考核模式，重視對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的評(píng)價(jià)[9]。實(shí)驗(yàn)成績主要由基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)成績、綜合性實(shí)驗(yàn)成績、開放性實(shí)驗(yàn)成績、臨床試驗(yàn)成績組成。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)成績由教師給出，占總成績的30%；綜合性實(shí)驗(yàn)成績包括小組成績和個(gè)人成績兩部分，其中小組成績由教師給出，占總成績的15%，個(gè)人成績由小組成員給出，占總成績的15%；開放性實(shí)驗(yàn)成績由教師給出，占總成績的10%；臨床試驗(yàn)成績由醫(yī)院帶教教師給出，占總成績的30%。
4討論
在臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師利用新型教學(xué)手段，使學(xué)生掌握基本實(shí)驗(yàn)操作技能，同時(shí)建立綜合性、開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科研活動(dòng)緊密聯(lián)系起來，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、解決難題能力。此外，逐步完善開放性教學(xué)模式，提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革將課堂延伸到工作崗位，能幫助學(xué)生樹立正確的擇業(yè)觀和就業(yè)觀，增強(qiáng)學(xué)生職業(yè)認(rèn)同感。實(shí)行多元化的臨床微生物學(xué)檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)課程考核方式，有助于提升學(xué)生獨(dú)立操作能力。
關(guān)鍵詞：油田污水；微生物處理；技術(shù)研究
中圖分類號(hào)： C35 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
引言
近年來，國內(nèi)外很多油田都開始采用微生物方法來處理油田污水，給油田帶來了很好的經(jīng)濟(jì)效益。微生物處理污水是先培養(yǎng)專項(xiàng)菌群，菌群通過水合、繁殖、分解以及競(jìng)爭(zhēng)形成優(yōu)勢(shì)菌群，再利用優(yōu)勢(shì)菌群的作用對(duì)污水中的有機(jī)物進(jìn)行生物降解，把有機(jī)物轉(zhuǎn)化為新的生物細(xì)胞及簡單的無機(jī)物，最終達(dá)到去除有機(jī)物的目的。
一、微生物技術(shù)基本原理
在有氧條件及適宜的環(huán)境中，污水中的溶解性有機(jī)物透過細(xì)菌的細(xì)胞壁被細(xì)菌所吸收，固體和膠體等不溶性有機(jī)物先是附著在細(xì)菌體外，由細(xì)菌所分泌的一種特殊酶分解成可溶性物質(zhì)，再滲入細(xì)胞體內(nèi)，從而細(xì)菌通過自身的生命過程――氧化、還原、合成等把復(fù)雜的有機(jī)物降解成簡單的無機(jī)物（H2O和CO2等），釋放出的能量作為自身生存與繁殖的生命之源。在適宜的條件（15-40℃）下微生物以有機(jī)物為營養(yǎng)實(shí)現(xiàn)新陳代謝，達(dá)到凈化廢水的目的，對(duì)環(huán)境沒有二次污染。
二、油田污水微生物處理的優(yōu)勢(shì)
在油田污水處理工藝中，石油類及懸浮物一般采用隔油－混凝－過濾的方法處理，但是采用該方法會(huì)導(dǎo)致采出水的部分指標(biāo)難以達(dá)標(biāo)，尤其是稠油污水、聚合物采出水、高含鹽采出水的CODcr會(huì)嚴(yán)重偏高，達(dá)標(biāo)率僅為50%左右。在國內(nèi)其他行業(yè)大都采用生化處理法解決COD值過高的問題，石油行業(yè)也可以借鑒這一方法。采用微生物方法處理污水，這樣可以將原油較徹底的分離、分解，不僅成本低、操作簡便、降解效果好，還能夠有效的減少化學(xué)處理方式造成的污染、保護(hù)生態(tài)環(huán)境。以上這些優(yōu)勢(shì)也導(dǎo)致微生物方法成為現(xiàn)階段油田污水處理技術(shù)的主流[1]。
三、油田污水微生物處理的應(yīng)用方法分析
1、生物膜法
生物膜法是通過生物膜來吸附、降解有機(jī)物，從而達(dá)到凈化污水的作用。生物膜主要由微生物細(xì)胞和它們所產(chǎn)生的胞外多聚物組成，微生物生長在載體的表面且分布不均勻，不連續(xù)。生物膜法與活性污泥法相比具有一些優(yōu)勢(shì)，比如無需污泥回流，運(yùn)行管理容易，無污泥膨脹問題，易于微生物生存，運(yùn)行穩(wěn)定等。許謙等人采用序批式生物膜（SBBR）法處理油田廢水取得了很好的效果，在SBBR裝置進(jìn)水COD容積負(fù)荷為0.5kg/（m3?d）及進(jìn)水COD為500mg/L左右的條件下，經(jīng)過近兩個(gè)月的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，COD平均去除率超過80%，出水中COD低于100mg/L，符合GB8978-1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，經(jīng)過處理的污水可以直接排放。
2、厭氧生物轉(zhuǎn)盤
厭氧生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)主要用于處理高濃度的有機(jī)廢水和污泥。裝置主要由盤片、密封的反應(yīng)槽、轉(zhuǎn)軸及驅(qū)動(dòng)裝置組成，為收集沼氣和防止液面上的空間有氧存在，于上部加蓋密封?？勘P片表面生物膜和懸浮在反應(yīng)槽中的厭氧活性污泥共同完成污水處理。盤片轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，作用在生物膜上的剪刀將老化的生物膜剝下，在水中呈懸浮狀態(tài)，隨水流出槽外，沼氣從槽頂排出。黃長盾、張志仁等人通過厭氧生物轉(zhuǎn)盤處理高濃度有機(jī)廢水的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在中溫條件下，COD容積負(fù)荷為5.44-11.6kg/（m3?d），COD去除率為70.6%-74.7%，總磷去除率為35%-48.5%，廢水中的有機(jī)氮基本上轉(zhuǎn)化為HN3-N，每去除1kgCOD產(chǎn)生沼氣0.41-0.65m3。采用厭氧生物轉(zhuǎn)盤技術(shù)處理污水操作簡便、處理過程穩(wěn)定性強(qiáng)，但是由于盤片成本較高，所以在各油田的應(yīng)用比較有限。
3、活性污泥法
活性污泥法是將篩選出的具有特定降解功能的細(xì)菌菌液，按照一定的比率投入到生化池中，使混合液內(nèi)特定的細(xì)菌處于最佳活性狀態(tài)，這樣不僅補(bǔ)充了曝氣池內(nèi)所缺少的細(xì)菌，在流入污水水質(zhì)不變的條件下，微生物氧化作用顯著。而且，在污水水質(zhì)改變、環(huán)境變異的情況下，微生物仍能保持活性，提高曝氣池耐沖擊負(fù)荷能力，提高處理效果，近幾年來該方法同固定化微生物技術(shù)把篩選出的優(yōu)勢(shì)菌種固定在載體上，不僅可提高濃度，還可增加停留時(shí)間，達(dá)到高效處理的目的。G.T.Tellers等利用活性污泥法處理采油污水，研究表明停留時(shí)間為20天時(shí)，能去除采油污水中98%-99%的碳?xì)浠衔?。勝利油田采用活性污泥處理法處理苯胺廢水，當(dāng)污泥溶解氧為4-5mg/L，pH為6.5-7.0，沉降比為13%-20%，苯胺的濃度不大于131.9mg/L時(shí)，活性污泥對(duì)苯胺廢水有良好的處理效果，停留24h后降解率可達(dá)99.5%。
4、“AB”處理法
污水處理中所謂的“AB”法工藝，簡言之就是分作A和B“兩階段曝氣”處理工藝，每個(gè)階段都有相互隔離的和獨(dú)立的曝氣過程和泥水分離過程，對(duì)于活性污泥的回流，也是相互隔離的，A段沉淀池所產(chǎn)生的活性污泥回流到A段曝氣池，B段沉淀池所分離出來的活性污泥回流到B段曝氣池內(nèi)[9]。該方法在油田污水處理中也得到了很好的運(yùn)用。中原油田石化總廠污水處理站采用“AB”處理法處理采油廢水，處理后的外排水石油類、氨氮等指標(biāo)都達(dá)到回用水要求，但Cl-、COD超標(biāo)?！癆B”法在處理污水時(shí)面臨著A段產(chǎn)生臭氣污染環(huán)境、脫氮難度大、污泥產(chǎn)率高等問題。隨著各種石油污水處理技術(shù)的不斷進(jìn)步，“AB”法已經(jīng)很少運(yùn)用于采油污水的處理中[2]。
5、氧化塘法
氧化塘法是指利用水塘中的微生物和藻類等水生植物對(duì)污水和有機(jī)廢水進(jìn)行需氧生物處理的方法。在該方法作用的過程中，水塘中的微生物分解污水中的有機(jī)物產(chǎn)生了二氧化碳、碳酸鹽、銨鹽等供藻類等水生植物生長，藻類等水生植物通過光合作用產(chǎn)生的氧氣又反過來供微生物生長，不僅如此其作用過程中的藻類蛋白還可以給水塘中魚、鳥等生物提供營養(yǎng)。該方法不僅可以對(duì)污水中的污染物進(jìn)行有效地處理還能使作用過程中生成的物質(zhì)得到充分的應(yīng)用，取得不錯(cuò)的經(jīng)濟(jì)效益。氧化塘法在油田污水的處理中取得了很好的效果，大港油田通過氧化塘處理技術(shù)對(duì)采油廢水進(jìn)行處理效果顯著，COD、石油類、SS去除率2000年到2004年分別由43%、51%、14%提高到77%、98%、26%[5]。勝利油田運(yùn)用該方法處理樁西采油廢水，硫化物、揮發(fā)酚都得到很好的處理，石油類含量由10.60mg/L下降到3.20mg/L，COD值由166.7下降為127.9。
6、升流式厭氧污泥床（UASB）
升流式厭氧污泥床（UASB）是能夠?qū)⑽鬯械奈廴疚镛D(zhuǎn)化成再生清潔能源（沼氣）的一項(xiàng)技術(shù)，設(shè)備主要由污泥反應(yīng)區(qū)、氣液固三相分離器（包括沉淀區(qū)）和氣室三部分組成。要處理的污水從厭氧污泥床底部流入與底部污泥層中污泥進(jìn)行混合接觸，污泥中的微生物分解污水中的有機(jī)物、把它轉(zhuǎn)化為沼氣。沼氣帶動(dòng)污泥和水進(jìn)入三相分離器，排出沼氣后，固液混合液在三相分離器的沉淀區(qū)將污泥沉降，與污泥分離的水則被排出。該技術(shù)對(duì)不同含固量的污水適應(yīng)性很強(qiáng)，并且結(jié)構(gòu)、運(yùn)行操作維護(hù)管理比較簡單，價(jià)格較低，技術(shù)比較成熟，得到了廣泛的應(yīng)用。中國石油大學(xué)的劉春爽等人采用升流式厭氧污泥床（UASB）處理高鹽度稠油采出水發(fā)現(xiàn)：在m（COD）：m（TN）：m（TP）為1200：10：1（其中COD為化學(xué)需氧量，TN為總氮，TP為總磷），含鹽量為1.50%、進(jìn)水COD負(fù)荷為0.80kg/（m3?d）的條件下，COD去除率能夠達(dá)到70%，原油平均去除率達(dá)到70%。
四、曝氣生物濾池油田污水處理技術(shù)流程及設(shè)備
1、處理技術(shù)流程
曝氣生物濾池工藝技術(shù)主要通過氣水平行上流的運(yùn)行方式，促進(jìn)氣與水之間的良好整合，這不僅使得氣泡擁有了更高的切割作用，而且氣泡也不會(huì)再發(fā)生凝結(jié)現(xiàn)象，有效避免了短流與氣陷問題。該工藝技術(shù)內(nèi)氧氣使用效率好，實(shí)際消耗量大。能夠使反沖洗周期適當(dāng)?shù)难娱L，縮短了清洗時(shí)間，同時(shí)還防止了清洗過程中水、氣量的大量使用。可將反沖洗中生產(chǎn)的水排放至廢水回收池內(nèi)。曝氣生物濾池工藝技術(shù)共包括兩個(gè)環(huán)節(jié)階段，即吸附截留及降解吸收階段、反沖洗再生階段。第一個(gè)階段的主要任務(wù)是：油田產(chǎn)生的污水經(jīng)進(jìn)水管從底部流進(jìn)濾池內(nèi)，和存于曝氣管中的空氣同時(shí)向上由填料層流過。填料中的微生物通過溶解氧對(duì)污水內(nèi)的COD、BOD、一些毒性物質(zhì)進(jìn)行降解，并且填料及其上部的生物膜會(huì)吸附、截留ss，使其存于濾床中。第二個(gè)階段的主要任務(wù)是：在過濾工作開展下，會(huì)使得填料層中的生物膜厚度越來越厚，積累大量的ss，進(jìn)一步加劇了過濾水頭的損失。進(jìn)水壓在一定值狀態(tài)下，設(shè)計(jì)流量起伏不定，針對(duì)此情況，應(yīng)及時(shí)的進(jìn)入反沖洗再生階段將濾床中的生物膜與ss去除干凈，以保證濾池具有較高的處理能力。具體運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，當(dāng)曝氣風(fēng)機(jī)持續(xù)一小時(shí)達(dá)到0.060MPa出口壓力時(shí)，應(yīng)采用手動(dòng)的方式對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行曝氣生物濾池反沖洗。反沖洗應(yīng)通過氣與水交替著反沖，主要由濾池底部的反沖洗布?xì)夤芴峁┓礇_洗實(shí)際所需的空氣。反沖洗再生過程遵循下列步驟：將進(jìn)水與工藝空氣關(guān)閉；對(duì)氣進(jìn)行單獨(dú)的清洗；氣與水一同進(jìn)行沖洗；通過干凈的水做最后的沖洗。隨著單獨(dú)氣沖與水沖的運(yùn)行，填料層會(huì)逐漸的膨脹與進(jìn)一步壓縮，并且當(dāng)氣與水沖刷填料流體及填料各顆粒之間彼此摩擦?xí)r，會(huì)使得生物膜和吸附、截留下的ss與填料間瞬間分離開來，漂洗過程中會(huì)將濾池中的生物膜及ss全部沖出。在對(duì)濾池進(jìn)行反沖洗再生后進(jìn)行下一步的運(yùn)行[3]。
2、處理技術(shù)設(shè)備
曝氣生物濾池將孔膜曝氣器作為核心設(shè)備，以該設(shè)備的布?xì)夥绞綖橹?，使用的曝氣風(fēng)機(jī)是羅茨風(fēng)機(jī)，Q=9.8m3/rain；曝氣反沖洗風(fēng)機(jī)同樣使用羅茨風(fēng)機(jī)，Q=25.9m3/min；曝氣回流輸送水泵，Q=315m3/h；曝氣反沖洗水泵，Q=600m3/h。
五、油田污水微生物處理的發(fā)展前景
微生物污水處理技術(shù)在國內(nèi)各個(gè)油田都得到了廣泛的運(yùn)用，并且取得了很好的應(yīng)用效果。微生物污水處理技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)油田采出水處理的重要組成部分，但是該技術(shù)還是存在很多局限性，新型菌種的培養(yǎng)、生物膜成本等一直是人們致力解決的問題，因此在采用微生物處理油田污水時(shí)必須聯(lián)合其他先進(jìn)的技術(shù)才能提高污水水質(zhì)的達(dá)標(biāo)率。目前，國外油田采出水的處理技術(shù)已經(jīng)從單純的物理化學(xué)方法或者生物技術(shù)逐漸發(fā)展為物理化學(xué)方法與生物技術(shù)相結(jié)合的綜合技術(shù)，通過各種技術(shù)相互間的分工合作最終取得很好的效果，這也將成為我國微生物法處理油田污水今后的一個(gè)重要的發(fā)展方向。
結(jié)束語
綜上所述，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，在能源續(xù)期、石油生產(chǎn)技術(shù)方面提出了更高的需求。當(dāng)前，油田污水處理已經(jīng)成為了改善油田區(qū)域生態(tài)環(huán)境，加快國家環(huán)保工作進(jìn)程的關(guān)鍵。伴隨大量油田污水處理技術(shù)的應(yīng)運(yùn)而生，微生物技術(shù)在油田污水處理中的應(yīng)用越來越廣泛，污水處理效果顯著。
參考文獻(xiàn)：
[1]蔡磊,王文浩.淺析我國油田污水處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展[J].化工管理,2013（18）:102.
關(guān)鍵詞：槐角丸；微生物限度檢查；方法驗(yàn)證
槐角丸具有清腸疏風(fēng)，涼血止血的功效。用于血熱所致的腸風(fēng)便血，痔瘡腫痛。因其治療效果確切，患者對(duì)其普遍認(rèn)同，因而廣泛用于臨床。由于現(xiàn)行收載的檢查項(xiàng)下，沒有規(guī)定具體的微生物限度檢查方法，為此對(duì)槐角丸按照《中國藥典2010年版一部》進(jìn)行微生物限度檢查方法驗(yàn)證，從而有效地提高了微生物污染菌的檢出率，保證了檢查結(jié)果的有效性和可靠性。
1 儀器與材料
1.1儀器 MJ-Ⅱ型霉菌培養(yǎng)箱（上海一恒科技有限公司）；SPX-150型生化培養(yǎng)箱（上海金慧科電子有限公司）；SPX-250B-Z型生化培養(yǎng)箱（上海博迅實(shí)業(yè)有限公司醫(yī)療設(shè)備廠）。
1.2試驗(yàn)菌 枯草芽孢桿菌[CMCC（B）63501]、金黃色葡萄球菌[CMCC（B）26003]、大腸埃希菌[CMCC（B）44102]、白色念珠菌[CMCC（F）98001]、黑曲霉[CMCC（F）98003]。
1.3試驗(yàn)試材 營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基、膽鹽乳糖培養(yǎng)基、MUG培養(yǎng)基、乳糖膽鹽發(fā)酵培養(yǎng)基、改良馬丁培養(yǎng)基、氯化鈉蛋白胨緩沖液，以上培養(yǎng)基均由北京陸橋技術(shù)有限公司提供。
稀釋液：①0.9%無菌氯化鈉溶液（用于菌液稀釋）；②pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液（用于供試品制備）。
1.4供試品 槐角丸批號(hào)150501，藥品批準(zhǔn)文號(hào)國藥準(zhǔn)字Z61021362，由陜西利君現(xiàn)代中藥有限公司生產(chǎn)。
2 方法與結(jié)果
2.1菌液的制備 按照《中國藥典2010年版一部》附錄要求，采用10倍稀釋法將5種陽性菌分別稀釋至50～100cfu/ml的菌懸液，備用。
2.2供試液的制備 取供試品10g，加入到100ml pH7.0無菌氯化鈉-蛋白胨緩沖液中，振搖使充分溶解，離心（500r/min，3min），取上清液作為1：10供試液，備用。
2.3方法驗(yàn)證
2.3.1計(jì)數(shù)方法驗(yàn)證
2.3.1.1常規(guī)法 取供試液1ml和已制備好的5種陽性菌液分別1ml加入到培養(yǎng)皿中，加入金黃色葡萄球菌、大腸埃希菌、枯草芽孢桿菌的培養(yǎng)皿傾注15～20ml營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基，待凝固后，35℃培養(yǎng)3d，加入白色念珠菌、黑曲霉的培養(yǎng)皿傾注15～20ml玫瑰紅鈉瓊脂培養(yǎng)基，待凝固后，25℃培養(yǎng)5d，作為試驗(yàn)組，同法測(cè)定所加的試驗(yàn)菌作為菌液組，測(cè)定供試品的本底菌作為供試品對(duì)照組，進(jìn)行3次獨(dú)立試驗(yàn)。采用平皿計(jì)數(shù)法，計(jì)算回收率：試驗(yàn)組菌回收率（%）=[（試驗(yàn)組菌數(shù)-供試品對(duì)照組菌數(shù)）/菌液組菌數(shù)]×100%，結(jié)果見表1。
結(jié)果白色念珠菌、黑曲霉的回收率>70%，表明霉菌和酵母菌可采用常規(guī)法進(jìn)行檢查，枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌的回收率
2.3.1.2 培養(yǎng)基稀釋法 分別取供試液（0.5ml/皿）和（0.2ml/皿），再分別加入試驗(yàn)菌金黃色葡萄球菌和枯草芽孢桿菌各50～100cfu/皿，同常規(guī)法進(jìn)行試驗(yàn)，測(cè)定回收率。見表2。
由表2結(jié)果看，采用培養(yǎng)基稀釋法（0.5ml/皿），兩種陽性菌的回收率仍小于70%，而采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）兩種陽性菌的回收率均大于70%，表明可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）對(duì)本供試品進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)測(cè)定。
2.3.2控制菌方法驗(yàn)證 直接接種法。
2.3.2.1大腸埃希菌 參照《中國藥典2010年版一部》附錄控制菌檢查大腸埃希菌檢查項(xiàng)下的方法進(jìn)行試驗(yàn)，見表3。
2.3.2.2大腸菌群 參照《中國藥典2010年版一部》附錄控制菌檢查大腸菌群檢查項(xiàng)下的方法進(jìn)行試驗(yàn)，見表4。
表3、表4試驗(yàn)結(jié)果表明，試驗(yàn)組和陽性對(duì)照組均分別檢出大腸埃希菌和大腸菌群；陰性對(duì)照組均未檢出試驗(yàn)菌。可采用直接接種法進(jìn)行控制菌中大腸埃希菌和大腸菌群的檢查。
3 討論
本實(shí)驗(yàn)對(duì)槐角丸的微生物限度檢查方法按照《中國藥典2010年版一部》進(jìn)行方法驗(yàn)證，結(jié)果可采用培養(yǎng)基稀釋法（0.2ml/皿）進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)檢查，可采用常規(guī)法進(jìn)行霉菌和酵母菌計(jì)數(shù)，可采用直接接種法進(jìn)行控制菌的檢查。
本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，槐角丸對(duì)細(xì)菌中金黃色葡萄球菌、枯草芽孢桿菌具有較強(qiáng)的的抑制作用，不能采用常規(guī)法直接對(duì)槐角丸進(jìn)行細(xì)菌總數(shù)測(cè)定?；苯峭枞接苫苯?、地榆炭、黃芩、枳殼、當(dāng)歸、防風(fēng)組成。由于槐角丸組成較為復(fù)雜，一些組成成分本身對(duì)微生物有不同程度的抑制作用[2]，具體哪種中藥成分或者幾種中藥成分的共同抑菌作用還有待于進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)：
