刘华

【摘 要】本文介绍了目前我国垃圾污染现状及危害，结合微生物的特点，以堆肥法为例简述微生物原理在城市生活垃圾处理中的应用。随着现代化社会经济的快速发展，城市人口不断增多，城市生活垃圾也随之日渐增多。如果对这些垃圾处理不当，不仅占用大量的土地，还会对人类社会生存的环境造成严重的污染。在自然界，素有“天然清洁工”之称的微生物无处在。他种类多，分布广。在生态系统的物质循环过程中，微生物充当分解者的角色。在垃圾污染物的降解转化、资源的再生利用以及环境生态保护等方面，微生物都发挥着极其重要的作用。

【关键词】微生物原理；城市生活垃圾；堆肥法

1 我国城市生活垃圾的现状及危害

据有关报道，全世界垃圾年均增长速度为8.24%，而我国垃圾以每年9%-20%的速率增长，成为世界上产生垃圾最多的国家之一。越来越多的垃圾无序堆放，不仅侵占大量耕地，而且还对周边环境造成极大危害。

（1）大气污染。垃圾在腐化过程中会产生大量氨、硫化氢、甲烷等有害难闻气体，大量垃圾露天堆放，就会形成恶臭。这严重污染了大气和及周边的生活环境。

（2）水体污染。雨水淋入垃圾，垃圾中的病原微生物，以及在堆放腐败过程中产生的酸性和碱性有机物、重金属等污染物，随雨水流入江河或渗入地下，会造成地表水体及地下水体的污染。

（3）安全隐患。垃圾中不仅含有大量的致病微生物，还往往滋生蚊子、苍蝇、蟑螂和老鼠等有害生物，这都给公共健康带来极大隐患。此外，垃圾堆放过程中发生的自燃自爆等现象也严重危害人身安全。

2 微生物的特点

在自然界中，存在大量的微生物。微生物具有个体小，数量多，种类全，繁殖快，易变异，适应性强的特点。每种微生物都有其独特的酶系和功能。其代谢类型呈多样化。微生物之间还具有共代谢作用。微生物的这些特点使之适合垃圾污染物的降解与转化。不管垃圾成分如何复杂多样，微生物都能提供相应的功能菌或变异出新的合适菌种将其降解。所以，微生物是人类最宝贵、最具开发潜力的资源库，是自然界自净作用的主力军，也是我们对垃圾进行生物处理的有力武器。

3 微生物学原理在垃圾处理中的应用

垃圾生物处理的方法有堆肥、沼气发酵和卫生填埋等。无论哪种生物处理法，都是是利用微生物的代谢活动，分解垃圾中有机成分的生物生化过程。本文主要以好氧堆肥法为例，简述微生物原理在城市生活垃圾处理中的应用。

好氧堆肥法：是指有氧的条件下，通过好氧微生物的作用，将生活垃圾中的有机物转变为有利于作物生长的、可以被吸收的有机物的方法。

自然界，微生物无处不在。垃圾中更是携带着很多微生物。好氧肥堆中参与垃圾有机物降解的微生物主要是细菌、放线菌，真菌等微生物种群。细菌的比表面积很大，能快速将垃圾中可溶性的有机物吸收到细胞中，进行胞内代谢。放线菌具有多细胞菌丝，能分解纤维素，并溶解木质素。并且放线菌比真菌能忍受更高的温度，在堆肥的高温阶段，放线菌是分解木质纤维素的优势菌群。真菌分泌的胞外酶可以水解有机物质，真菌菌丝在肥堆的中机械穿插，也可以对微生物的生化反应起促进作用。好氧堆肥的微生物学过程如下：

（1）发热阶段

垃圾中携带有大量微生物，堆肥初期，垃圾中的淀粉、糖类等可溶性、易分解物质被温性好氧细菌和真菌降解，并释放出热量，使堆肥温度逐渐上升。当堆肥温度上升到50℃以上，就进入堆肥高温阶段。

（2）高温阶段

随着温度的不断升高，垃圾中的中温性微生物活动受到抑制，高温性微生物开始活跃并逐步替代中温性微生物成为优势种群。在50℃左右，主要是嗜热性真菌和放线菌。当温度达到60℃时，真菌几乎全部停止活动，只有嗜热放线菌和细菌活动。当温度升到70℃时，垃圾中的微生物大部分死亡，或进人休眠状态。该阶段，堆肥中大部分有机物被分解转化，形成腐殖质。高温不仅加速腐殖质的形成，还可以杀死病原微生物及寄生虫。

（3）降温腐熟保温阶段

随着大部分有机物质被微生物分解利用，堆肥中有机成分逐渐减少，仅剩下木质素等难分解物质。此时，好热性微生物活动逐渐减弱，产生热量变少，堆体温度逐渐降低。中温性微生物的生命活动又开始活跃，并逐渐再次成为优势种群。残留的有机物进一步被分解转化为腐殖质。堆肥进入腐熟阶段。

好氧堆肥的过程经过了中温、高温、降温3个阶段。每个阶段都有其不同的微生物优势菌群。中温阶段，也就是堆肥初期，主要是中温性的好氧细菌和真菌。高温阶段主要是嗜热性真菌、放线菌和细菌。低温阶段，中温性的微生物再次成为优势种群。由此可见，不同的发酵温度，其优势微生物菌群明显不同。温度是影响微生物菌群的主要因素。另外，良好的通风条件，充足的氧气供给，可以有效提高好氧微生物数量及其良好的新陈代谢过程，这有利于提高肥堆的质量。在堆肥腐熟阶段，为防止堆肥中有机物矿化而损失肥效，要压紧堆肥，造成厌氧状态，抑制好氧微生物的生命活动。在整个堆肥过程中，高温阶段是堆肥的关键阶段。高温不仅使有机物快速腐熟，而且也杀死绝大多数的病原微生物和寄生虫，是堆肥处理无公害化的重要环节。

传统堆肥法处理垃圾时间较长。因为，堆肥中起降解作用的微生物要达到快速分解有机物的水平，有一个生长和繁殖的过程。为加速堆肥腐殖化进程，适应城市短期处理垃圾的要求，还可以利用微生物学技术，添加那些分解有机物能力强的微生物复合菌种，通过人为接种等技术来处理垃圾。从而加速堆肥反应过程。

综上所述，利用微生物处理生活垃圾，是一个纯生态的过程。他具有降解快、无污染和能源化等优点。随着科学技术的发展及垃圾微生物降解机理研究的不断深入，将会有更为有效的垃圾微生物和垃圾处理工艺。譬如，构建基因工程菌来处理生活垃圾等等。据有关资料报道，目前，科研人员从自然界筛选、培育出一种“生活有机垃圾消灭型”的微生物菌种，该菌种处理的垃圾，不仅能快速的降解垃圾有机物，而且处理过程达到污染“零排放”，处理后的残余物可作为优良的有机肥改良土壤。将生活垃圾由“废物”转变为造福人类的“财富”。总之，利用微生物处理生活垃圾，具有广阔的发展前景。他不仅符合垃圾处理无污染、资源化的原则，而且对改善生活环境、土壤环境、绿色农业的发展都具有十分重要的意义。

【参考文献】

[1]孙嘉龙，等.微生物在城市生活垃圾生物处理中的应用[J].环保科技，2011.

[2]李晓楼.环境污染治理中微生物学原理探讨[J].山东省农业管理干部学院学报，2009.

[3]网上有关微生物与环境污染的治理等参考资料[OL].

[责任编辑：汤静]