杨忠滨　张新洋　陈祥东

摘 要：我国是一个资源型缺水和水质型缺水的国家，水资源现状令人堪忧。本文通过在污水中加入不同量的乳酸菌悬液，来考察厌氧和好氧条件下污水的COD值降解情况，为乳酸菌在污水处理中的进一步应用提供依据。

关键词：乳酸菌；污水降解

1 引言

乳酸菌（lactic acid bacteria，缩写为LAB）是指一群通过发酵糖类，产生大量乳酸的，无芽孢的，革兰氏阳性细菌的总称。乳酸菌代谢产物中除了乳酸等有机酸外，还产生少量细菌素、过氧化氢、双乙酞等抑菌性物质，对致病菌具有较强的抑制作用。夏季温度升高，鱼池中溶解氧浓度降低，鱼类粪便的堆积和降解，加上大量鱼食未被鱼类完全利用仍然堆积在鱼池中，使得恶性细菌越多越多，池中的水体容易产生臭味。因此，本文通过在鱼池中的污水中加入发酵剂乳酸菌，来考察乳酸菌是否能够帮助污水的降解，以及乳酸菌对污水的臭味是否有抑制的作用，为进一步深入研究乳酸菌在处理垃圾渗滤液等严重污染水源中的作用打下基础。

2 实验

本实验通过厌氧和好氧两种条件来观测乳酸菌对于污水降解的影响效果。首先去除养鱼废水中的大颗粒固体物质，再加入1g/L碾碎的鱼食及少量的氮源，搅拌混匀并均分成两份，分别在厌氧和好氧条件下置于40摄氏度水浴锅中培养一周，充分营造厌氧和好氧环境，模拟出夏季鱼池污水发臭的现象，并使有机物降解为更有利于乳酸菌利用的物质。一周后，将厌氧和好氧条件下处理过的污水的pH值都调为中性，各均分成三份，分别加入0ml、1ml（VLAB/V污水=1/500）和5ml（VLAB/V污水=1/100）乳酸菌悬液，再另取两份等量的自来水也加入5ml的乳酸菌悬液，作为两个条件下各自的对照实验。厌氧条件的依次编号为A、B、C、D。好氧条件的则依次编号为a、b、c、d。每天记录各自的气味和外观形态变化，并定时测定各自的COD值（通过重铬酸钾法测定）。

3 结果与讨论

3.1污水降解率的变化规律

观测时间为半个月。在观测期间共对试样进行了四次COD值的测量，依次分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个阶段，并计算出各个阶段的降解率，结果如表1所示：

计算公式：

从表中可以看出，乳酸菌空白时，厌氧条件下的共同降解率较好氧条件下的小，说明好氧条件下污水自身比在厌氧条件下降解得更快。而对照组在没有污水提供营养来源的情况下，在好氧和厌氧条件的自身降解率相近。乳酸菌处理后，厌氧条件下的共同降解率高于好氧条件下的共同降解率，说明厌氧条件更有利于乳酸菌的生长。当加入1ml乳酸菌悬液时，厌氧条件下的共同降解率最高，而好氧条件下不加乳酸菌时，共同降解率最高。这说明乳酸菌悬液自身也存在COD，干扰着我们对乳酸菌降解污水中COD值的评价，于是我们进一步分析了两种条件下的净降解率情况。从表中分析可得，厌氧条件下的净降解率高于好氧条件，在厌氧条件下污水的净降解率随着乳酸菌加入量的增加，呈上升趋势，最高可达94.15%；而在好氧条件下，净降解率最高为72.51%，并且当只加入1ml乳酸菌悬液时，净降解率反而下降，且三组实验的净降解率变化并不明显。

3.2臭味的变化

在观测期间，厌氧条件下污水散发的臭气一直较好氧的浓，这一方面是由于好氧条件有利于气体的散发，另一方面说明，厌氧条件比好氧条件更有利于臭气的产生。厌氧条件下，乳酸菌悬液的加入量越多，则腐臭味出现得越晚，说明乳酸菌能够抑制这些能产生臭气的微生物的生长。好氧条件下，也有相似的效果。氨气和硫化氢是主要恶臭成分，厌氧条件下氨气的出现可能来自于反硝化作用，也可能来自于氨基酸的水解脱氨，而污水中氨氮的下降则是由微生物细胞合成作用所致，试样A较试样B和试样C先出现腐臭味，说明乳酸菌的加入促进了氨氮的细胞合成。试验进行一周后，试样C的腐臭味变得最浓烈的原因可能在于，原来污水中的有机物大本分被降解，大量繁殖的乳酸菌得不到足够的碳源，那么氮源的利用也会相应的减少，使得产生的氨氮累积，腐臭味变浓。在这期间试样B的腐臭味没有超过试样A，说明只要乳酸菌的加入量适当，并不会增加腐臭味。

3.3 微生物量的变化

乳酸菌悬液处理后的第三天，厌氧條件和好氧条件下的试样均长出白色的絮状物，但是厌氧条件下这种絮状物增长得十分明显，好氧条件下却相反。说明这种白色絮状物的生长条件和乳酸菌的相似，在厌氧条件下比在好氧条件下能更好的生长。厌氧条件下，随着乳酸菌加入量的增多，这种白色絮状物增多的趋势出现的越晚，说明乳酸菌对它有抑制作用。据了解某些乳酸菌代谢可以产生细菌素、有机酸、过氧化氢、双乙酰等多种天然抑菌物质。这些细菌素一般对近缘的革兰氏阳性细菌的生长具有抑制作用，可以防止某些腐败菌和病原菌的生长，这些细菌素有抑制沙门氏菌、大肠埃希氏菌、志贺氏菌的作用。然而这种白色絮状物究竟与乳酸菌是否有近缘关系，有待进一步的研究。

4 结论

1）从污水的降解情况来看，厌氧条件更有利于乳酸菌的生长，污水的共同降解率和净降解率在厌氧条件下比在好氧条件下的效果好。厌氧条件下，乳酸菌悬液的加入量为VLAB/ V污水=1/500时，污水的共同降解率最高；加入量为VLAB/ V污水=1/100时，污水的净降解率最高。好氧条件下，乳酸菌悬液空白时，污水的共同降解率最高；加入量为VLAB/ V污水=1/100时，污水的净降解率最高。由此，我们可以利用排出乳酸菌的方法，来使厌氧条件下污水的净降解率提高，从而达到净化污水、实现可持续发展的目的。

2）厌氧条件下，乳酸菌悬液的加入量越多，则腐臭味出现得越晚，说明乳酸菌能够抑制这些能产生臭气的微生物的生长。好氧条件下，也有相似的效果。

3）厌氧条件下，乳酸菌悬液的加入量越多，则白色絮状物增多的趋势出现得越晚，说明乳酸菌能够抑制这些白色絮状物的生长。而好氧条件下，这种白色絮状物的量很少，说明它和乳酸菌一样，在厌氧条件下更容易生长。

参考文献

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