孫嘉龍，鄒 曉，孫桂元

隨著我國經濟的高速發(fā)展和城鎮(zhèn)化的不斷推進，產生的城市垃圾越來越多，已經成為困擾城市可持續(xù)發(fā)展的最大障礙之一。垃圾堆放處理的過程中必然要產生如硫化氫(H2S)、氨(NH3)、二氧化硫(SO2)等惡臭氣體，這些惡臭氣體影響了人們的生活質量，同時危害人們的身體健康［1-3］。

目前，垃圾的堆肥、焚燒和填埋處理是我國垃圾處理的三大基本技術［1］。但這些處理方法在應用中都存在一定的經濟或技術缺陷［4］。而城市垃圾的綜合處理才是科學解決城市垃圾的有效途徑。城市垃圾的處理，首先應該是無害化，其次盡可能資源化，處理后將其作為二次資源加以利用［5，6］。

應用微生物降解技術處理垃圾較傳統的處理技術有如下優(yōu)勢［7-9］:一是處理徹底，處理后的垃圾總量減少90%，降低了運輸成本;二是安全性好，無臭味異味，無二次污染;三是處理后的殘留物可以制成有機肥料，實現資源循環(huán)利用。

放線菌(Actinomycetes)是一個原核生物類群，在自然界中分布很廣，除臭能力較強，能有效降低垃圾中的氨氮及硫化物含量［10］。本研究擬從土壤中分離、純化得到不同的放線菌菌株，通過一系列對比試驗檢測它們的除臭能力，以期應用于生活垃圾的微生物處理中。

1 材料與方法

1.1 培養(yǎng)基

試驗中選用高氏1號培養(yǎng)基來培養(yǎng)放線菌［11］。

氨化細菌培養(yǎng)基:蛋白胨10 g，K2HPO41 g，FeSO40.001 g，MgSO40.5 g，NaCl 0.5 g，微量元素溶液1 mL，加蒸餾水至1 000 mL，用10%碳酸鈉調pH為7.2～7.4。微量元素溶液可將硼酸0.5 g、鉬酸鈉0.5 g溶于100 mL蒸餾水中即成。

1.2 菌株的分離純化

分別從貴州大學(南區(qū))垃圾堆放處、南區(qū)河底淤泥、農學院奶牛場沼氣堆放處采集土樣。采用濃度梯度平板培養(yǎng)法分離放線菌菌株和氨化細菌菌株［11］。根據菌落生長情況初步鑒定為放線菌菌株。

1.3 除臭試驗

將分離純化的放線菌和氨化細菌分別接種到相應的液體培養(yǎng)基中培養(yǎng)3天，用于制作懸浮液，濃度分別為:1.2×108個/mL和3.2×109個/mL。

取兩只錐形瓶(一只作試驗用，一只作對照組)，上部懸掛一支稱量盒(圖1)，并做滅菌處理。將雞蛋表面用75%酒精反復擦拭無菌處理，敲開蛋殼，倒入大三角瓶搖勻，作為培養(yǎng)基質。試驗組加入制備好的氨化細菌和放線菌的懸浮液(均用分離菌株的混合液)，置于26℃的恒溫培養(yǎng)箱中。稱量盒內放入吸收液(0.01 mol/L的硫酸溶液)，用于測定吸收瓶內的氨氣濃度。

每隔6 h對瓶內氨氣含量進行一次檢測，在無菌條件下用移液槍吸取0.2 mL吸收液，加入到0.2 mL酒石酸鈉鉀溶液，搖勻，再加入0.2 mL的納氏試劑，室溫放置10 min左右.在波長為420 nm處掃描，記錄吸光值，根據標準曲線(R=0.999 6)計算氨氮的含量(式(1))［12］。對照組僅添加氨化細菌懸浮液。

式中:

CNH3——所取吸收液中的氨氮含量，mg/L;

A——所取吸收液在波長為420 nm處的吸光度值。

圖1 除氨試驗示意

2 結果與分析

2.1 氨化曲線

根據吸收液中氨氣的增加來計算氨化作用的速率(圖2)。

圖2 氨化曲線

由圖2可見，自接種氨化細菌至10 h這一時期，氨化細菌進入對數生長期，氨氣急劇增長;在20 h左右達到最大值;之后進入穩(wěn)定期，氨氣產生量趨于穩(wěn)定;在60 h左右進入衰退期，表明培養(yǎng)基質已經消耗殆盡。這種變化趨勢與其他研究類似［13］。

2.2 放線菌對氨化過程的影響

放線菌對氨化過程的影響(圖3)表明:添加放線菌后，三角瓶內氨氣含量明顯減少(與對照組相比)，尤其是在37～73 h這一時期氨氣減少量非常明顯，最高達到26%。原因為:放線菌加入到三角瓶中有一段時間的生長期，待其生長穩(wěn)定后，其抑制氨化細菌的作用大大提高，這證實了放線菌有明顯的除臭效果。

圖3 放線菌對產氨的影響

3 結論

本試驗通過添加放線菌抑制氨化細菌的生長，大大降低了氨氣的產生量，展現了應用放線菌進行除臭的優(yōu)勢，得到如下結論:

(1)放線菌除氨效果顯著。

(2)放線菌的易培養(yǎng)特性可用于日趨嚴重的生活垃圾污染處理。

(3)放線菌的除臭機理和選育工作值得關注。

［1］羊依金，鄒長武，張雪喬，等.城市垃圾的生物處理技術［J］.成都信息工程學院學報.2006，21(2):268-272.

［2］Brauer H，Varma G.Air polution Control Equipment［M］.New York:Bellin Heideberg.1981:10-20.

［3］謝焰.城市生活垃圾產氣性試驗研究［J］.環(huán)?？萍?，2007，13(1):15-19.

［4］喻曉，馮其林，項昌金.有機垃圾快速無臭化發(fā)酵茵篩選及中試研究［J］.環(huán)境衛(wèi)生工程，1998，6(3):88-93.

［5］路葵.城市生活垃圾的生物處理技術［J］.上海化工，2000(19):4-7.

［6］駱毅，莊昌偉.論城市生活垃圾處理方法［J］.貴州環(huán)?？萍?，2001，7(2):37-39，41.

［7］鄭將，鄭束.EM在環(huán)保中的應用初報［J］.福州環(huán)境，1997，14(4):24-25.

［8］關冰，劉金萍，劉麗麗.關于城市垃圾出路的思考［J］.中國環(huán)境管理干部學院學報，2009，19(3):36-38.

［9］Masaru T.Waste management for a sustainable society［J］.Journel of Mater Cycles Waste Management，2007(9):2–6.

［10］周耀明，張恒.生活垃圾降解菌除臭效果比較研究［J］.安徽農業(yè)科學.2007，35(26):8312-8313.

［11］黃秀梨主編.微生物學實驗指導［M］.北京:高等教育出版社-施普林格出版社，1999:6-11，15-40.

［12］賈艷，徐鐵玲，陳素艷.納氏試劑分光光度法測定空氣中氨［J］.環(huán)境科學導刊，2010(1):91-92.

［13］李輝，徐新陽，李培軍，等.人工濕地中氨化細菌去除有機氮的效果［J］.環(huán)境工程學報，2008，2(8):1044 -1047.