| 杜绝二次污染:每十几分钟更新一代
随着物质的极大丰富,垃圾却铺天盖地侵占着我们的生存空间,污染原本美丽的星球。面对巨量垃圾,自然降解和人工处理的速度远跟不上产生的速度。如何快速有效地消灭垃圾大军,又不对环境造成污染,是摆在每个国家面前的一道难题。
说到垃圾处理,填埋、焚烧的方式已不新鲜,但是,用微生物技术攻克垃圾难题,进行环境治理,就鲜有人知了。殊不知,这小小的微生物却有大用途,比起填埋、焚烧等物理、化学方法,微生物技术显得更加温和、天然。
广东省微生物研究所集聚着一批用微生物技术进行环境治理的专家。微生物技术如何应用于环境治理?简单说来,就是针对环境污染中需攻克的对象,有目标地分离出具有治理污染能力的微生物,让其吸附、降解有害物质,达到治理的目的。
李建军博士是广东省微生物研究所专门研究生物除臭技术的专家,他的工作就是利用微生物技术协助城市污水处理厂、垃圾压缩站及化工废水处理厂等企业进行除臭。万事万物相生相克,在我们的环境中,微生物虽看不到,摸不着,却无所不在,针对具体的环境问题,哪些微生物才能起作用呢?有趣的是,用来克服环境问题的微生物恰恰来自于受污染的环境本身。
以垃圾压缩站的生物除臭为例,李博士说:“首先要从垃圾压缩站采集材料,从中分离筛选出具有除臭效果的细菌,然后在培养基上进行培养,经过层层发酵,最后在车间大发酵罐中制成菌剂,再在现场喷洒,完成环保处理。”从最初筛选微生物的接种环,到做实验的三角瓶,再到车间的大发酵罐,微生物群体以十几分钟复制一代的速度飞速扩张。助理研究员李诚斌形象地比喻说,“微生物就像被挑选出来的好兵,被层层复制,从一个兵,到一个班,一个连,最后成为集团军参与攻克污染的战斗。”
这些经过选拔脱颖而出的微生物大军通过自身细胞吸附有害气体,产生代谢的活性产物和废气发生化学反应,或者直接将废气吸收到细胞内部,通过生物酶的作用将有毒、有害气体转化为简单的无机物。
“化学、物理方式治理环境污染,有可能造成二次污染,相比来说,微生物的方法就不存在二次污染的问题。”李诚斌说。
近千株菌种库:环境治理的“储备军”
在发达国家,早在上世纪五六十年代就开始尝试利用微生物技术治理环境问题,在我国,这一技术的起步较晚。据广东省微生物研究所许玫英博士介绍,上世纪末,由于技术限制,广州某化工厂工业废水排放不达标,如此直接排入珠江,污染可想而知。当时我国环境微生物学奠基人、时年近90岁高龄的简浩然先生带领所里的年轻队伍,主动请缨。“为了说服企业参与,简老将毕生所获得的证书都搬出来,扛了一大包去给企业过目,证明我们有能力解决问题。”许博士回忆说。
在当时,毒害性难降解工业废水的治理是业内公认的硬骨头。可简老偏要捡这种难啃的骨头,“他说这样才能体现我们环保工作者的价值。”在物质条件极其简陋的情况下,科研人员历时3年之久,终于让小小的微生物发挥了大作用,帮企业解决了难题,使珠江免受污染。
从首次成功利用微生物治理废水至今,微生物的治理功效越来越广泛应用于环保领域。十几年来,广东省微生物研究所已筛选驯化了近千株具有环境污染治理功能的菌种,建立了华南地区第一个环境微生物菌种库。像一只精兵强将组成的“储备军”,随时准备出击一线。例如,垃圾渗滤液的处理在国际上是一个普遍存在的难题,含有高浓度难降解有机物、氨氮及重金属等毒害性污染物。这时就可以让微生物发挥奇效,它们来自环境,又回到环境,从容应对毒害性有机污染物的冲击,有效去除高浓度氨氮。
随着技术的进步,微生物技术应用领域不断拓宽,甚至可以让垃圾变废为宝。“目前大部分生活垃圾都是厨余垃圾,这些垃圾恰是很好的利于微生物生长的营养物质。”许博士说。“将微生物技术用于厨余垃圾的处理,可以将垃圾变成有机肥料。”
攻克电子垃圾:调动“土著”的积极性
在环境监测中,科研人员发现我省某些区域环境中有种物质的含量远高于其他地区。这类物质名为溴代化合物,主要来源于电子垃圾,对生态环境和人体健康的危害非常大。
据许玫英博士介绍,这些电子垃圾多由发达国家漂洋过海而来,人们对电子垃圾进行拆解,拿出其中值钱的东西,然后丢掉无用的废件。由于缺乏相应的组织管理,这些电子器件常常被乱丢乱放。其中的线圈上涂有一种名为溴代阻燃剂的阻燃材料,这种材料顽固、耐高温,极难降解,是一种持久性污染物。
广东非常重视电子垃圾的污染问题,政府着力从微生物降解入手,攻克污染难题。面对这个难题,如何针对广东省的环境现状,在茫茫的微生物群中找到具有治理功能的菌种呢?许博士表示就要从受污染环境的“土著微生物”入手寻找。
就像本地人和外乡人一样,相比起外来菌种,“土著”微生物菌种更了解当地情况,也更适应当地气候。这些“土著”微生物菌种在长期的环境压力条件下已经形成了一个相对稳定的微生物网络结构,在污染环境自净过程中发挥着重要作用。而问题的关键是如何充分调动和发挥这些“土著”的积极能动性。“正如人类在社会中,每个人的作用只有通过社会网络才能充分发挥。微生物世界也不例外,微生物生态系统中每一种微生物的作用只有通过所组成的代谢网络才能充分展示。”许博士介绍,“要搞清楚微生物代谢网络的特点及作用规律是相当有挑战性的。”就在记者采访的当日,课题组的研究人员刚好向许博士汇报说发现了一种关键的微生物菌种,令整个课题组都倍感振奋。
垃圾“食物链”:我们的垃圾去向何方?
按照城市生活的普遍状况来说,大多数家庭每日的生活垃圾“运出”家门后,都会由小区物管部门负责收拾。按照正规途径,社区的环卫工人将垃圾进行收集分拣,经分拣后的垃圾由环卫部门相关人员按规定运送到经过国家环卫部门审批的垃圾填埋场。
然而,且慢,事实远非如此。据王久良长期以来的观察,从垃圾走出小区这一步开始,很大一部分垃圾的去向就已偏离正规途径,生成了自己的“食物链”——
尽管每个小区或者大型的商业中心的物管费中都包括卫生管理费,按说物管处收取费用后有责任对垃圾进行有效处理,但很多小区的物管并没有支出相应的费用委托政府环卫部门对垃圾进行转运,而是将垃圾作为商品卖给专门的垃圾收集者。
接下来,垃圾收集者对垃圾进行分拣,挑出有用的可回收的东西,然后将剩余垃圾或倒入环卫部门的大垃圾箱,进入正规垃圾处理程序,或找个地方偷偷倒掉。这些落入“灰色”渠道的垃圾经层层挑拣后,被倒入无人管理的或者是没经过国家环卫部门审批的“垃圾填埋场”。
另一种情况是,某些社区的垃圾运输人员直接将垃圾运送到有人承包的非法垃圾填埋场,填埋场的承包者会根据垃圾的“含金量”以一车40元~100元不等的价钱收购,再从进一步的垃圾分解中谋利。而对于几乎没有可回收物品的垃圾则以一车30元~50元不等的价格收取倾倒者的费用,要知道这费用要比政府环卫部门的正规垃圾填埋场低廉得多。
微生物技术更省钱吗?
微生物技术处理垃圾固然好,但很多人会担忧,高科技是否会带来高成本?
目前,我国大部分城市的生活垃圾主要采取四种方式处理:露天堆放、卫生填埋、堆肥以及焚烧发电。其中卫生填埋和焚烧最为普遍,但是两种方式都有弊病,容易对环境造成污染。
根据某市市政局2004年的统计数字,该市处理生活垃圾的直接成本为255元/吨,由于为防止填埋场垃圾渗滤液污染地下水资源,需建设污水处理厂进行配套,因此最终处理成本一般高于300元/吨。在日常生活垃圾中,有机垃圾约占60%以上,用有机垃圾微生物处理技术处理一吨有机垃圾的成本大约为165元,大约能节约一半的成本。
记者向广东省微生物研究所原副所长罗开明求证时,罗所长表示,目前,微生物技术尚无法进行固体废弃物的完全转化,生活垃圾中有很多是微生物所无法“吃下”的东西。例如,对于垃圾填埋后产生的垃圾渗滤液的处理,前期用微生物生化技术使其达到国家环保标准,后期则仍需采用膜技术进行过滤。“膜的成本会高一些。”因此,微生物处理究竟比传统填埋节省多少成本,尚无从考量。
根据广州市政府通报,目前广州全市每天产生的生活垃圾为超过1.2万吨,其中有70%为餐厨垃圾。那么,为何这些生活垃圾不在小区内就全部通过微生物技术处理呢?
罗所长说,“微生物是否能彻底把所有生活垃圾降解,变为有机肥,目前尚不能确定,还要经过严格的实践考验才能考虑实施。”(广州日报) |