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氢气能源是未来可燃气新能源中最理想的气体燃料之一。因为,氢气燃烧所释放的发热量 3倍于汽油,并且不会造成环境污染,堪称绿色燃料。同时,氢还是导弹和新型航天飞机的燃料。 早期,氢的制取是采用物理化学方法,现在却能利用太阳光和微生物产氢。常见的放氢微生物 有光合微生物如藻类等,和非光合微生物如厌氧菌等。此外,把产氢基因克隆到水生藻类中,可 使产氢量大幅度提高。 生物燃料电池多数由微生物参与构成的,尽管还处在试验阶段,但人类对其兴趣越来越浓, 有关这方面的研究动向不断有报道。 利用微生物可以提高化石能源石油的开采率。目前石油的一次采油仅能开采储量的30%。 二次采油也只能获得储量的20%。深层石油因吸附在岩石空隙间难以开采,加入能分解蜡质的 微生物后,使石油流动性增加而获取石油,称之为三次采油。 2.3微生物与环境治理 人类社会经济建设的发展带来了许多生态环境问题,如工业“三废”、农药残留、生活垃 圾等等,使人类所处的生存与发展的环境日见恶化。“环境革命”必然到来,否则人类将会毁 灭自己。在这场“革命”中,微生物治理是很重要的方面。 对污水处理有稳定塘法和生物膜等方法。稳定塘法是污水或废水进入人工塘后,在多种微 生物的作用下发生物质转化反应,如分解、硝化、光合反应等,达到降低有机物污染成分的目 的。通常是将数个不同类型的塘结合起来使用,如兼性塘、厌氧塘、好氧高效塘等。生物膜处 理法是在系统中,生物膜中的各类微生物形成一个平衡的生态系统,污水或废水不断与生物膜 接触,被生物膜吸附、氧化分解其中有机物以供微生物自身生长利用。 对固体垃圾处理有填埋法和堆肥法。现代人们已开始将填埋地当作生物反应器进行管理, 如设置甲烷等有害气体排气口,既防止气体爆炸起火又便于收集利用。还设有监测系统以便监 测地下水、表面水和环境中空气的污染情况。与填埋法一样,堆肥法原理也是基于微生物的生 命代谢活动,将垃圾中的有机废料降解并转换成稳定的腐殖质。未来的处理技术,要求避免对 环境造成污染如有害污染物渗漏地下污染水源等,并力争形成终产品市场。 对污染环境的废气,如工业生产排放的C02、C0和$02等大量有害气体,有生物过滤法、生 物洗涤法和生物吸收法等。 对工农业生产活动所导致的土壤污染,如石油污染、农药残留的有害或有毒化合物及重金 属污染等,可利用微生物部分降解或转化其中的有毒成分。现在可以利用生物恢复技术即调节 最适合的环境条件使微生物降解速率提高。方法有两种,一是通过增加营养促使微生物在原位 置生长。另一种是通过生物反应器培养有益微生物,然后将其混合类群接种到污染地生长繁 殖。生物恢复是一项新技术,目前在美国,这些技术的商业市场规划是23亿到57.1亿美元(1995 年止)【2,。 3展望 为了实施可持续发展战略,寻求能源合理利用的新途径,开发可再生的清洁能源己成为 人类迫切需要解决的难题。以可再生资源为原料生产燃料酒精、生物柴油和氢气,具有清洁、 高效、可再生等突出特点,因此,发展生物质能源的功能体现于多方面、多层次,包括能源 安全、生态环境、农村经济、社会生活等。生物质能源具有如此重要的战略地位,我国政府 有关决策部门有必要紧密地配合,协调科研单位、企业、地方政府等各方面力量,加大对生 物质能源发展的支持力度,科研单位也可以通过对能源微生物的开发和应用等方面人手,逐 渐丰富能源微生物的应用前景,为未来生物质能源产业的形成和发展提供技术支撑。 [参考文献] [1]吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[们.北京:化学工业出版社,2003. [2]祖波,祖建,周富春,等.产甲烷菌的生理生化特性[J刀.环境科学与技术,2008,31(3):氢气能源是未来可燃气新能源中最理想的气体燃料之一。因为,氢气燃烧所释放的发热量 3倍于汽油,并且不会造成环境污染,堪称绿色燃料。同时,氢还是导弹和新型航天飞机的燃料。 早期,氢的制取是采用物理化学方法,现在却能利用太阳光和微生物产氢。常见的放氢微生物 有光合微生物如藻类等,和非光合微生物如厌氧菌等。此外,把产氢基因克隆到水生藻类中,可 使产氢量大幅度提高。 生物燃料电池多数由微生物参与构成的,尽管还处在试验阶段,但人类对其兴趣越来越浓, 有关这方面的研究动向不断有报道。 利用微生物可以提高化石能源石油的开采率。目前石油的一次采油仅能开采储量的30%。 二次采油也只能获得储量的20%。深层石油因吸附在岩石空隙间难以开采,加入能分解蜡质的 微生物后,使石油流动性增加而获取石油,称之为三次采油。 2.3 微生物与环境治理 人类社会经济建设的发展带来了许多生态环境问题,如工业“三废”、农药残留、生活垃 圾等等,使人类所处的生存与发展的环境日见恶化。“环境革命”必然到来,否则人类将会毁 灭自己。在这场“革命”中,微生物治理是很重要的方面。 对污水处理有稳定塘法和生物膜等方法。稳定塘法是污水或废水进入人工塘后,在多种微 生物的作用下发生物质转化反应,如分解、硝化、光合反应等,达到降低有机物污染成分的目 的。通常是将数个不同类型的塘结合起来使用,如兼性塘、厌氧塘、好氧高效塘等。生物膜处 理法是在系统中,生物膜中的各类微生物形成一个平衡的生态系统,污水或废水不断与生物膜 接触,被生物膜吸附、氧化分解其中有机物以供微生物自身生长利用。 对固体垃圾处理有填埋法和堆肥法。现代人们已开始将填埋地当作生物反应器进行管理, 如设置甲烷等有害气体排气口,既防止气体爆炸起火又便于收集利用。还设有监测系统以便监 测地下水、表面水和环境中空气的污染情况。与填埋法一样,堆肥法原理也是基于微生物的生 命代谢活动,将垃圾中的有机废料降解并转换成稳定的腐殖质。未来的处理技术,要求避免对 环境造成污染如有害污染物渗漏地下污染水源等,并力争形成终产品市场。 对污染环境的废气,如工业生产排放的CO2、CO和SO2等大量有害气体,有生物过滤法、生 物洗涤法和生物吸收法等。 对工农业生产活动所导致的土壤污染,如石油污染、农药残留的有害或有毒化合物及重金 属污染等,可利用微生物部分降解或转化其中的有毒成分。现在可以利用生物恢复技术即调节 最适合的环境条件使微生物降解速率提高。方法有两种,一是通过增加营养促使微生物在原位 置生长。另一种是通过生物反应器培养有益微生物,然后将其混合类群接种到污染地生长繁 殖。生物恢复是一项新技术,目前在美国,这些技术的商业市场规划是23亿到57.1亿美元(1995 年止)【12】。 3 展望 为了实施可持续发展战略,寻求能源合理利用的新途径,开发可再生的清洁能源已成为 人类迫切需要解决的难题。以可再生资源为原料生产燃料酒精、生物柴油和氢气,具有清洁、 高效、可再生等突出特点,因此,发展生物质能源的功能体现于多方面、多层次,包括能源 安全、生态环境、农村经济、社会生活等。生物质能源具有如此重要的战略地位,我国政府 有关决策部门有必要紧密地配合,协调科研单位、企业、地方政府等各方面力量,加大对生 物质能源发展的支持力度,科研单位也可以通过对能源微生物的开发和应用等方面人手,逐 渐丰富能源微生物的应用前景,为未来生物质能源产业的形成和发展提供技术支撑。 [参考文献] [1]吴创之,马隆龙.生物质能现代化利用技术[M].北京:化学工业出版社,2003. [2]祖波,袒建,周富春,等.产甲烷菌的生理生化特性[J].环境科学与技术,2008,31(3):
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