環境微生物解決水污染逐步走到應用中

給水體投以除碳（有機碳）、除氮菌株，正成為一項消除水體富營養化的可行技術措施；給土壤添加除油（礦物油）菌株，已成為一項成熟的修復油污土壤的技術措施……經過20余年的發展，以微生物手段治理污染環境，已從環境微生物學的專著和教材上，逐漸走到環境修復應用中來。
探究降解機理：知然后善用

“我們利用微生物降解污染物，至少要知道它有沒有徹底降解？微生物的中間產物有沒有毒性？不光要能修復，還要能說出為什么，至少要讓公眾對這種技術放心。”劉雙江認為，對微生物在環境中降解機理的研究，是認知環境生物技術的“必經之路”。

劉雙江說，隨著研究技術的不斷發展，研究降解機理的新技術、新方法也層出不窮，這些幫助人們對微生物降解了解得更多更深入。“比方說微生物對某些有機物的降解，以前我們僅僅知道對它的降解途徑是從A到B，從B到C?，F在利用新技術，我們就可以知道從A到B的過程中酶是怎么催化的，是哪個基因起的作用，怎么改良能夠提高效率。”

劉雙江目前正在進行微生物趨化的研究，探究微生物對目標物質的遠離和趨近機理。這項研究可能將會促進微生物對污染物的“主動進攻”。

另外，面對越來越多復合污染的威脅，更需要徹底搞清微生物的代謝機理。劉雙江指出，對復合污染物的處理，有時需要多種微生物共同作用，有時需要微生物和動植物修復技術聯用。多種生物的生長、代謝影響著它們的共存環境，了解各種微生物的降解機制，才能根據不同微生物的生存生產需求，人為地創造更適宜的條件，使它們共存共贏。希望研究成果用到實處

如今，環境微生物學在生物修復、資源利用、廢水處理等應用方面正發揮巨大作用，顯示了它具有無可比擬的生產潛力。

據環境微生物專業委員會報告稱，污染物降解菌在環境治理工程中有其不可替代的獨特作用，它在污染物降解的專一性、降解活性的強度和持久性方面，比以往的生化處理工藝占有更多優勢。我國環境微生物學工作者在石油、印染廢水等持久性潛在有機污染物（POPs）的微生物處理方面成果豐碩；生物制革、生物制漿和生物漂白等清潔生產新工藝已進入中試階段；填埋場的垃圾滲濾液的處理也取得重大進展。

“中國經濟的快速發展，最大的成本是資源消耗和環境污染。”劉雙江指出，現階段國家倡導“綠色經濟”、“零污染排放”、“美麗國家”，正是認清了環境問題的嚴峻性。諸如微生物手段等綠色環保技術和工藝，應該越來越多地參與到企業中去，國家也應在經濟政策上給予更多支持。

另外，政府應將環境保護理念在經濟建設中扎根。劉雙江認為，政府可以采用各種手段，倡導環境保護，推進環保產業的發展。

“環境微生物學的基礎研究正在蓬勃開展，許多技術已取得了長足進步。我們也都希望這些研究成果能夠用到實處。”劉雙江說
然而，對比這一領域的發達國家，我國生物修復技術的有效利用還有待進一步突破。中科院微生物所副所長、微生物所學術委員會副主任劉雙江指出：“他們的技術研究手段、監測手段比我們多，評估評價機制相對成熟。環境修復作為一個系統性的大工程，要靠環境微生物學科的發展；而環境微生物學科的發展，有賴于該學科基礎的開拓和創新。”

呼吁建立環境微生物資源共享庫

環境修復微生物菌劑的培養和篩選，是環境微生物學發展的第一關。劉雙江把菌種選育工作比作“技術+運氣”共同作用的結晶：“從一個環境中提取最有效的菌種，需要不小的工作量，需要一定的技術，還需要有一定的運氣。”

劉雙江指出，目前研究用菌株有兩個獲得途徑：一是通過在專門的實驗室進行菌種篩選，另一個靠的則是共享。“環境微生物基礎研究本就有獲取環境微生物資源的屬性。”他呼吁建立類似于“環境微生物菌種庫”的微生物資源庫，通過一定的共享機制，有條件地滿足科研需要。

中國科學院微生物研究所在微生物資源共享方面并不吝嗇。劉雙江說：“一些大學、研究機構借用我們的菌種去做小試等研究，一般人家說要，我們就給了。”他希望在明確權利和責任的共享機制下，能有更多的單位參與到資源庫的建立中。

科技部也就環境微生物資源建庫的建立作著嘗試和努力。目前，中科院微生物所、南京農業大學、中科院成都生物所、農業部成都沼科所、廣東省微生物所等單位收集、篩選了幾千株環境微生物菌種資源，可以降解不同污染物，特別是可以降解農藥、多氯聯苯、高分子量多環芳烴、氯代芳烴、硝基芳烴、染料等持久性有機污染物（POPs），為研發生產環境修復菌劑，提供了寶貴的微生物資源。