微生物在工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用

微生物在工農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用姓名：XXX；學號：XXXXXXXX；學院：信息與電氣工程學院；班級：通信X班；摘要：以科技為先導(dǎo)轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)和機制是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必經(jīng)之路，特別是生物技術(shù)在農(nóng)業(yè)中的重要作用不可小視。生物技術(shù)包含分支繁多，其中的微生物工程及酶工程是最主要的分支之一，在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中極為廣泛，如微生物肥料、微生物飼料、微生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生態(tài)中都有應(yīng)用，并且仍有巨大的開發(fā)價值。石油工業(yè)對當今世界發(fā)展有著極大的影響，而微生物與石油工業(yè)緊密相連。從石油的開采、煉化到后期污水處理等流程，微生物技術(shù)都發(fā)揮了很大的作用，相比于傳統(tǒng)工藝，有著極大的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞：微生物肥料；微生物飼料；微生物農(nóng)藥；生態(tài)農(nóng)業(yè)；微生物；石油工業(yè)；采油；除污。一微生物肥料微生物肥料是指一類含有活微生物的特定制品，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，作物能夠獲得特定的肥料效應(yīng)，在這種效應(yīng)的產(chǎn)生中，制品中活微生物起關(guān)鍵作用。微生物肥料作為一種新型肥料，施入土壤后，通過特定菌株的快速繁殖，能固定大氣中的氮素，釋放土壤中固定態(tài)的磷、鉀元素，使得環(huán)境的養(yǎng)分潛力得以充分發(fā)揮并為作物生長營造一個良好的土壤微生物環(huán)境，在減少化肥用量、降低環(huán)境污染、提高農(nóng)作物品質(zhì)等方面具有重要意義。尤其是集固氮、解磷解鉀和作物生長刺激素于一身的復(fù)合微生物肥料的研發(fā)在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中有舉足輕重的作用。（一）微生物肥料的作用1.微生物在自然生態(tài)系統(tǒng)中的作用微生物作為自然生態(tài)系統(tǒng)的基本組分，履行著主要分解者的作用，推動著自然界養(yǎng)分元素的生物化學循環(huán)過程，是大自然中元素的平衡者。2 微生物對土壤肥力的特殊作用在土壤植物生態(tài)系統(tǒng)中，微生物對土壤肥力的作用至關(guān)重要。微生物一方面分解有機物質(zhì)形成腐殖質(zhì)并釋放出養(yǎng)分，另一方面又轉(zhuǎn)化土壤碳素和固定無機營養(yǎng)元素。土壤微生物對于系統(tǒng)中的養(yǎng)分循環(huán)和植物有效性主要有兩方面的作用：一是微生物自身含有一定數(shù)量的C、N、P、S等，可看成一個有效養(yǎng)分的儲備庫；二是土壤微生物通過其新陳代謝推動著這些元素的轉(zhuǎn)化與活動。3 刺激和調(diào)控作物生長許多用作微生物肥料生產(chǎn)的微生物種類在生長繁殖過程中產(chǎn)生對植物有益的代謝產(chǎn)物， 如生長素、吲哚乙酸、維生素、氨基酸，能夠刺激和調(diào)節(jié)作物生長，使植物生長健壯，營養(yǎng)狀況改善，進而有增產(chǎn)效果。4 減少或降低植物病（蟲）害研究證明，多種微生物可以誘導(dǎo)植物的過氧化物酶、苯甲氨酸解氨酶、脂氧合酶、葡聚糖酶等參與植物防御反應(yīng)，利于防病抗病。有的微生物種類還能產(chǎn)生抗菌素類物質(zhì)，有的則是由于在植物根區(qū)形成優(yōu)勢種群，使病原微生物難以生長繁殖而降低了作物病蟲害的發(fā)生。（二）微生物肥料的種類微生物肥料的種類較多，按照制品中特定的微生物種類可分為細菌肥料（如根瘤菌肥）、放線菌肥料（如抗生菌肥料）、真菌類肥料（如菌根真菌）；按其作用機理分為根瘤菌肥料、固氮菌肥料（自生或聯(lián)合共生類）、解磷菌類肥料、硅酸鹽菌類肥料；按其制品內(nèi)含分為單一的微生物肥料和復(fù)合（或復(fù)混）微生物肥料。除此以外，還有一些其他微生物肥料，有的正在研究，有的則由于多種原因其應(yīng)用受到限制，例如：AM菌根真菌肥料，使用的菌種包括由內(nèi)囊霉科多數(shù)屬、種形成的泡囊一叢枝菌根。二微生物在石油工業(yè)上的應(yīng)用 （一）微生物勘探技術(shù) 為了提高勘探的準確性，在傳統(tǒng)勘探方法的基礎(chǔ)上，引入了微生物勘探石油的新技 術(shù)，也叫油氣微生物勘探（MPOG），是一種依靠地表微生物進行油氣勘探的技術(shù)。人們發(fā)現(xiàn)油區(qū)底土中的重烴含量與季節(jié)變化有很大的聯(lián)系，而季節(jié)變化的起因與微生物活動密切相關(guān)。在底土中存在著能利用氣態(tài)烴為碳源的微生物，這些微生物在土壤中的含量和在底土中的烴濃度存在某種對應(yīng)的關(guān)系，因此可用這些微生物作為勘探地下油氣田的指標菌。 20世紀90年代，人們在微生物勘探領(lǐng)域做了大量研究，有著許多成功的案例。我國也在東北、華北地區(qū)的一些油田進行微生物勘探實踐。隨著微生物培養(yǎng)技術(shù)和測定方法的不斷改進，微生物勘探石油技術(shù)得到迅速發(fā)展，準確率不斷提高，在實踐中得到很好應(yīng)用。目前它已成為石油勘探中一項重要的技術(shù)。（2） 微生物采油技術(shù) 微生物采油技術(shù)是指將篩選的微生物或微生物代謝產(chǎn)物注入油藏，經(jīng)微生物的生命活動或代謝產(chǎn)物的某些特性作用于原油，改變原油的某些物化特性，從而提高原油采收率的技術(shù)。微生物采油：20世紀40年代美國最早開始研究，70年代許多國家進行采礦應(yīng)用試驗，90年代許多國家大規(guī)模采用微生物采油技術(shù)，發(fā)展成三次采油的一項新技術(shù)。其主要特點是成本低、適應(yīng)性強、施工方便、不傷害地層、不污染環(huán)境。特別對于枯竭或近枯竭的油藏更顯示其強大的生命力?，F(xiàn)在有的微生物采油工藝有微生物處理油井、微生物油井吞吐、微生物區(qū)塊驅(qū)油和微生物調(diào)剖等。總的來說分為兩類：日常維護和提高原油采收率（MEOR）。1. 日常維護 微生物處理油井就是定期往油井中加入微生物，維持油井的正常開采。微生物油井吞吐是將微生物擠入生產(chǎn)井，近井地帶的油層，改善其流動性。 2. 提高原油采收率 微生物提高原油采收率技術(shù)（Microbial Enhanced Oil Recovery ,簡稱MEOR）是一種比較成熟的三采技術(shù)。分為外源微生物采油和本源微生物采油兩種。 3. 采油微生物研究進展 采油微生物生理學研究：如何提高微生物在培養(yǎng)過程中代謝產(chǎn)物與原油采收率的相關(guān)性，從而闡明微生物采油機理。（二）微生物在煉油工業(yè)中應(yīng)用 原油硫含量的持續(xù)上升和環(huán)保法規(guī)的日益嚴格推動了石油生物脫硫的研究，為提高油品質(zhì)量，微生物在煉油工業(yè)中應(yīng)用也越來越多。主要技術(shù)有：微生物脫硫、微生物脫氮、微生物脫重金屬等。 其中以微生物脫硫發(fā)展得最為迅速。具體原理是采用微生物體內(nèi)的酶來催化氧化油品中的有機硫，使之轉(zhuǎn)化為水溶性硫化物加以除去，從而實現(xiàn)生物催化脫硫。目前研究 最為廣泛的生物脫硫微生物是光合細菌和無色硫細菌兩類。光合細菌脫硫，由于條件苛刻，研究進展不大，仍處于批式試驗或?qū)嶒炇倚≡囯A段，且主要以處理氣體硫化物為主；無色硫細菌脫硫，近年來很活躍，并取得一些進展，已進行了中試和生產(chǎn)性試驗，效果很好。（3） 微生物與環(huán)保 在石油生產(chǎn)、儲運、煉制加工過程中石油及石油制品的泄露及溢出是不可避免的。這將對水源和土壤造成嚴重的污染。1. 處理采油污水 采油污水是油田的主要污水。隨著油田開發(fā)進入后期，采出液的含水量將會逐年上升，由此形成污水量升高。微生物促進劑(VB591和BiNutrix-ww)可不斷釋放營養(yǎng)素,以保證微生物的健康生長,有助于加快微生物礦物化過程,促進有機污染物分解,達到水體凈化的目的。在采集的油田廢水中分別投加這兩種微生物促進劑,與參照對比水樣按相同條件進行了曝氣處理。試驗結(jié)果表明,微生物促進劑能使廢水中COD 和石油類的去除率大大提高,處理時間也大大縮短。 另外，也可以利用微生物處理海面浮油泄露。用繁殖細菌的方法已經(jīng)成功的消除了泄露在墨西哥灣的原油。微生物處理海面浮油具有效率高、費用低、無二次污染的優(yōu)點。2. 處理石油污染的土壤 石油污染物進入土壤后，多種因素同時制約著污染物的生物降解。隨著石油工業(yè)的發(fā)展，石油污染將會日趨嚴重，相應(yīng)的處理技術(shù)也會相繼出現(xiàn)，目前,治理油污染土壤的方法主要有焚燒法、固化法、熱脫附法、洗滌法、微生物法等。微生物法是利用微生物自我調(diào)控機制以及對污染物的綜合凈化功能處理土壤中的石油類污染物，使它們在生物的新陳代謝循環(huán)中轉(zhuǎn)化和去除土壤中的石油類污染物，是目前應(yīng)用較好的油污染土壤處理方法。三結(jié)束語微生物作為一種寶貴的資源，它與農(nóng)業(yè)的關(guān)系十分密切，它在土壤肥力的提高和保持、營養(yǎng)元素的轉(zhuǎn)化、作物病蟲害的防治、發(fā)酵飼料的制作自然環(huán)境的保護等方面起著極其重要的作用8-10。隨著動植物資源的不斷開發(fā)與破壞，乃至耗竭以及環(huán)境污染日益嚴重，微生物資源的開發(fā)利用將為農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展開辟一個新的途徑。微生物技術(shù)與石油工業(yè)有著密切的關(guān)系，微生物學不斷發(fā)展并向石油領(lǐng)域滲透，推動了該技術(shù)在石油領(lǐng)域的發(fā)展。石油工程師應(yīng)該重視微生物技術(shù)在石油工業(yè)中的應(yīng)用，全面的了解微生物學，相信以后微生物技術(shù)將在以后有更大的發(fā)展空間。參考文獻【張知彬.21世紀農(nóng)業(yè)新技術(shù)革命與科技政策調(diào)整.農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2002,23(l),5-8.】【李學勇.把握生命科學和生物技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略機遇.中國軟科學,2003,(3):l-4.】【余伯良.發(fā)酵飼料生產(chǎn)與應(yīng)用新技術(shù)M.