EM菌在環(huán)境治理中的實際應(yīng)用探究

盧 瑜，曾 淼

（阿壩師范學(xué)院資源與環(huán)境學(xué)院，四川汶川623002）

EM菌（Effective Microorganisms）是由日本琉球大學(xué)應(yīng)用微生物學(xué)家比嘉照夫教授所發(fā)明創(chuàng)造，其能使光合菌、乳酸菌、酵母菌、放線菌、絲狀菌5大類有益微生物共生共榮[1]。與一般生物制劑相比，具有構(gòu)成全、性能穩(wěn)、功能強等優(yōu)勢，且多種有益微生物互利共生，在生長代謝過程中會產(chǎn)生氨基酸、生長激素、酶類等其他活性利他因子，在改善生態(tài)環(huán)境、降低死亡率、提高動植物抵抗力等方面都表現(xiàn)出良好作用。自創(chuàng)造以來，已先后被世界多個國家推廣和應(yīng)用，均取得良好反饋[2]。

1 EM菌在污染水治理中的作用

1.1 EM菌在養(yǎng)殖業(yè)水治理中的應(yīng)用

在養(yǎng)殖池中，由于養(yǎng)殖物代謝所產(chǎn)生有害產(chǎn)物過多且無法通過流動轉(zhuǎn)移，將長時間積在池底無法降解，繼而引起各類生化反應(yīng)，生成各類氨氮、亞硝酸鹽等有害物質(zhì)，對養(yǎng)殖物產(chǎn)生巨大危害，進而影響?zhàn)B殖收益。

劉英霞[3]等人研究了EM菌對養(yǎng)蝦池水質(zhì)的影響，通過測定養(yǎng)蝦池水氨氮含量、亞硝酸鹽、COD、硫化物、pH值等水質(zhì)指標，其實驗數(shù)據(jù)顯示，添加EM菌的A池中水中氨氮含量在2～7 d內(nèi)從初始0.380 mg/L逐漸下降至0.193 1 mg/L，并且維持水質(zhì)標準達15 d，與未添加的B池相比，多達標了8 d。亞硝酸鹽含量也呈現(xiàn)下降趨勢，A池硫化物、亞硝酸鹽含量始終比B池含量低，此外COD含量也降低了1～2 mg/L，溶解氧含量維持在4.2 mg/L以上達14 d，pH值穩(wěn)定在7.9～8.3（海水養(yǎng)蝦的最佳pH值范圍），而未添加的B池pH值逐漸降低至7.0。該實驗顯著表明：EM菌對養(yǎng)殖池水中氨氮、亞硝酸鹽、硫化物等有著良好分解能力，另外還能增加水中溶解氧，穩(wěn)定其pH值。

趙留群[4]等人研究了EM菌對幼刺參養(yǎng)殖水質(zhì)的影響，其實驗表明：EM菌具有降低COD的作用，在實驗進程的第三天（總計15 d）就達到了顯著水平（P＜0.05），并且在整個試驗階段，添加EM菌水體均低于其他實驗組和對照組。此外，在降解NH4+-N和NO2--N的功能上也有良好作用，并且與其他生物制劑（潑灑芽孢桿菌、海洋紅酵母菌）相比，EM菌改善水質(zhì)效果更好，最早達到顯著水平且維持時間更久，進一步證明了EM菌的優(yōu)越性。

1.2 EM菌在富營養(yǎng)化水質(zhì)治理中的應(yīng)用

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中大量含氮、磷肥料的使用，加上工業(yè)和城市生活產(chǎn)生的工業(yè)廢水和生活廢水，特別是含磷污水未經(jīng)處理就排放，促使海水、湖水中富含氮、磷等物質(zhì)，稱為水體富營養(yǎng)化。水體富營養(yǎng)化會導(dǎo)致水透明度降低，陽光難以穿透水層，影響水體植物光合作用，容易出現(xiàn)水溶解氧過飽和狀態(tài)。

丁學(xué)峰[5]等人利用固定化微生物技術(shù)對EM菌處理污水的研究結(jié)果表明：EM菌對水體中氮、磷的去除有一定效果，尤其是對氨氮的去除效果最好，其中對照發(fā)現(xiàn)未固定的EM菌比固定的EM菌效果好，且加了黃花水龍凈水植物比不固定EM菌的處理效果更好，在12 d處理期間內(nèi)，對銨態(tài)氮（NH4+-N）、總氮（TN）和總磷（TP）的去除率分別達98.1%、53.6%和47.4%。

1.3 EM菌在生活污水治理中的應(yīng)用

劉志超[6]等人通過研究聚乙烯醇（PVA）固定有效微生物菌群（EM菌）強化生物反應(yīng)器組合植生滯留槽，探討PVA固定EM菌最佳條件，由生物反應(yīng)器和植生滯留槽組合工藝，探究對生活污水的治理。研究發(fā)現(xiàn)，組合系統(tǒng)出水總氮、總磷以及COD濃度都達到了城鎮(zhèn)污水二級標準，其中總氮去除率為85%～90%，總磷去除率達到了90%以上，COD值降低率在90%以上。

2 EM菌在土壤中的應(yīng)用

土壤鹽堿化、土壤侵蝕、土壤貧瘠和土壤中的垃圾等常常是綠化過程中遇到的逆境，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過EM菌劑處理后的土壤其氧化程度得到減少，土壤中的無機物也得到活化，減少土壤板結(jié)現(xiàn)象，增加土壤中酶的活性以及微生物的數(shù)量，降低土壤污染等，使之更適合植物生長。

2.1 EM菌在鹽堿土壤中的應(yīng)用

艾爾買克·才卡斯木[7]等人將核桃幼苗種植在EM菌處理后的鹽堿土壤中，并與未處理的鹽堿土壤作對比，研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，已經(jīng)氧化的土壤被EM菌處理后可以重新回到抗氧化狀態(tài)，土壤中的無機物被活化，并且能夠疏松土壤，減少土壤板結(jié)，具體表現(xiàn)在EM菌處理后，相對根鮮重、相對根干重、相對冠莖鮮重、相對冠莖干重、相對株高生長量、葉面積分別增加12%、14%、11%、17%、17%和29%。

2.2 EM菌對土壤有效微生物菌群的應(yīng)用

舒秀麗[8]等通過將西洋參種植在熟石灰、EM菌劑以及沼液處理后的土壤中，結(jié)果發(fā)現(xiàn)西洋參產(chǎn)量最高的是中濃度EM菌劑處理后的土壤，高濃度的沼液次之，低濃度的熟石灰處理后西洋參產(chǎn)量較其他2種處理少，但這3種處理方法與對照組（不做任何處理）的產(chǎn)量相比都有所增加；最重要的是，該實驗發(fā)現(xiàn)加入熟石灰可以減少土壤中細菌、放線菌和真菌這些微生物的數(shù)量，而EM菌劑和沼液處理后的土壤中微生物數(shù)量都呈上升趨勢，并且都高于對照組，尤其是EM菌劑處理后的土壤中微生物數(shù)量較為顯著，其數(shù)量比對照組細菌數(shù)量增加144.74%，真菌數(shù)量增加139.32%。

由實驗數(shù)據(jù)可知，使用適宜濃度的EM菌可以增加植株生長量以及葉面積等，可以使土壤有效微生物菌群有機質(zhì)和營養(yǎng)物質(zhì)含量顯著增加，改善貧瘠土壤，使其更適合作物生長。

2.3 降解土壤中垃圾

宋揚[9]等研究了不同濃度的EM菌劑對堆場垃圾的加速穩(wěn)定化作用效果，該實驗以東北某垃圾堆場為實驗對象，用所含不同濃度梯度的EM菌劑對樣品垃圾進行處理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)接種了20 kg EM菌的垃圾中BDM百分含量降低最多，BDM百分含量降低了83.33%，有機質(zhì)百分含量降低了76%，并且從實驗數(shù)據(jù)中可以看出，在一定時間后，垃圾中BDM和有機質(zhì)含量基本達到穩(wěn)定化。

盧錦釗[10]等采用了微型小區(qū)（1 m×1 m）的研究方法，探究玉米秸稈和EM菌劑2種生物質(zhì)改良劑對西南土壤侵蝕因子（降雨侵蝕力R和土壤可蝕性指數(shù)K）的影響，結(jié)果表明：土壤經(jīng)過EM菌劑處理后，其土壤侵蝕量均有所下降，表現(xiàn)為各月分別減少34%、33.9%、43.7%、39.2%和41.3%。

由此得出：EM菌對簡易堆場垃圾和土壤侵蝕有一定的降解作用。

3 EM菌在重金屬污染中的應(yīng)用

近年來，環(huán)境污染的主要問題之一就是重金屬污染，當土壤或者水質(zhì)被重金屬污染后，種植在其中的作物生產(chǎn)能力將會下降，品質(zhì)下降，食品安全問題會因此加劇。根據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，EM菌能提高作物的產(chǎn)量及品質(zhì)，而其中一個重要的因素源于EM菌能夠有效降低重金屬含量，減少重金屬污染，因此被廣泛適用于降低土壤、糞便及水質(zhì)重金屬含量，從而減少環(huán)境污染，降低食品安全隱患。

劉瑞偉[11]等通過葉菜盆栽定位試驗，用EM菌劑發(fā)酵過的有機肥料，并與化學(xué)肥料一起配施，探究其對油菜植株中VC、重金屬（鉛、汞）等含量的影響。研究結(jié)果顯示，用EM菌劑發(fā)酵過的有機肥料與化學(xué)肥料配施后土壤中鉛的含量為0.408 mg/kg，汞的含量為0.004 3 mg/kg，相較于空白對照組鉛的含量為0.652 mg/kg，汞的含量為0.006 8 mg/kg都有顯著降低，且2種肥料配施相比于單用EM菌劑處理或者單用化學(xué)肥料處理的土壤中重金屬含量低。此研究表明：將EM菌劑用于發(fā)酵有機肥料，能夠降低土壤中重金屬鉛和汞的含量，減少土壤重金屬的污染。

王玉萌[12]等通過試驗選取鉻為重金屬代表，以常見的大薸、鳳眼蓮和浮萍3種高等水生植物聯(lián)合EM菌構(gòu)建復(fù)合體系，研究3種復(fù)合體系對Cr6+的凈化效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，高等水生植物-EM菌體系利用二者的聯(lián)合作用，大大提高了污染水體中Cr6+的去除率，高等水生植物-EM菌體系能夠有效凈化污水中的Cr6+。

施用EM菌劑能夠有效降低土壤、動物糞便以及水質(zhì)中重金屬含量，達到促進可持續(xù)利用和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的目的。

4 結(jié)語

EM菌技術(shù)被廣泛應(yīng)用于水處理、土壤環(huán)境以及重金屬污染等方面，并在該領(lǐng)域取得一定成果。研究數(shù)據(jù)顯示，在一定適宜條件下，EM菌對氮磷元素的積累、重金屬污染等產(chǎn)生了較好的積極作用。

EM菌是水溶性液體，大多試驗證明用其單獨處理時缺乏載體，導(dǎo)致其對氮、磷的去除率并不是很高，而且菌體易流失，因此可以將EM菌固定在填料上。在前人研究的基礎(chǔ)上，有很多關(guān)于水處理方面的研究，但在小型湖泊及不循環(huán)水質(zhì)等的研究領(lǐng)域少有涉及。在今后的研究中，還應(yīng)加強對EM菌施用方法以及條件的深入研究。