摘要：EM菌技术作为废水处理领域的新兴技术，因其独特的优越性和传统方法不可比拟的优点，在水处理中具有非常广阔的应用前景。本文评述了EM菌在水处理中的应用和研究情况，并讨论了今后的研究方向。
关键词：EM菌；废水；水处理；应用
中图分类号： X703文献标志码： A文章编号：1002-1302（2014）06-0004-02
收稿日期：2013-09-24
基金项目：国家自然科学基金（编号：51108447）；中国博士后特别资助基金（编号：201104499）；中国博士后科学基金（编号：20100471208）；河南城建学院科研基金（编号：2013JBS008）。
作者简介：王红强（1977—），男，河南义马人，博士，副教授，主要从事水处理技术、水生态恢复研究。E-mail：wanghq77@hncj.edu.cn。EM 菌即有效微生物菌群（effective microorganisms），是由日本琉球大学的比嘉照夫教授等于20世纪80年代研制开发的。EM菌是以光合细菌、乳酸菌、酵母菌和放线菌为主的10属80余种微生物组成的复合型微生物制剂，各微生物之间通过相互共生、增殖关系形成一个组成复杂、结构稳定、功能广泛的含有多种多样微生物的生物菌群[1]。在适宜条件下，EM菌液对污水中化学需氧量（COD）、氮、磷等主要污染物有较好的降解效果，对缓解水体的富营养化产生积极的作用[2]，因而近年来被广泛应用于生活污水、养殖废水、垃圾渗滤液、炼油废水、皂素生产废水、富营养化水体等的治理[3-9]。
1EM菌在生活污水处理中的应用
通过考察EM-SBBR反应器及常规SBBR反应器对生活污水的处理效果，发现EM-SBBR反应器对COD、铵态氮、总氮（TN）、浊度的处理效果及抗冲击负荷能力均强于同等条件下的SBBR反应器[10]。EM菌强化SBR反应器处理生活污水的研究也多有报道，能够有效提高系统对污水中的COD、总磷（TP）、铵态氮和TN 的去除效果和降解速率，缩短SBR工艺的曝气时间和运行周期，并使SBR反应器具有较强的抗冲击负荷能力，将EM应用于SBR反应器是高效低耗处理中小城镇生活污水的一种有效技术[2，11-12]。王艳红等从特定活性污泥中筛选优势菌与EM菌复配，通过正交试验，确定了复配优势菌的最佳投加量，并经动态模型进一步验证试验结果，结果表明，根据污水特点添加不同量的复配优势菌，不仅有效地减少了剩余污泥的产量，而且提高了出水指标[13]。
EM菌投加到污水生物处理单元时，可有效强化微生物对COD、TP、铵态氮和TN的处理效果，减少曝气时间、硝化时间以及污泥产生量，具有较好的经济效益。
2EM菌在养殖废水处理中的应用
周友新发现EM菌制剂原液、糖蜜、蒸馏水的体积比为 5 ∶6 ∶89 时，培养液的pH值、微生物数量及成本等综合条件最优，将其与奶牛场污水按1 ∶1 500混合后，COD下降明显，除臭效果较好，成本适宜，可用于奶牛场污水处理[14]。
为净化水产养殖水体，减少鱼病发生和污水排放，李清禄等通过试验比较聚合硫酸铁（PFS）、聚二甲基二烯丙基氯化铵（PDMDAAC）、EM和PFS+PDMDAAC、PFS+ PDMDAAC+EM各种净水方法净化鳖池水体的效果，结果表明，联合使用30 mg/L PFS、0.5 mg/L PDMDAAC和30 mL/m3 EM菌效果最好，絮凝率达98%以上，CODCr去除率达95%以上，池水和排污口水体五日化学需氧量（BOD5）/CODCr分别由0.61、0.51 降至0.24、029 mg/L[15]，说明水体中可生物降解物质被有效去除，水质各项指標均符合特种水产养殖水质标准，水质稳定，池水与排污口水体水质基本一致，达到了无污染排放，实现了生态平衡养殖。邹万生等采用EM菌与水生植物联合净化珍珠蚌养殖废水也达到了很好的净化效果[9]。
3EM菌在垃圾渗滤液处理中的应用
叶晓玫等针对垃圾渗滤液常规生化处理无法解决的问题，通过应用有效微生物（EM）技术净化垃圾渗滤液的静态小试和稳定塘中试，研究了EM技术对垃圾渗滤液主要污染指标的降解效果。结果表明，EM菌液对毒性大的高浓度垃圾渗滤液处理效果明显，主要指标的去除率达到46%～51%；对难生化降解垃圾渗滤液的处理效果显著，主要指标的去除率达到67%～89%，是垃圾渗滤液生化处理的一种新技术、新方法[16]。丁雪梅利用EM生物强化技术与传统的生物治理技术相结合的方式对垃圾渗沥液进行处理，结果表明，EM菌剂处理垃圾渗沥液最佳浓度（VEM/V水）为1/2 000～1/1 000，pH值为6～7，环境温度为25～35 ℃，好氧处理优于厌氧处理[17]。EM菌剂在活性污泥和生物膜系统中能够加快启动速度，增强系统稳定性，明显提高CODCr、BOD5去除率。陆文龙等研究发现，喷洒0.1% EM除臭剂可使生活垃圾卫生填埋场的硫化氢和氨气浓度均小于GB 14554—1993《恶臭污染物排放标准》的Ⅲ级标准，效果稳定可靠[18]。鲁艳英等将EM菌剂用于垃圾渗滤液的除臭[19]。总之，利用EM进行垃圾渗滤液的处理研究是一项符合可持续发展战略的课题。随着今后研究的不断深入，在渗滤液处理的实际应用中，有效微生物技术将成为一项高效而实用的生物处理技术[20]。
4EM菌在生产废水处理中的应用
4.1皂素生产废水
王永科等对EM菌分别在好氧和厌氧条件下处理皂素废水的工艺条件进行了优选，结果表明，EM菌好氧条件下废水CODCr去除率为82.1%，厌氧条件下废水CODCr去除率为625%，EM菌好氧处理效果在皂素废水处理上优于厌氧处理[8]。刘建党等在前人研究的基础上，采用EM菌-好氧污泥联合处理皂素生产废水。结果表明，对于COD为20 000～ 25 000 mg/L的皂素生产废水，在EM菌和好氧活性污泥体积比为1 ∶1、气液比（V气 ∶V液） 为 7 ∶1、接种量（V菌体/V液）为5%、起始pH值为6.5、温度为30～32 ℃、间歇曝气、处理5 d的条件下，皂素生产废水的COD去除率可达97.95%，色度去除率可达6667%[21]。宋凤敏等利用EM菌液通过SBR反应器对经过一次生化处理的皂素生产废水进行深度处理研究，结果表明：在进水COD的质量浓度为3 000～3 250 mg/L，EM复壮液用量为进水量的0.7%，活性污泥液用量为EM复壮液的2倍，投加周期为9 d，系统一次曝气时间为16 h时，COD的去除率可达74.4%，最终出水COD的质量浓度基本稳定在800 mg/L左右，可达国家污水综合排放三级标准[22]。
4.2炼油废水
炼油废水是环境的严重污染物之一，每年有上千万吨油类物质污染江河湖海和土壤，严重危害水产资源和人体健康[7]。薛媛等研究了2种固定化小球（聚乙烯醇+ 海藻酸钠+活性炭+EM 菌的固定化小黑球；聚乙烯醇+海藻酸钠+EM菌的固定化小白球）对石油类物质和铵态氮去除率的影响，结果表明，在pH值为5、小球投加量（投菌量）为40个、处理时间为2 d时，小白球固定化EM菌对炼油废水的石油类物质和铵态氮的去除率分别为40.17%、49.51%；在pH值为6、小球投加量为40个、处理时间为3 d的条件下，小黑球固定化EM菌对炼油废水的石油类物质和铵态氮的去除率分别为5226%、46. 97%[23]。张瑞也发现，添加EM菌的固定化小球能够提高处理系统对石油类物质和COD的处理效果[7]。
5EM菌在富营养化水体修复中的应用
由乳酸菌、酵母菌、放线菌及光合细菌等功能性菌株组成的EM菌群，可显著抑制“水华”藻类生长，去除水体富营养化[24]。
丁学锋等还采用人工自然模拟试验方法，研究了EM菌与水生植物黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）联合作用对污水水质改善的影响。结果表明，黄花水龙与不固定EM菌的联合处理去除氮和磷的效果最好，在处理12 d期间内对铵态氮、TN和TP的去除率分别达98.1%、53.6%、47.4%[25]。陈里晋等研究了不同条件下EM菌液对富营养化水体的净化效果，并从整体性、经济性和实用性等方面考虑，得出了EM菌处理富营养化水体的最佳条件为VEM ∶V污水=1 ∶1 000、间歇曝气、温度>25 ℃、pH值为中性偏碱[26]。
王平等在初试条件下系统地考察了有效微生物群（EM）处理南水塘藻型富营养化源水效果。结果表明：在容器中按VEM ∶V源水为1 ∶10 000的比例投加EM菌液并辅以低速间歇式曝气处理8～ 9 d，藻类生物量得到明显控制，水样叶绿素a、TN、TP及CODCr的去除率分别达90.49%、45.25%、5548%、82.37%，出水水质接近国家地表Ⅳ类水质标准[27]。2008年7—8月在北京市延庆县妫水湖的现场围格水体中投加EM菌后，不仅可以使蓝藻生物量降低70%以上，而且可以快速降低水体中的铵态氮、亚硝酸氮、总氮和磷酸盐浓度，并维持在较低水平波动，从而降低了形成蓝藻“水华”所需要的氮、磷营养元素含量，因此控制了蓝藻“水华”的发展[28-29]。辛树权等在利用EM菌对长春师范学院人工湖水进行治理时也发现，EM菌可使水质中的COD、铵态氮含量降低，且随着时间延长及有机生态菌投放数量增多，水质中的COD、铵态氮含量明显降低，湖水水质得到进一步净化[30]。
EM菌液应用在修复富营养化水体中已取得了较好成效，主要是因为EM菌能够调节水体中的生态平衡，降低水体中的氮、磷浓度，促进有机污染物分解，从而使水质得到净化。
6结论
EM技术自1991年引入我国后，在我国的水处理方面的应用研究取得了很大的进展。有研究表明，在适宜条件下，EM菌液对污水中COD、氮、磷等主要污染物有较好的降解效果，对缓解水体的富营养化产生积极的作用[2]。
今后，EM菌在应用于水处理技术时还应注意以下问题：（1）EM菌是水溶性液体，单独处理污水时缺乏载体，使得其对氮、磷的去除率不高，出水难以达到排放标准，并且还容易造成菌体流失，因此宜将EM菌进行固定化或固着在填料上。（2）将EM菌引入高效生物反应器，使EM菌群吸附在生物絮凝体表面，与高效生物反应器中的微生物形成紧密的共生关系和互生关系，在反应的不同阶段出现不同的优势微生物种群，为反应器稳定高效运行提供有力的微生物环境。
参考文献：
[1]朱亮，汪岁羽，朱雪诞，等. EM菌富集培养及降解污水试验研究[J]. 河海大学学报：自然科学版，2002，30（2）：6-8.
[2]曹海艳，韩树钢，张雁秋. EM菌强化SBR处理生活污水的试验研究[J]. 环境科学与管理，2006，31（8）：85-87，122.
[3]Jin M，Wang X W，Gong T S，et al. A novel membrane bioreactor enhanced by effective microorganisms for the treatment of domestic wastewater[J]. Applied Microbiology and Biotechnology，2005，69（2）：229-235.
[4]Zhou Q L，Li K M，Xie J，et al. Role and functions of beneficial microorganisms in sustainable aquaculture[J]. Bioresource Technology，2009，100（16）：3780-3786.
[5]李兵，满瑞林，倪网东. 垃圾渗滤液处理技术的现状及发展趋势[J]. 工业安全与环保，2006，32（7）：30-32.
[6]毛媛媛. 应用有效微生物技术处理垃圾渗滤液的实验研究[D]. 重庆：重庆大学，2008.
[7]张瑞. 絮凝及固定化微生物法处理炼油废水的研究[D]. 杨凌：西北农林科技大学，2009.
[8]王永科，穆军，呼世斌. 利用EM菌處理皂素生产废水的试验研究[J]. 西北农业学报，2006，15（3）：220-222.
[9]邹万生，张景来，刘良国，等. 有效微生物菌与水生植物联合净化珍珠蚌养殖废水[J]. 环境工程学报，2012，6（6）：1773-1779.
[10]曹海艳，张雁秋，孙云丽. EM菌强化SBBR处理生活污水的试验研究[J]. 中国环保产业，2007（2）：26-28.
[11]程晓如，陈永祥，孙迎霞. EM菌强化SBR脱氮除磷的试验研究[J]. 重庆环境科学，2002，24（5）：55-57.
[12]邵青，雒文生. EM应用于间歇反应器处理城镇污水的高效节能问题[J]. 中国农村水利水电，2002（10）：27-30.
[13]王艳红，田永淑，孙俊芹. 复配优势菌用于污水处理及污泥减量的研究[J]. 工业水处理，2007，27（4）：75-77.
[14]周友新. EM菌制剂在奶牛场污水处理中的应用[J]. 江苏农业科学，2012，40（11）：368-369.
[15]李清禄，陈强，王寿昆. 絮凝剂与复合菌综合处理养殖水体污染研究[J]. 应用生态学报，2002，13（2）：194-198.
[16]叶晓玫，郑曼英，刘家强. 应用有效微生物（EM）技术处理垃圾渗滤液的研究[J]. 环境卫生工程，2002，10（1）：3-5.
[17]丁雪梅. 利用EM处理垃圾渗沥液的效果研究[J]. 城市管理与科技，2002，4（2）：24-27.
[18]陆文龙，陈浩泉，薛浩. EM除臭剂应用于生活垃圾和污水污泥的中试研究[J]. 环境卫生工程，2012，20（6）：30-31.
[19]鲁艳英，金亮，王谨，等. EM菌组成鉴定及其消除垃圾渗滤液恶臭研究[J]. 环境科学与技术，2009，32（8）：62-63.
[20]崔亚伟，赵由才.EM菌在垃圾渗沥液处理中的应用研究进展[J]. 中国资源综合利用，2010，28（11）：56-57.
[21]刘建党，李军超，呼世斌. EM菌-好氧污泥联合处理皂素生产废水的研究[J]. 西北农业学报，2008，17（4）：329-333.
[22]宋凤敏，呼世斌. EM菌活性污泥系统对皂素废水的深度处理试验[J]. 工业用水与废水，2008，39（2）：39-41.
[23]薛媛，李世强. 固定化EM菌处理炼油废水的研究[J]. 应用化工，2010，39（5）：727-731.
[24]邓玉营.富营养化水体生物修复研究进展[J]. 湖北农业科学，2012，51（4）：660-663.
[25]丁学锋，蔡景波，杨肖娥，等. EM菌与水生植物黄花水龙（Jussiaea stipulacea Ohwi）联合作用去除富营养化水体中氮磷的效应[J]. 农业环境科学学报，2006，25（5）：1324-1327.
[26]陈里晋，丁学锋，林可聪，等. EM菌液處理富营养化水体的条件研究[J]. 湖南农业科学，2012（3）：62-67.
[27]王平，吴晓芙，李科林，等. 应用有效微生物群（EM）处理富营养化源水试验研究[J]. 环境科学研究，2004，17（3）：39-43.
[28]陈建，丛君，陈高云，等. 利用有效微生物菌群控制蓝藻水华研究[J]. 环境工程学报，2010，4（1）：101-104.
[29]吕乐，尹春华，许倩倩，等. 环境有效微生物菌剂治理蓝藻水华研究[J]. 环境科学与技术，2010，33（8）：1-5.
[30]辛树权，刘军，赵骥民. EM菌技术降解长春师范学院人工湖富营养化水质的研究[J]. 长春师范学院学报：自然科学版，2012，31（9）：74-77.王宇，沈文星.