EM菌群共生增殖原理及其在生活垃圾填埋场除臭过程中的实验研究

[摘要]通过对EM菌群组成原理特别是起各类菌群交互活性的分析，提出该菌群在垃圾处理过程中对自然界原生态微生物的影响机理，由此针对生活垃圾除臭的生物干扰进行实验研究。
[关键词]EM菌群；共生增殖；原生态微生物影响；生物干扰；现场实验效果
生活垃圾填埋场普遍存在着恶臭气体浓度高的现象。根据我国的有关标准，填埋场的场界臭气浓度（GB14554-93无量纲）不得低于3级标准，否则将给周边的生态环境和群众生活带来不利影响。
究其原因，都是生活垃圾中的有机物特别是蛋白质在自然降解的过程中，部分含氮、含硫物质经过微生态转化后，释放的残余气体造成了恶臭。因此通过引入外来微生物种群干预垃圾中的原生态微生物的生命特征和活性，从而改变垃圾的降解历程进而减少腐败蛋白质的产生，不失为从根源上解决填埋场恶臭严重的一种有效原理和大胆尝试。EM菌群就是此生态机理下的有效选择之一。

1.EM菌群的生态特征
1.1组成原理：
EM菌群是英文“有益微生物的”缩写，它是由整个生态系统都存在的五大类微生物中的多种有益微生物组成，其工业化商品名简称“EM原露”。EM原露的生产方法是采用适当的比例和独特的发酵工艺，把经过仔细筛选出来的好气性和嫌气性有益微生物混合培养，形成多种多样的微生物群落，这些菌群在生长中产生的有益物质及其分泌物质成为各自或相互生长的基质（食物），正是通过这样一种共生增殖关系，组成了复杂而稳定的微生态系统，形成功能多样的强大而又独特的优势，其发明人为日本国琉球大学教授比嘉照夫。
1.2EM原露的主要成分
1.2.1光合菌群（好气性和嫌气性）。
光合菌群属于独立营养微生物，菌体本身含60％以上的蛋白质，还含有辅酶Ｑ10、抗病毒物质和促生长因子；它以垃圾接受的光和热为能源，将垃圾中的硫氢和碳氢化合物中的氢分离出来，变有害物质为无害物质。它能以垃圾中的有机物、痕量有害气体（硫化氢等）及二氧化碳、氮等为基质，合成糖类、氨基酸类、维生素类、氮素化合物、抗病毒物质和生理活性物质等，是肥沃土壤和促进动植物生长的主要力量。光合菌群的代谢物质可以被植物直接吸收，还可以成为其它微生物繁殖的养分。光合细菌如果增殖，其它的有益微生物也会增殖。
1.2.2乳酸菌群（嫌气性）。
乳酸菌群以嗜酸乳杆菌为主导。它靠摄取光合细菌、酵母菌产生的糖类形成乳酸。乳酸具有很强的杀菌能力，能有效抑制有害微生物的活动和有机物的急剧腐败分解。乳酸菌能够分解垃圾中在常态下不易分解的木质素和纤维素，并使有机物发酵分解。乳酸菌还能够抑制连作障碍产生的致病菌增殖，因此它可以有效调控垃圾发酵的菌群活性趋向。
1.2.3酵母菌群（好气性）。
酵母菌群利用垃圾中的的液态物质、光合菌合成的氨基酸、糖类及其它有机物质产生发酵力，合成促进细胞分裂的活性化物质。酵母菌在EM原露中对于促进其它有效微生物（如乳酸菌、放线菌）增殖所需要的基质（食物）提供重要的给养保障。
1.2.4革兰氏阳性放线菌群（好气性）
革兰氏阳性放线菌群从光合细菌中获取氨基酸、氮素等作为基质，产生出各种抗生物质、维生素及酶，可以直接抑制垃圾中的原生态菌。它提前获取有害霉菌和细菌增殖所需要的基质，从而抑制它们的增殖，并创造出其它有益微生物增殖的生存环境。放线菌和光合细菌混合后的净菌作用比放线菌单兵作战的杀伤力要大得多。它对难分解的物质，如木质素、纤维素、甲壳素等具有降解作用。放线菌也会促进固氮菌和VA菌根菌增殖。
1.2.5发酵系的丝状菌群（嫌气性）。
以发酵酒精时使用的曲霉菌属为主体，它能和其他微生物共存，尤其对垃圾中酯的生成有良好效果。因为酒精生成力强，能防止蛆和其他害虫的发生，并可以消除恶臭。
由上可见，EM原露各类微生物都各自发挥着重要作用，核心作用是光合细菌和嗜酸性乳杆菌为主导，其合成能力支撑着其他微生物的活动，同时也利用其他微生物产生的物质，形成共生共荣的关系，保证EM菌群状态稳定，功能齐全。当垃圾中的EM菌群含量达到一定程度时，它必将发挥出集团军作战的强大能量，成功干扰垃圾中原生态微生物的生命活动从而实现有效的生物干扰。

2.EM有效微生物在生活垃圾填埋场灭蝇除臭过程中的实验研究
2.1EM菌群对垃圾的作用原理
从生化角度而言，EM喷洒到垃圾中后，其发生的变化过程也是一种有机垃圾堆肥化的过程。但它与传统的堆肥存在原则性区别：传统的堆肥处理技术，只是把垃圾中的可堆肥有机质进行堆肥，是属氧化分解体系，是利用自然的微生物将有机物进行氧化分解，其分解速度慢，并且产生恶臭，蚊蝇孳生；EM菌群处理垃圾是发酵分解过程，在有机物分解过程中所产生的氨、硫化氢、甲烷气体等物质对人类来说是有害的，是污染源，但它们却是EM有效微生物群的营养物质，它们通过新陈代谢作用，化害为利，生成有益的有机营养，放出氧气，消除了恶臭产生的物质基础。
EM菌群处理垃圾应该是两阶段进行，第一阶段垃圾表面按照一定比例喷洒EM后，在垃圾内部密闭的厌气条件下进行发酵分解，原形和色泽几乎不变，仅长满了各种微生物，不产生恶臭，反而释放出芳香味；第二阶段垃圾接种EM，夏天约半个月左右，冬天约一个月左右垃圾的原形就不见了，与土壤就融合在一起了。