一、先从水污染与生物自净谈起
水污染是指水体中污染物质之含量,已经超过它的自净作用(self-purification)所能负担之能力,而引起水质恶化、水体生态系统遭到破坏,结果对水中生物造成不良影响,或导致水资源失去原来的使用功能之现象。所谓自净,乃水体受到污染后,靠自然能力使它逐渐恢复净化的作用。
任何水体(包括水族箱)对污染物质都有一定的承受容量,超过时,即构成污染问题。不过水体本身因有自净作用,可以在其作用范围之内,降低或消除污染物质,使水质得以自然净化。此种自净作用往往需要一定时间和条件,也与污染物质之物理及化学性质有关。
水体的自净作用有三种基本的型态:物理自净(如:沉淀)、化学自净(如:氧化还原),及生物自净(如:微生物的代谢)等。任何水体的自净作用通常是相互交织在一起的,即:物理自净、化学自净及生物自净经常是同时同地发生,相互影响,不过其中以生物自净最重要。
二、生物自净与微生物
水体中的生物自净(biological self-purification)主要是指污染物质中的有机物,由于水环境中的微生物之代谢活动,而被分解、氧化并转化为简单、无害、稳定的无机物,进而使其浓度降低的作用过程。
许多微生物都可以在有机污染水环境中自生,首先由“异营性微生物”分泌“胞外酶”将复杂有机物分解成小分子机物,经过其吸收代谢之后,再将小分子机物分解成简单无机物并排泄于环境中,然后再由“自营性微生物”从该环境中加以吸收利用,让这些无机物重返生命体系循环。
微生物作为自然生态系统的基本组成之一,履行着分解有机废弃物的天职,是生态系统中物质循环的重要一环。如果没有微生物的作用,物质循环过程便会中断,那么散落在水环境中的动、植物残骸和动物的排泄物,将不断被累积,最后堆积如山,让其中生物无法生存。
三、微生物制剂是什么
微生物是存在于自然界中的微小生物,它无法由人工制造,所以微生物制剂(Micro-Biological Additives)是一类从环境中分离出来的有益微生物(主要是细菌及真菌),经过人工纯化及富集培养之后,再利用专门的技术把它制成具有特殊用途的添加剂。
微生物制剂只是一种综合性的术语而已,依其用途不同,可以分成很多种,例如:在农业上,它可以指微生物农药、微生物杀虫剂,或微生物肥料等等。又如:在水产养殖上,它可以指应用在水质管理上所有的任何相关的添加剂。因此,要明确定义微生物制剂是什么,还必须要根据其应用而定。例如:在水产养殖上,微生物制剂可简单定义为:是由一些对人类和养殖作业无致病危害并能改良水质状况,能抑制水产病害的有益微生物制成的产品。
由于微生物种类繁多,具有特殊功能的菌株,在水产、农业、工业及商业上的应用日新月异,所以微生物制剂的产品种类也很多。不过,我们可依其性质简单分成三大类:天然菌种的制剂、基因改造菌种的制剂,和微生物酵素制剂等。由于它们具有简便、有效、对生态和环境安全等优点,使得越来越多的这类产品,不断进入我们各种生活领域中。