生物消毒法的概述，技术优势和缺点以及在现代的应用领域，同时也包括了相关知识的介绍。

利用一些生物或其产生的物质来杀灭或清除病原微生物的方法。例如：传统的污水净化可通过缺氧条件下厌氧微生物的生长来阻碍需氧微生物的存活；粪便、垃圾的发酵堆肥，可利用嗜热细菌繁殖时产生的热杀灭病原微生物。

由于粪便和土壤中有大量有机物和嗜热菌、噬菌体及某些抗菌物质，它们对微生物有一定杀灭作用。嗜热菌可以在高温下发育（其最低温度界为35　9u，最适温度为50－6090，最高温度为70－8090），在堆肥内，开始阶段由于嗜热菌的发育，使堆肥内的温度升高到30一3590。此后由于嗜热菌继续发育，而将堆肥的温度逐渐提高到60一80cC，在此温度下大多数病毒及除芽胞以外的病原菌、寄生虫幼虫和虫卵在几天到3一6周内死亡。粪便、垫草、污物等采用此法消毒比较经济，消毒后不失其作为肥料的使用价值。

自然界中一些生物能够对某些有害微生物起到抑制或者杀灭作用，而又不对环境产生任何持续性的破坏作用。

传统的生物消毒技术一般直接使用生物体进行消毒，过程较为缓慢，对有害生物的杀灭效果尚不完全可靠，尤其对抵抗力较强的细菌芽孢一般无杀灭作用。此外还存在消毒效果难以确定、消毒效率不高以及不利于规模化应用等问题。

水处理生物消毒技术的发展

近年来随着生物科技的发展以及对生物消毒机理认识的深化，人们认识到这些生物之所以具有消毒作用，是因为这些生物能够分泌一些特定的生物化学活性物质来消灭病菌、病毒或使其丧失活性，因此人们开始研究提取、利用和制备这些活性物质并用于水的消毒。比较有代表性的是一些以某种有消毒特性的酶为主要活性成分的生物消毒剂，包括应用现代生物基因工程技术生产的细菌胞壁溶解酶、酵母胞壁溶解酶、霉菌胞壁溶解酶、溶葡萄菌酶等活性物质。当这些活性物质投加到水中时各种酶通过裂解或破碎细胞壁、细胞膜和各种病毒的外壳蛋白，直接作用于水中有害细菌和病毒的遗传物质，裂解其DNA或RNA，达到杀灭这些有害细菌和病毒的目的。试验研究表明，以这些生物酶活性物质为主要成分的生物消毒剂有良好的消毒作用，在国外已有某些品种的生物消毒剂实现了工业化生产，并主要应用于水的卫生消毒中。

由于生物酶消毒剂的成本相对较高以及其他一些原因，还不能广泛应用于水处理行业。由于生物酶消毒剂涉及现代生物基因工程，其研制过程的艰巨性和复杂性可想而知。另一方面，通过对多种生物(如桉树、辣椒、无脊椎动物等)的生物化学研究，人们已经提取获得了诸如有机酸、无机酸、内酯、酚类、萘醌类、吲哚类等的几十种具有消毒活性的天然产物，这些生物活性物质都在一定程度上对有害微生物具有杀灭作用，且自身无毒，对环境不造成持续的不利影响。随着现代生物、化学分析技术的迅速发展，人们对这类生物活性物质特性和结构的了解不断深化，为将这些生物活性物质应用于水处理消毒领域创造了十分有利的前提条件。

水处理的消毒就是指消除或杀灭水中的病原微生物，使其达到无害化。这里的无害化只是针对病原微生物，并不要求消除或杀灭所有微生物。同时，消毒是相对的而不是绝对的，它只要求将有害微生物的数量减少到无害的程度，而并不要求把所有有害微生物全部杀灭。一般来说，若能使微生物在消毒过程中的存活概率达到一个低值则可认为消毒合格。同时，尤其是饮用水消毒要求不产生有毒物质、使用时有效浓度低、对致病微生物有较强杀菌效果。研究证明，萘醌类、吲哚类等具有消毒活性的物质中有一些生物活性物质完全能满足这些要求，具有良好的消毒效果。这些物质在浓度很低的情况下就能起到消毒作用，对包括人在内的哺乳动物健康基本无害。研究结果还表明，利用这些物质开发的新型的水处理生物消毒剂将有以下的优点：①能够最大限度地杀死、去除有害病原体或者使之丧失活性；②使用安全，对人体无害，对水环境无不利影响；③药剂使用条件宽松，消毒操作简便；④消毒过程对设备无腐蚀；⑤消毒的费用相对低廉。

实际上，用于水处理消毒的生物消毒剂主要是萘醌类、吲哚类等类型的消毒剂，其活性成分可直接从动物、植物或者微生物体中提取。例如在日本有研究者将一些植物萃取物用作自来水供水管线上的抗菌剂。瑞士M.Suarez等的研究表明可以从某些植物种子中提取用于饮用水消毒的物质。但是，通常有消毒作用且能应用于水处理工业的天然生物活性物质产量较少，为了解决这个问题，国外不少研究者正在寻求利用人工合成的方法生产这些生物活性物质的技术和方法，或者直接研究开发人工合成生物活性物质的消毒活性。美国一家公司已经研究开发出以人工合成维生素为主要活性成分的生物消毒剂产品，已应用于船舶压舱水的处理。

存在的主要问题是水处理生物消毒法的消毒机理尚有待进一步深入探究，能够投入各种工程应用的消毒剂产品种类尚有待进一步增加。

早期的生物杀毒主要直接利用生物尤其是微生物机体本身进行消毒。

在中国古代，人们很早就认识到一些特殊的植物具有帮助人们增强体质，抵抗疾病的医学功能，因而一些中草药可以说是最早的生物消毒剂。最近几十年，国外已经有研究者利用噬菌体和致弧菌来进行水的消毒。

70年代，美国弗吉尼亚大学的化学工程研究所进行了一系列用生物酶消毒细菌与病毒的研究。他们将可与病毒共价结合的核酸酶连接到玻璃和陶瓷支撑物上，对水和空气中的病毒进行消毒，结果发现效果甚佳，而且这种性质稳定的酶对气溶胶态的病毒的灭活作用，要比液相态病毒的灭活作用更强，并在流感、疙疹I型、柯萨奇A21病毒的消毒研究中得到证实。他们还发现，与每个病毒共价结合的核酸酶是最有效和稳定的酶。该组研究人员报告说，用置于玻璃纤维滤膜上的溶菌酶对空气中的大肠杆菌和微球菌进行了成功的消毒，此成果还获得专利授权。

80年代，美国化学研究发展工程中心的研究发现：一种从链球菌属获得的Mutanolysin，不仅可溶解链球菌，还可溶解其他细菌，如炭疽杆菌、土拉杆菌和鼠疫杆菌等。将Mutanolysin与溶菌酶联合使用，对革兰阳性细菌的消毒效果很好，对革兰阴性细菌也在一定的条件下起作用，这种混合物虽可消毒真菌，但效果不太强。同时他们还发现，一种从分节抱子杆菌提出的裂解酶，在磷酸盐缓冲条件下，可通过裂解直链多聚搪的1一3连锁而溶解囊球菌和明显抑制白色念珠菌的生长。

生物消毒法主要用于水、土壤和生物体表面消毒生物处理。

可用作消毒的生物有以下几种：

1．抗菌生物 植物为了保护自身免受外界的侵袭，特别是微生物的侵袭，产生了抗菌物质。并且随着植物的进化，这些抗菌物质就愈来愈局限在植物的个别器官或器官的个别部位。能抵制或杀灭微生物的植物叫抗菌植物药。实验已证实具有抗菌作用的植物有130多种，抗真菌的有50多种，抗病毒的有20多种。有的既有抗菌作用，又有抗真菌和抗病毒作用。中草药消毒剂大多是采用多种中草药提取物，主要用于空气消毒、皮肤黏膜消毒等。

2．细菌 当前用于消毒的细菌主要是噬菌蛭弧菌。它可裂解多种细菌，如霍乱弧菌、大肠杆菌沙门氏菌等，用于水的消毒处理。此外，梭状芽孢菌、类杆菌属中某些细菌，可用于污水、污泥的净化处理。

3．噬菌体和质粒 一些广谱噬菌体，可裂解多种细菌，但一种噬菌体只能感染一个种属的细菌，对大多数细菌不具有专业性吸附能力，这使噬菌体在消毒方面的应用受到很大限制。细菌质粒中有一类能产生细菌素，细菌素是一类具有杀菌作用的蛋白质，大多为单纯蛋白，有些含有蛋白质和碳水化合物，对微生物有杀灭作用。

4．微生物代谢等产物 一些真菌和细菌的代谢产物如毒素，具有抗菌或抗病毒作用，亦可用作消毒或防腐。

5．生物酶 生物酶来源于动植物组织提取物或其分泌物、微生物体自溶物及其代谢产物中的酶活性物质。生物酶在消毒中的应用研究源于20世纪70年代，我国在这方面的研究走在世界前列。20世纪80年代起，复旦大学生命科学院就研制出用溶葡萄菌酶来消毒杀菌技术。90年代，中国高科集团上海高科生物工程有限公司从复旦大学独家受让这一技术，并经过10应用开发，先后解决了酶的稳定性、提高纯度和降低成本等工艺难题，开拓了生物酶用于日常消毒领域的广阔前景。这种用复合酶来消毒杀菌的生物消毒技术，已在上海实现了产为化。近年来，对酶的杀菌应用取得了突破，可用于杀菌的酶主要有：细菌胞壁溶解酶、酵母胞壁溶解酶、霉菌胞壁溶解酶、溶葡萄菌酶等，可用来消毒污染物品。此外，出现了溶菌酶、化学修饰溶菌酶及人工合成肽抗菌剂。

总体而言，绿色环保的生物消毒技术在水处理领域的应用前景广阔，研究表明生物消毒技术可以在很多领域发挥作用，如用于饮用水消毒、污水消毒、海水消毒和用于控制微生物污染的工业循环水及中水回用等领域。

生物消毒技术虽然还没有广泛应用，但是作为一种符合人类社会可持续发展理念的绿色环保型的水处理消毒技术，它具有成本相对低廉、理论相对成熟、研究方法相对简单的优势，故应用前景广阔。