微生物作為人工濕地除污的主體和核心, 在物質(zhì)的礦化、硝化、反硝化等過程中起到關(guān)鍵作用(賀鋒等, 2005).低溫微生物是微生物之一, 其所具有的*的生理功使其能適應(yīng)環(huán)境, 因此, 研究這類微生物不僅具有重要的理論意義, 還在實際推廣應(yīng)用中產(chǎn)生了日益明顯的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益(李兵等, 2010).國外對低溫微生物處理污水技術(shù)的研究起步較早, 主要是通過低溫微生物去除污水中的油烴類、氯酚類、表面活性劑、氮和磷等達到凈化水質(zhì)的目的, 而且已經(jīng)提出其低溫適應(yīng)性的分子機制及相關(guān)理論(Westlake et al., 1974; Atlas, 1981; Vacková et al., 2011; Shuo et al., 2013; Jarvinen et al., 1994).我國從20世紀90年代初開始針對低溫微生物資源(主要是南極及深海微生物)的初步收集、調(diào)查與研究工作(馮虎元等, 2004; 李田等, 2006; 姜安璽等, 2002).但低溫微生物在廢污水處理過程中, 由于水力停留時間過長, 致使人工濕地對污水處理量受到限制.而且, 由于直接投放菌體, 游離微生物進入實際污染環(huán)境中后, 其生存繁殖和降解能力易受外界因素干擾, 降解作用難以充分發(fā)揮, 還會造成大量菌體流失, 難以控制其長期的處理效果.

　　微生物固定化技術(shù)是20世紀60年代后期迅速發(fā)展起來的一種新型技術(shù), 具有實驗速度快, 便于培養(yǎng)優(yōu)勢微生物種群, 微生物密度高、流失量少, 處理過程的穩(wěn)定性高, 對環(huán)境耐受力強(如pH、溫度、有毒物質(zhì)等), 固液分離效果好, 處理過程便于控制等優(yōu)點(王紹良等, 2011), 因而在諸多廢水處理中體現(xiàn)出了非常大的優(yōu)勢, 并逐漸成為國內(nèi)外生物科學及相關(guān)學科研究的熱點.近年來, 很多學者采用竹炭、活性炭、棉纖維、疏水性聚氨酯泡沫等材料將微生物固定化后進行廢水處理, 均取得了很好的處理效果(Xin et al., 2015; Ma et al., 2013; Lin et al., 2014; Li et al., 2012).生物炭作為一類新型環(huán)境功能材料近年來引起國內(nèi)外學者的廣泛關(guān)注, 它的孔隙結(jié)構(gòu)可以為微生物提供棲息地, 使微生物能夠耐受外界不良環(huán)境.