水质环境监测的微生物检测技术应用

水质环境监测的微生物检测技术应用

吕柯1 ,熊薇2 ,伏彦龙3

1.昆明理工泛亚设计集团有限公司  云南省昆明市  650000

2.云南省环境科学学会云南省昆明市  650000

3.中航检测（云南）有限公司云南省昆明市  650000

摘要：随着我国城市工业化进程不断推进，水质污染问题越来越严重。水中病原类微生物增多会影响人类的健康安全。。微生物检测技术应用水质环境监测时可以根据不同条件的情况开展工作，选择合适的微生物检测技术确保样品的有效性，保证检测结果的准确性。

关键词：水质环境监测；微生物；检测技术；应用

引言

近些年来，我国环境污染问题日益严重，水质环境也遭到了很大污染。在污水被排放到江河湖泊的过程中，会使水体微生物群落发生很大变化，水体自然降解污染物的能力不断削弱。为了进一步提升环境保护效率，更好地满足国家环境管理需求，研究微生物检测技术在水质环境监测中的应用，可有效提升水质环境保护的有效性和科学性水平，保障水质安全。

1微生物检测技术的应用原理

微生物的字面意思是一个微小的生物。在地球生命的历史上，第一个生命是单细胞生物，在漫长的发展岁月中，生命形式变得越来越不同，从单一的单细胞生物发展到多细胞生物，到高级哺乳动物。微生物检测技术是主要利用微生物来了解水质污染，对引起水污染的一些生物的活动轨迹进行跟踪，及时了解其变化状况，以便及时掌握水污染情况。水污染检测技术在进行使用的过程中，涉及到很多领域，其中包括物理方面的侦测、生物方面的侦测以及环境方面的分析等。通过分析我们知道一些病菌微生物作为一个水污染因素可以连续增多，它会是以具体的形态出现的，所以通过更仔细的调研，可以辨别污染环境的原因。通常情况下，微生物检测技术除了可以有效检测水污染中出现的一些问题外，还在水污染处理过程中扮演着重要角色，具有意义。在一般水污染处理过程中，水质污染的主要原因是水体的主要成分发生变化，同时，水体内各种生物的变化也会对水质的评估结果产生影响。这些有害的物质，主要由人类的各种活动造成。人类在生产生活过程中，没有严格遵守相关规定和标准处理工业废水和生活污水，而是直接进行了排放，从而对河流和湖泊造成了破坏，这是一种严重的污染，造成的影响极大，破坏了水的自然生态平衡，这意味着水的自我调节能力日益变弱，致使有害微生物越来越多，而微生物处理方法可以有效对其进行修复，以减少污染物的水平和恢复水体的原始结构，使其为水体的自动调节能力保驾护航。

2我国水质环境监测现状

随着我国城市工业化进程不断推进，废水中包含的各种污染物质也越来越多，污染物质排放到水体之后会影响水资源的使用质量。考虑到水体被污染之后，如果没有及时发现，将会使污染范围进一步扩大，因此有关部门需要使用微生物检测技术全方位监测水质变化情况，对污染水体及时进行处理。我国传统水质监测通常采用物理和化学相结合的方式对水体进行监测，最常用的就是分光光度方法对水体进行测定。随着时代的发展，各种先进的设备和技术手段相继出现，水质监测过程中也在不断普及更加灵敏的仪器和监测手段，生物检测技术就是当前时代比较常用的手段之一。生物检测技术可以利用微生物对水体有害物质进行测定和研究，进而明确水体生态系统中已经发生变化的不良现象。如今使用微生物检测技术可以有效监控水体质量，为人们的生活用水以及饮用水质量提供保障。

3微生物检测技术在水质环境监测中的应用

3.1滤膜法检测技术

在选用滤膜法进行检测的过程中，过滤器需选用微孔薄膜替代，通过将细菌过滤到滤膜上，进而达到检测菌群，统计具体数量的目的。通常情况下，在检测大肠杆菌时选用滤膜法的频率较高，且检测结果的准确性较高，可以对水质环境中的细菌群数量进行确定，还能有效统计细菌数量。滤膜法检测流程主要为：①对滤膜进行灭菌处理，以消灭细菌。滤膜灭菌的方法是在纯水中煮沸15min左右，以达到初步滤除细菌的目的，然后选择酒精灯来火焰灭菌，以进行二次杀菌。②选择滤膜过滤水样，在负压0.5MPa下选择过滤器进行过滤，确保滤膜表面附着有菌群，以有效统计菌群数量。③在培养基上贴滤膜，避免两者之间有气泡出现，否则会降低整个检测结果的准确性。以大肠杆菌为例，应保证培养温度在37℃左右，时间维持在24h。④做好菌落着色和镜检工作。结合染色深度可判断菌群密度，选择镜检方式来统计菌群，并对滤膜上的菌落总数进行确定。滤膜法在杂质含量较少水源的检测中应用得较为广泛，检测流程方便快捷，可快速检测水质环境，进而有效统计菌群数量。当样品浑浊度较高时，应选用其他方法。

3.2多管发酵法检测技术

多管发酵法是根据大肠菌群在一定温度下能发酵乳糖产酸产气并能使乳糖蛋白胨培养液变黄且产生气泡的原理，将水样按三个10倍递减的浓度接种到有乳糖蛋白胨培养液的发酵管中进行初发酵试验，在37℃±0.5℃下培养24±2h，再将产酸产气的阳性发酵管中轻微振荡，用接种环或灭菌棒转到EC培养液中进行复发酵试验，在44.5℃±0.5℃下培养24±2h，发酵管产气说明粪大肠菌群阳性。多管发酵法检测结果的准确性较高，但该检测周期较长，需48～72h，不适合大量样品的分析。

3.3酶底物法检测技术

酶底物法检测技术是水质环境监测中比较常用的方式之一，在水质环境监测以及水体污染治理监控方面应用较为广泛。酶底物法检测技术是在特定温度下培养特定的时间，总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌能产生β-半乳糖苷酶，将选择性培养基中的无色底物邻硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）分解为黄色的邻硝基苯酚（ONP）；大肠埃希氏菌同时又能产生β-葡萄糖醛酸酶，将选择性培养基中的4-甲基伞形酮-β-D-葡萄糖醛酸苷（MUG）分解为4-甲基伞形酮，在紫外灯照射下产生荧光。统计阳性反应出现数量，查MPN表，分别计算样品中总大肠菌群、粪大肠菌群、大肠埃希氏菌的浓度值。根据应用效果来看，酶底物法检测技术操作比较简单，而且能达到快速检测的目的，在水质监测中可应用在水质在线监测仪器，能够做到实时监控水质质量，但造价及后期维护费用较高。

3.4平皿计数法检测技术

平皿计数法可以有效统计微生物数量，在检验的过程中需要在菌群自身生理特征的基础上进行，可有效提升检测精度。平皿检测法操作过程简单、方便，在对微生物数量进行统计时最为常见，且检测结果具有较强的可靠性水平。该检测方法为：①选择10倍稀释方式来达到稀释菌落的目的，将稀释液划分成若干等分，并将其在相同培养皿中进行培养。在实际培养中需控制好环境温度，保证温度条件良好，以增强培养菌群效果。②统计平皿中菌群数量，并对菌落情况进行检验，以提升菌群统计效果，进而实现平皿计数。③评估最终检测结果。为了提升最终检测结果的准确性水平，需严格对比各个平皿中的检测结果。需要注意的是，应在无菌条件下稀释样品，做好平皿的灭菌工作，保证稀释条件良好。无菌操作需要达到完全灭菌，并做好镊子、剪刀等实用器械的消毒工作。应选择具有代表性的采样，否则很难反映水质环境中的微生物情况。

结束语

综上所述，传统和现代的水质微生物检测技术均适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水，但样品有效性均在采样后应在2h内检测，否则，应10℃以下冷藏但不得超过6h。传统检测技术需要在短时间内开展检测，不适合远距离的样品采集，现代检测技术采用酶底物法检测技术能够解决样品快速进入检测流程。可见提升或改善水质微生物检测技术中样品有效性的条件，在水质环境微生物检测工作的过程中是十分重要的一个环节。

参考文献

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