摘要:水作為一種良好的溶劑,里面蘊藏著一定量可供微生物生長繁殖的無機和有機物質(zhì)。清潔水體很容易受到土壤、垃圾、人畜糞便以及各種病原菌微生物的污染,這些微生物在有氧無氧環(huán)境下都能繁殖,代謝率高,在適宜的溫度下更是可以以指數(shù)級別進行擴張,會使水質(zhì)嚴重惡化危害人類。因此,水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中應(yīng)做好微生物檢測工作,及時了解水質(zhì)情況,制定水質(zhì)環(huán)境處理方案,提升水體質(zhì)量。
關(guān)鍵詞:微生物檢測水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用溫度
中圖分類號:X52
ApplicationofMicrobiologicalDetectionTechnologyintheMonitoringoftheWaterQualityEnvironment
MAYijun
(LanzhouResources&EnvironmentVoc-TechUniversity,Lanzhou,GansuProvince,730021China)
Abstract:Asagoodsolvent,watercontainsacertainamountofinorganicandorganicsubstancesthatcanbeusedforthegrowthandreproductionofmicroorganisms.Cleanwaterbodiesareeasilypollutedbysoil,garbage,humanandanimalfecesandvariouspathogenicbacteriaandmicroorganisms,andthesemicroorganismscanmultiplyinaerobicandanaerobicenvironmentswithahighmetabolicrateandcanexpandexponentiallyatasuitabletemperature,whichwillseriouslydeterioratewaterqualityandendangerhumanbeings.Therefore,inthemonitoringofthewaterqualityenvironment,itisnecessarytodoagoodjobinmicrobiologicaldetection,understandthewaterqualitysituationintime,andformulatetreatmentplansforthewaterqualityenvironment,soastoimprovethequalityofwaterbodies.
KeyWords:Microbiologicaldetection;Waterqualityenvironment;Monitoringapplication;Temperature
微生物是水質(zhì)監(jiān)測主要依據(jù),通過監(jiān)測不同微生物種類及其含量,可以直接或間接地得出水體的污染情況與污染源。微生物檢測技術(shù)包括生物傳感技術(shù)、酶免疫檢測技術(shù)等,這些檢測技術(shù)可以對水污染情況進行分析,包括重金屬污染和致病菌群分布等,了解水質(zhì)變化情況,從而為水污染防治、水資源管理提供必要依據(jù),因此研究微生物檢測技術(shù)在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用具有現(xiàn)實意義[1]。
1我國水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)狀
我國高度重視水資源保護工作,并相繼出臺了《黃河治理法》等多部法律法規(guī),對水質(zhì)管理提出了具體要求。近年來,我國對水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測工作進一步加強部署,加強水體監(jiān)測工作,例如:在傳統(tǒng)水體監(jiān)測中,通常采用分光光度方法對水體進行測定,對水質(zhì)情況進行分析,為水資源治理提供了重要依據(jù)。隨著技術(shù)的發(fā)展和進步,水質(zhì)環(huán)境監(jiān)控手段不斷更新,生物檢測技術(shù)得到了有效發(fā)展[2]。清潔水體很容易受到土壤、垃圾、人畜糞便,以及各種病原菌微生物的污染,這些微生物在有氧與無氧的環(huán)境下都能繁殖,且代謝率高,通過對微生物監(jiān)測可以有效對水質(zhì)進行分析,從而加強水質(zhì)管理控制工作,為水質(zhì)管理提供依據(jù)。
2水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中微生物檢測常規(guī)技術(shù)
2.1基因檢測技術(shù)
水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中,基因檢測技術(shù)是微生物檢測的最新方向,其主要是利用分子遺傳學(xué),對水質(zhì)中的微生物菌群進行分析,在監(jiān)測過程中具有準確度高、動態(tài)檢驗效果好等效果,在具體實踐中得到了有效應(yīng)用[3]。
基因檢測技術(shù)可以對水體中的細菌種群情況進行分析,對水質(zhì)情況進行動態(tài)化監(jiān)測,可以有效通過DNA重組技術(shù)等進行檢驗,了解水質(zhì)中動態(tài)微生物的變化情況,從而客觀地反饋出水質(zhì)中的微生物種群情況和相關(guān)的指標。在實際應(yīng)用過程中,基因檢測技術(shù)可以對水中微生物進行動態(tài)的追蹤,分析水質(zhì)變化情況同時為水資源污染的防治提供必要的依據(jù)和支持,同時檢測的結(jié)果可以為后續(xù)水質(zhì)管理提供依據(jù),為管理提供有針對性的支持。
2.2酶免疫檢測技術(shù)
酶免疫檢測技術(shù)在微生物檢測方面應(yīng)用較為廣泛,主要技術(shù)特點是通過酶對微生物的反應(yīng),包括熒光反應(yīng)等進行分析,通過標記的方式對水中微生物進行檢測,檢測的速度快而且質(zhì)量高,檢測后只需要更換舊膜就可以快速進行新檢測,檢測操作簡單、方便。
酶免疫檢測技術(shù)多用于現(xiàn)場檢測,可以對單一的微生物進行快速檢測,符合水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的要求。此外,在實際的檢測過程中,酶免疫檢測技術(shù)的應(yīng)用不需要對樣本進行前期處理,也不需要對采集的樣本進行加工和純化,而是直接根據(jù)檢測的對象,對單一的微生物快速進行檢測,簡單快捷。其缺點是精度不高,因此在實際的檢測過程中酶免疫檢測技術(shù)通常與其他的檢測技術(shù)相互配合,加強檢測精準度[4]。
PCR是應(yīng)用較廣泛的微生物檢測技術(shù)之一。PCR技術(shù)作為一種聚合酶鏈式反應(yīng),屬于分子生物學(xué)技術(shù)范疇,原理主要是DNA雙鏈復(fù)制,將DNA片段添加在體外,模板DNA雖然很少,但卻能大量拷貝。
PCR技術(shù)不僅可檢測水生環(huán)境,還廣泛應(yīng)用于刑事取證和生物醫(yī)學(xué)研究。PCR技術(shù)的原理是在假設(shè)互補堿基配對和DNA半保留復(fù)制原理下實現(xiàn)DNA體外復(fù)制,應(yīng)用該技術(shù)不但能克隆基因工程菌和微生物基因,還能檢測病原微生物。應(yīng)用PCR技術(shù),能有效打破傳統(tǒng)檢測模式的局限性,彌補常規(guī)檢測技術(shù)的缺點,讓檢測效率與檢測效果得到有效提高[5]。
2.4致病菌群檢測
水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中微生物致病菌群監(jiān)測主要包括大腸桿菌、革蘭氏等,這些菌群通過生物表現(xiàn)可以初步被發(fā)現(xiàn),如魚類藻類的表現(xiàn)通常會反映出水污染的情況,如水質(zhì)中藻類暴發(fā)、魚類死亡等都能證明水質(zhì)污染的嚴重性。此外,致病菌群的檢驗技術(shù)已經(jīng)相對成熟,在實際檢驗過程中需要做好技術(shù)應(yīng)用工作:一方面,可以對某一菌群進行單一、定向檢查,在檢查過程中通過化學(xué)試劑等多種方式進行處理[6];另一方面,對于檢驗難度較大的菌群或者復(fù)雜菌群需要進行技術(shù)聯(lián)合工作,通過其生物特性進行檢驗,革蘭氏陰性無芽孢桿菌表現(xiàn)出需氧、厭氧的特點,在對水質(zhì)情況進行檢測時可以通過濾膜、發(fā)酵方式來完成。在對大腸桿菌進行檢測時,水質(zhì)污染程度可利用數(shù)值進行判斷,數(shù)值越低,水質(zhì)污染程度則越低,可以選擇忽略,如果需要處理也可以通過簡單方式實現(xiàn);數(shù)值越高,水質(zhì)污染越嚴重,在處理時則需要制定科學(xué)的方案??傊?,致病菌群的檢驗需要從技術(shù)上進行分析,加強菌群的測定,做好水質(zhì)分析,從而為水資源管理和污染防治提供依據(jù)。
3.1做好環(huán)境監(jiān)測準備工作
微生物檢測技術(shù)在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用需要提前做好準備工作,提升微生物檢測技術(shù)的有效性、準確性。準備工作需要加強人員管理,做好溫度和濕度控制與測試數(shù)據(jù)采集等工作,在準備工作中需要盡可能地完善微生物檢測設(shè)備和檢測方案,確保微生物檢驗技術(shù)的順利進行。做好環(huán)境監(jiān)測準備工作應(yīng)做好以下幾點。
首先,做好微生物檢測技術(shù)準備工作,加強人員培訓(xùn)和管理。微生物檢測技術(shù)雖然自動化程度比較高,但具體操作中不同的檢驗技術(shù)的操作流程、操作標準和方案有所不同,因此在前期準備工作中應(yīng)對相關(guān)的工作人員加強培訓(xùn)工作,幫助工作人員熟悉檢測過程,對檢測的設(shè)施設(shè)備熟悉流程,在實際操作過程中嚴格按照標準執(zhí)行。其次,做好溫度和濕度的控制。微生物檢測技術(shù)應(yīng)用過程中,溫度和濕度對檢測的結(jié)果影響比較大,因此在前期準備過程中需要做好實驗室的設(shè)計工作,對采集的樣本根據(jù)檢驗方案應(yīng)做好相應(yīng)的處理和保存,同時在實際監(jiān)測過程中需要控制濕度和溫度,提升微生物檢測技術(shù)應(yīng)用的準確性。此外,微生物檢測時應(yīng)做好微生物實驗室的搭建,采集的樣本應(yīng)盡可能在實驗室封閉環(huán)境下進行,從而確保檢驗結(jié)果的真實、有效性。最后,微生物檢測要做好數(shù)據(jù)分析工作。微生物檢測技術(shù)應(yīng)用過程中,應(yīng)對技術(shù)應(yīng)用做好數(shù)據(jù)分析工作,在實際監(jiān)測過程中通過數(shù)據(jù)采集設(shè)備對微生物的種群情況進行數(shù)據(jù)分析,包括重金屬等信息進行全面采集,在監(jiān)測前需要接入大數(shù)據(jù)分析儀器,從而最大限度地發(fā)揮微生物檢測技術(shù)效能。總之,前期準備工作的落實直接影響微生物檢測技術(shù)能否順利實施,在具體工作中相應(yīng)的設(shè)施設(shè)備,水體分析和儀器檢測、分析都應(yīng)進行檢查,確保各項檢測技術(shù)可以完成采集和檢驗,避免二次檢驗或檢驗不準確情況的出現(xiàn)。
水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測過程中,合理選擇檢測技術(shù)對水質(zhì)監(jiān)測非常重要。在實際現(xiàn)場檢測中,需要快速檢測水質(zhì)重金屬或者測定單一的菌群時,通常會采用酶免疫檢驗方法,通過檢驗試劑的方式對水質(zhì)情況進行初步判斷,從而為后續(xù)的檢驗提供輔助參考,也便于相關(guān)技術(shù)人員對水質(zhì)情況進行分析。在實際的檢驗過程中,檢驗人員還需要進行專業(yè)檢驗,如PCR技術(shù)就可以對水質(zhì)進行監(jiān)測,包括微生物菌群等,從而快速了解水質(zhì)情況,對水質(zhì)污染和菌群進行分析,為水資源污染防治提供依據(jù)。而且PCR技術(shù)通過與大數(shù)據(jù)的分析,可以對水質(zhì)情況進行動態(tài)追蹤,了解水質(zhì)變化情況;生物傳感技術(shù)則主要是用于種類和數(shù)量的測定,可以提高準確度。不同的微生物檢測技術(shù)應(yīng)用有不同的側(cè)重方向,因此如何選擇檢驗技術(shù)是水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的重點,在實際的現(xiàn)場檢測過程中,通常需要使用多種微生物檢測技術(shù)配合,從現(xiàn)場、實驗室分析等多角度進行綜合研判,從而確保水質(zhì)監(jiān)測質(zhì)量。總之,微生物檢測技術(shù)的應(yīng)用需要結(jié)合實際情況,根據(jù)不同水體、不同水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測的要求靈活選擇,確保微生物檢測技術(shù)應(yīng)用準確、有效。
微生物檢測技術(shù)在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測應(yīng)用過程中,涉及樣本管理、實驗室分析等多個流程,每個流程都應(yīng)規(guī)范,從而確保檢驗技術(shù)順利實施和樣本檢測結(jié)果的有效性。規(guī)范檢測流程需要人員在操作過程中嚴格按照要求執(zhí)行,同時保證環(huán)境的穩(wěn)定性。
水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測過程中微生物檢測技術(shù)應(yīng)用的流程涉及樣本采集、保管等多個步驟,需要進一步地加強規(guī)范工作。首先,微生物檢測技術(shù)的樣本采集和管理都應(yīng)按照標準執(zhí)行,從采集來看,微生物的檢測樣本應(yīng)該嚴格按照標準執(zhí)行,如自來水的樣本主要是在放水后10~15min收集取樣,對江河湖海的水質(zhì)檢測應(yīng)在水面下15cm進行取樣,水體取樣過程要標準,采用無菌采樣玻璃進行采樣。采樣后根據(jù)檢測技術(shù)要求一般需要低溫密封保管,從而減少可能的外部影響和對采集水體的污染。其次,在實驗室的微生物檢測過程中,工作人員應(yīng)嚴格按照標準檢測過程進行操作,而且要控制檢驗過程中的溫度和濕度,從而確保檢測結(jié)果的真實性。在監(jiān)測過程中,監(jiān)測人員還需要對技術(shù)涉及的設(shè)備進行檢驗,確保設(shè)備運行正常,同時監(jiān)測應(yīng)分多次進行并對檢測結(jié)果進行對比。最后,微生物檢測技術(shù)應(yīng)用后,對水質(zhì)監(jiān)測的數(shù)據(jù)和結(jié)果應(yīng)進行整體的評價,既要對結(jié)果評價也要分析檢測過程中的流程是否完善,對部分檢測技術(shù)還需要進一步地優(yōu)化,確保檢測結(jié)果的真實性。微生物檢測數(shù)據(jù)分析過程中還需要對結(jié)果進行研究,需要反復(fù)進行對比并對數(shù)據(jù)進行加工,確保數(shù)據(jù)分析符合實際情況??傊?guī)范檢測流程,優(yōu)化技術(shù)檢測程序,加強樣本采集管理、監(jiān)測管理、數(shù)據(jù)分析工作是提升微生物檢測技術(shù)應(yīng)用有效性的重要手段,需要在實際工作中不斷完善檢測技術(shù)。
微生物檢驗技術(shù)在水資源監(jiān)測中的應(yīng)用應(yīng)突出技術(shù)實用性,為水質(zhì)保護提供支持,同時也為水體保護提供必要的依據(jù)。微生物檢測技術(shù)數(shù)據(jù)要進行合理的應(yīng)用和分析,不能單純地以結(jié)果為目的,而是要做好數(shù)據(jù)應(yīng)用工作。
微生物檢驗后,應(yīng)將監(jiān)測的數(shù)據(jù)通過大數(shù)據(jù)技術(shù)等進行模型構(gòu)建,形成水體微生物種群、重金屬污染情況分析報告并形成水體模型,根據(jù)監(jiān)測的數(shù)據(jù)結(jié)合國內(nèi)外水體微生物水質(zhì)管理的做法制定水資源管理方案,加強水資源管理工作。同時在水資源管理過程中,微生物檢驗技術(shù)應(yīng)堅持動態(tài)水資源監(jiān)測工作,通過PCR技術(shù)、生物傳感技術(shù)等動態(tài)進行數(shù)據(jù)分析工作,及時了解水體微生物變化并根據(jù)大數(shù)據(jù)進行研判,及時調(diào)整水質(zhì)干預(yù)方案,從而確保微生物檢驗與水質(zhì)監(jiān)測、水質(zhì)管理、水污染防治等有效結(jié)合,體現(xiàn)微生物檢驗技術(shù)的應(yīng)用價值。
5結(jié)語
水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中,微生物檢驗技術(shù)的應(yīng)用對提升水質(zhì)環(huán)境分析、加強動態(tài)監(jiān)測、了解水體變化具有重要意義。具體檢測過程中,工作人員應(yīng)合理選擇微生物檢驗技術(shù),做好檢驗技術(shù)的應(yīng)用分析工作,對檢驗數(shù)據(jù)進行綜合研究,為水質(zhì)管理提供必要依據(jù),為水資源保護提供有效支持。
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