水环境监测中微生物检测技术的应用分析.pdf

CleaningWorld2023年6 月试验研究第39 卷第6 期洗界世清清文章编号：16 7 1-8 9 0 9（2 0 2 3）6-0 0 43-0 0 3水环境监测中微生物检测技术的应用分析孙志军，郑丽丽（石家庄高新技术产业开发区环境监控中心，河北石家庄050000)摘要：水环境保护是环境保护中的重要内容，通过水环境监测可获取水体的质量和污染程度，微生物检测技术作为水质检测技术的一种，提升微生物检测技术在水环境监测中的应用效果，对环保保护具有重要意义。基于此，阐述了微生物检测技术在水环境监测中的应用，对微生物检测技术进行概述，对常见的微生物检测技术中的微生物传感器技术、PCR技术、酶免疫技术、基因工程技术的应用效果进行分析，并从样品采集、实验室环境、检测结果评价和质量三方面对微生检测技术在应用时的质量控制要点进行分析。关键词：微生物技术；水环境保护；水质监测；质量控制要点中图分类号：X832文献标识码：A我国属于水资源缺乏国家，淡水总量仅约2.8万亿m。随着社会经济的发展，污水排放导致水体受到污染，污水中的有毒有害物质使水资源的利用价值降低，影响了水环境质量，导致水资源匮乏现象加剧。采用合理有效的措施对水环境进行监测，获取水环境质量信息，能够有效控制水污染现象。基于此，对水环境监测中微生物检测技术的应用分析，总结微生物检测技术的应用质量控制要点，以期为提高和保证水环境监测效果提供参考和借鉴。1微生物检测技术在水环境监测中的应用1.1微生物检测技术概述在水环境监测中主要的监测内容为水体的物理性质、化学物质含量以及微生物含量，进而对水质环境进行评价。微生物检测技术中水质检测技术中的一种，通过微生物对水体作出的反应，利用环境分析学、物理和化学检测学、生物检测学等原理，对水体的污染程度进行检测和判断。虽然在技术的实际应用过程中，微生物检测技术无法对水体污染程度进行具体、量化的变达，仅作为化学检测技术的辅助性手段，但其在水污染处理中占有重要地位。1.2水环境监测中常见的微生物检测技术（1）微生物传感器技术。微生物传感器技术是将生物技术与传感器技术相融后的技术，利用微生物会对水体循环污染物质活动情况作生一定的反应、利用传感器获取微生物变化的过程，通过两者结合，进而获取、检测水体的污染物信息。该技术无需进行检测物质的培养工作，一般在水样中加入标准大肠杆菌溶液，然后将检测设备的传感采集探头放入水样之中，设备于8 10 min内会自动输出水质检测结果。该技术节省了多道检测工序，提高了检测的效率与质量，（2）P CR 技术。PCR（聚合酶链式反应，Polymerase chainreaction）技术原理是在DNA半保留复制、碱基互补配对基础上，在微生物体外进行DNA复制，通过改变模块DNA、脱氧核糖等条件，提高DNA聚集速度和倾向，确保DNA与酶在高温环境下的编译反应和在低温环境下的裂变反应，从而实现对水体污染程度的判断与检测。例如，在高温（7 0）环境下，聚合酶较为活跃，DNA聚合反应较为明显，出现向多方向延伸的DNA聚合酶链。PCR技术的准确性较高、检测速度较高，能够保证水环境监测的水质检测效果，明确水体中的具体污染物。（3）酶免疫技术。酶免疫技术原理是利用酶对抗体进行标记，根据对酶的检测筛选水体中的污染物、根据不同抗原、抗体反应特异性检测水体的污染情况，检测时利用对已知抗体免疫的生物酶，能够对水体中的污染物类型、浓度等信息准确地识别作者简介：孙志军（19 8 7-），男，中级职称，本科学历，研究方向：环境监测。通讯作者：郑丽丽收稿日期：2 0 2 3-0 2-15。下转47 页.44.清洗世界第6 期出来。在此基础上，添加有效抗体稳定免疫酶特征，能够实现对抗原的精准识别，进而保证良好的水质检测效果。酶免疫技术在应用时一般采用流动注射法，利用特定膜作为抗体的载体，利用荧光检测法进行检测，获取水质的检测结果，通过更换载体膜实现连续检测。2行微生物检测技术在水环境监测中应用的质量控制要点分析2.1样品采集质量控制要点（1）水样的采集：在进行水环境监测时，监测的水体的水质情况会随着时间的变化发生一定的改变，因此，为了保证监测水样的代表性、水质监测的准确性，在采样前应结合现场勘察等工作，制定合理、详尽的采样计划，采样时要根据计划的规定，定时、定点的采集样品；在进行采样时，要提前准备好收纳水样的检测容器，并根据水样的采样位置采取的不同采样方式：采集地表水水样（河流水、湖水）时：在采样时要握住采样瓶容器的下方，将采样瓶插入水中，在水面上方12 15cm的高度时，拔掉采样瓶容器的瓶塞，并且需要注意将瓶口方向朝向水流的方向，让水样灌入容器之中，采样时需调整瓶身角度控制水样灌入的速度，使采集的水样达到容器的8 0%容积即可，随后盖上瓶塞、取出采样瓶、做好标记。采集自来水水样时：若涉及污染源追踪，在采样前需用棉拭子对水龙头内、外部擦拭取样，检测水龙头自身污染的可能性。在取水样前，需注意对水龙头进行灭菌处理，灭菌方式一般采用酒精灯灼烧法，灼烧后使水龙头最大化流水5 8 min，降低采集到不具代表性的残留水进而影响检测质量的风险，关小水龙头进行采样，做好采样瓶标记工作。（2）水样的保存：保存水样需根据水样的类型不同，选取冷藏冻或加入保存剂的方法，通过化学保存剂和低温抑制生物活动、减缓挥发作用和化学反应。携带水样的容器应放置在4低温冷藏箱中，并在2 h之内送到水质检测实验室2.2实验室检测质量控制要点（1）实验室环境的控制：实验室具备足够的通风换气设备，保证实验室内的空气新鲜洁净，减少空气中的杂菌在检测时对检测精度的影响；对水样进行检测时应根据检测要求对环境的温度和湿度进行控制，一般温度控制在(2 3土2)、湿度控制在（6 5土15)%RH；实验室要设置不同的功能分区，并对水样检测区设置醒目的警示标识用以提醒人员，防止人员流动的外来干扰和实验室内的交叉污染；在利用微生物技术对水样进行检测实验之前，要做好区域内的消毒工作，避免检测设备、设施对水样产生污染。（2）培养基的质量控制：对于培养基应做好详尽信息记录，包括但不限于培养基的配置人员、时间、批次、名称、编号以及培养的pH、灭菌温度、主要成分、不稳定成本、注意事项等等，并在培养基的使用时，对其进行无菌检验，完成阳性和阴性对照检查工作，进而保证微生物检测技术在水环境监测中的应用效果，2.3检测结果评价和质量控制要点（1）水质样品检测质量控制：在利用培养基接种之前，由于水样中可能存在易于沉降的物质，且为保证水样中的物质能均匀分布在水中，需利用设备或者手动对水样进行摇匀；在水样稀释和转移的过程中，应利用清洁灭菌后的玻璃棒沿着试管容器的内壁加入水样，需注意操作时避免接触到容器内部的壁和其中的稀释液，避免因污染降低水质监测精度，影响水质检测质量；在将稀释液加入培养皿中时，需要注意不要将培养皿的密封盖完全打开，降低环境中的杂菌污染培养皿，注入后及时关闭密封盖，在培养皿中还需加入相应的营养物质，根据微生物技术选用的微生物决定。（2）样品检测结果评价质量控制：在利用微生物检测技术对水质进行监测时，对于水质样品监测结果评价和对质量的控制需从对操作精密度进行度量和评价、无菌环境检验两方面出发：操作精密度度量和评价：开展操作精密度度量时，需要在特定的水样中选取阳性水样，一般选择15个保证度量精度，计算每个阳性水样数据的对数，若在计算的过程中出现样品数值为0 的情况，需对数据进行拓宽，在数值最后面加1进行计算，计算之后，在样品中选取10%比例作为开展双样分析所使用的样品，经双样计算、分析后，当差值 3.7 2 R，则可判定在检测过程中，化验人员的操作精密度不足，出现失衡的问题，此时水质检测效果较差，不能代表水质检测结果，需采取相对的措施后重新对水质进行检测。无菌检验：在水质检测中，涉及的灭菌工作较多，在每次试验操作开展前均需要对使用的设备、容器、样品实时必要的灭菌处理，通过灭上接44页47第3 9 卷董均锋.微生物检测技术在水质环境监测中的应用（3）P CR 技术。在进行水污染治理时，PCR是应用较广泛的微生物检测技术之一。PCR技术作为一种聚合酶链式反应，属于分子生物学技术，原理主要是DNA双链复制，将DNA片段添加在体外，模板DNA虽然很少，但却能大量拷贝。PCR技术不仅可检测水生环境，还广泛应用于刑事取证和生物医学研究。PCR技术的原理是在假设互补碱基配对和DNA半保留复制原理下实现DNA体外复制，应用该技术不但能克隆基因工程菌和微生物基因，还能监测病原微生物。应用PCR技术，能有效打破传统培养模式的局限性，弥补常规检测技术的缺点，让检测效率及监测效果有效提高。（4）生物传感器技术。生物传感器技术利用生物体内具有多种功能的气管，将生物体变成灵敏的传感器。在实际应用过程中，主要包括乙醇和甲烷生物传感器，可以为监测人员提供客观、准确的监测数据。应用生物传感器技术，能对水污染的监测程序进行简化，让监测效率及质量显著提高。生物传感器技术能为水污染的自动化处理创造便利条件，让水污染处理的科学性及技术性显著提高。5讨论微生物检测技术的应用，能对水环境的污染程度进行准确判断，对水环境中的有害物质、危害超菌降低外来物质对水质检测结果的干扰，为保证灭菌效果，在灭菌后需对各设备、容器如培养基、滤膜等进行细菌检测，当发现外部细菌存在时，获取的水质检测信息不可用，需重新监测，并且需注意在每次试验工作开展时，需对水样进行重复性分析，避免偶然性对检测结果的影响，进而提升水环境监测中微生物检测技术的应用效果。3结语通过水环境监测工作可为水体的污染预防和治理工作提供可靠的数据支撑。微生物检测技术作为水质检测的重要手段，分析了微生物检测技术中三种常见的技术，并对各技术的原理和优势进行分析，同时，分析、总结了微生物检测技术在水环境监测中应用的质量控制要点，明确应用质量控制要点有标菌群进行有效监测，不但能让水环境污染判断的实际需求得以充分满足，而且也能为水环境的治理提供客观和准确的数据。微生物检测技术的合理应用，能促进水环境监测、治理的稳定、长久发展。参考文献：1杨忠礼，简析水质环境监测中的微生物检测技术及其质量控制 .环球市场，2 0 19(2 4):39 3.2 周静.水质环境监测中的微生物检测技术及其质量控制分析 .科学与财富，2 0 19,11(2 8):19 8.3钱梦莹，陈瑞燕。水质环境监测的微生物检测技术应用分析 J.生态环境与保护，2 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