微生物在水質(zhì)監(jiān)測(cè)中的作用和意義

孫曉偉　王越

【摘 要】微生物檢測(cè)技術(shù)針對(duì)多種因子污染對(duì)微生物的綜合效應(yīng)進(jìn)行檢測(cè)，以判斷環(huán)境污染的歷史狀況，能有效彌補(bǔ)物理、化學(xué)檢測(cè)的不足，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。本文主要介紹了幾種常用微生物檢測(cè)技術(shù)，探討了水污染處理中對(duì)微生物檢測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用，以此為我國(guó)今后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)工作優(yōu)化與創(chuàng)新提供可行性參考。

【關(guān)鍵詞】 水質(zhì)檢測(cè) 微生物檢測(cè) 應(yīng)用探究

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，生態(tài)環(huán)境也相應(yīng)面臨著更大的壓力，環(huán)境污染與能源問(wèn)題已經(jīng)逐漸成為影響人類社會(huì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的主要問(wèn)題因素。面對(duì)嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題，我國(guó)相應(yīng)加強(qiáng)了環(huán)境污染檢測(cè)與治理方面的工作細(xì)則，在不斷提升環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量的同時(shí)，積極采用現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)手段，充分發(fā)揮了我國(guó)新型檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

1 常用微生物檢測(cè)技術(shù)

目前微生物檢測(cè)技術(shù)種類多，應(yīng)用較為廣泛，文章主要對(duì)幾種常用的微生物檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行介紹如下：

1.1 染色技術(shù)

染色技術(shù)則是對(duì)微生物細(xì)胞進(jìn)行染色后，對(duì)微生物進(jìn)行觀察檢測(cè)的一種技術(shù)，不過(guò)由于染色后微生物標(biāo)準(zhǔn)基本是死的，其形態(tài)和結(jié)構(gòu)會(huì)在染色過(guò)程中發(fā)生一定變化，無(wú)法切實(shí)反應(yīng)出活細(xì)胞的真實(shí)情況，因此通常只作為輔助檢測(cè)手段。在實(shí)際操作中，整個(gè)流程也較為繁瑣，染色、脫色都需要嚴(yán)格控制，否則將會(huì)影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

1.2 分離純化檢測(cè)技術(shù)

在大自然中，微生物一般情況下都是雜居的狀態(tài)，因此在對(duì)微生物進(jìn)行檢測(cè)的過(guò)程中要對(duì)這些微生物做好分離純化，之后再對(duì)純的微生物做出檢測(cè)，這種技術(shù)被稱為分離純化檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)往往會(huì)被應(yīng)用在對(duì)菌種的鑒定當(dāng)中，是一種非常重要的微生物檢測(cè)技術(shù)，同時(shí)它還是對(duì)微生物進(jìn)行檢測(cè)的前提。

1.3 其它技術(shù)

在微生物常規(guī)檢測(cè)中，通常對(duì)微生物進(jìn)行形態(tài)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)特性方面的觀察，再利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)測(cè)定微生物的代謝物，以鑒別一些形態(tài)和其它方面不易區(qū)別的微生物，以更好的進(jìn)行微生物分類鑒定。近年來(lái)，在環(huán)境監(jiān)測(cè)中，微生物檢測(cè)技術(shù)運(yùn)用方法較為廣泛，如運(yùn)用細(xì)菌總數(shù)和糞便污染指示菌監(jiān)測(cè)水質(zhì)，運(yùn)用發(fā)光細(xì)菌檢測(cè)環(huán)境有毒物質(zhì)，運(yùn)用水中藻類生長(zhǎng)量監(jiān)測(cè)水質(zhì)或物質(zhì)霉性等等，這些方法都已經(jīng)有了較為成熟的操作手段和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，具有較強(qiáng)的實(shí)踐價(jià)值。

2 水污染處理中對(duì)微生物檢測(cè)技術(shù)的有效應(yīng)用

2.1 水污染處理中PCR技術(shù)的有效運(yùn)用

就水污染處理的實(shí)際情況來(lái)看，PCR技術(shù)是在利用DNA的基礎(chǔ)上，在體外攝氏溫度95度以上的高溫狀態(tài)下，實(shí)際變性會(huì)變成單鏈狀態(tài)。在體外溫度保持在60度左右的低溫狀態(tài)下，引物會(huì)在一定原則基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)與單鏈按堿基的互補(bǔ)配對(duì)。就PCR技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用情況來(lái)看，體外溫度為72度左右時(shí)，是最適宜DNA聚合酶反應(yīng)的溫度。在此種溫度條件下，沿著磷酸五碳糖的方向，聚合酶逐漸合成互補(bǔ)鏈。就整體情況來(lái)看，基于聚合酶的PCR儀實(shí)際上就是高標(biāo)準(zhǔn)的溫控設(shè)備，在水污染處理過(guò)程中，通過(guò)變性溫度以及復(fù)性溫度之間的有效控制，來(lái)提高水污染的治理效果。

PCR技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)過(guò)程中能夠?qū)Σ≡次⑸镞M(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)，對(duì)進(jìn)入自然環(huán)境中的基因工程菌進(jìn)行檢測(cè)，與此同時(shí)能夠應(yīng)用到環(huán)境微生物的基因克隆中。從整體情況來(lái)看，PCR技術(shù)具有在水污染處理中具有良好的應(yīng)用價(jià)值，有效的提高了環(huán)境微生物的檢測(cè)速度，一定程度上緩解了傳統(tǒng)培養(yǎng)方式的不足，突破了傳統(tǒng)方法在人工培養(yǎng)方面的局限，在未來(lái)PCR技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值將會(huì)進(jìn)一步擴(kuò)大。

2.2 水污染處理中生物傳感器技術(shù)的有效應(yīng)用

生物傳感器技術(shù)是微生物檢測(cè)技術(shù)中的重要組成部分，在水污染處理中發(fā)揮著重要的作用。就生物傳感器的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，該技術(shù)實(shí)際應(yīng)用價(jià)值比較高，能夠通過(guò)功能化固定的方式，來(lái)促進(jìn)敏感度比較高的傳感器形成。生物傳感器技術(shù)是一種現(xiàn)代化的微生物檢測(cè)技術(shù)，主要是在污染水中安裝插放甲烷生物傳感器、乙醇生物傳感器等相關(guān)的微生物傳感器，來(lái)有效的簡(jiǎn)化傳統(tǒng)水污染檢測(cè)工作中的復(fù)雜程序，提高水污染檢測(cè)工作的便捷性和高效性，一定程度上推動(dòng)了水污染檢測(cè)工作的進(jìn)步，促進(jìn)水污染處理工作的順利開(kāi)展，為環(huán)境保護(hù)工作的順利進(jìn)行奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.3 水污染處理中酶免疫監(jiān)測(cè)技術(shù)的運(yùn)用

就水污染處理的實(shí)際情況來(lái)看，酶免疫檢測(cè)技術(shù)也是微生物檢測(cè)技術(shù)中的重要組成部分，能夠通過(guò)檢測(cè)酶來(lái)準(zhǔn)確有效的甄別水污染中存在的污染物，通過(guò)合理的抗體結(jié)合，在保證免疫特性穩(wěn)定的情況下，對(duì)抗原進(jìn)行精準(zhǔn)的檢測(cè)。就水污染處理的實(shí)際情況來(lái)看，酶免疫是當(dāng)前比較流行的微生物檢測(cè)方式，具有良好的應(yīng)用價(jià)值。

3 微生物檢測(cè)技術(shù)和化學(xué)、物理分析法的對(duì)比

傳統(tǒng)的化學(xué)、物理檢測(cè)方法大多集中針對(duì)環(huán)境污染物的性質(zhì)、來(lái)源、含量、分布狀態(tài)等進(jìn)行檢測(cè)，所需儀器和設(shè)備通常較為復(fù)雜，并且部分檢測(cè)方法存在缺陷，如重量法在環(huán)境污染物濃度較低時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大誤差，容量法雖然操作方法但靈敏度不高，光學(xué)分析法多適用于水和液體試樣的分析，在實(shí)際應(yīng)用中，這些方法存在不少不足和缺陷，無(wú)法較全面的把握環(huán)境污染數(shù)據(jù)。

微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)是環(huán)境監(jiān)測(cè)研究的新方向，針對(duì)微生物對(duì)環(huán)境污染或環(huán)境變化的反應(yīng)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所需儀器設(shè)備相對(duì)物理、化學(xué)檢測(cè)更易操作，其從分子水平研究在污染物作用下生物體內(nèi)各種指標(biāo)的變化，作為聯(lián)系污染物與生物效應(yīng)之間的紐帶，它既可以揭示環(huán)境樣品和生物體內(nèi)污染物的濃度，還可以反應(yīng)污染物的毒性，且樣本受污染影響較小，成為污染物的暴露與效應(yīng)最靈敏的監(jiān)測(cè)指標(biāo)，具有較高的靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性，對(duì)于環(huán)境污染的探查和快速篩選、環(huán)境健康的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)及污染物長(zhǎng)期毒性效應(yīng)的早期預(yù)報(bào)具有重要意義。盡管微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在監(jiān)測(cè)環(huán)境污染具有化學(xué)分析方法所不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，但其本身也有缺陷和不足，如無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)方法、生物監(jiān)測(cè)相對(duì)復(fù)雜、監(jiān)測(cè)結(jié)果的應(yīng)用不夠廣泛等。

4 結(jié)語(yǔ)

微生物檢驗(yàn)技術(shù)正朝著簡(jiǎn)便、高效、快速、自動(dòng)化方向發(fā)展，許多新的檢測(cè)技術(shù)還在不斷涌現(xiàn)出來(lái)。每種檢測(cè)技術(shù)都有其優(yōu)缺點(diǎn)，研究檢測(cè)人員應(yīng)該根據(jù)不同的檢測(cè)目標(biāo)，不同的實(shí)驗(yàn)環(huán)境及條件，選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)方法，進(jìn)一步地，還可以將不同的技術(shù)結(jié)合起來(lái)比對(duì)、使用，以提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性。

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