試論環境生態質量檢測中的微生物檢測

鐘 華

（廣西工程技術研究院有限公司，廣西 南寧 530201）

微生物是生態系統中的一個重要組成部分，由于環境問題的日益突出，這種微小的生物逐漸受到人們的重視[1]。微生物是一種對環境變化非常敏感的生物，所以在處理環境問題的時候，都會先對微生物進行一些定量化的研究，然后對其進行分析和處理[2]。因此，本文主要討論了生態環境中的微生物檢測技術。21世紀以來，我國的工業、農業的污染排對生態環境產生了不利的影響。環境污染與能源問題是當今世界的一個重要課題。隨著人們對生態環保觀念的不斷更新，有關部門也意識到環保的重要性，并逐步加大了對環境的監控與治理。在生態環境質量監測管理中，有關部門應該利用微生物技術對環境進行監測，并從生物學的視角對其進行評價，以全面掌握環境現狀。微生物檢測技術相對于常規的化學、物理方法來說，有其優越性，也為環保工作打下了良好的基礎。

1 環境生態檢測的意義

環境生態學是利用生物學、生態學等多種方法對生態環境進行監測，并在生態系統的構成上，實現實時的環境質量監控。在監測生態環境的過程中，可以發現生態系統的動態變化情況，從而發現問題所在。在進行環境生態檢測的過程中，要對環境中的每一個污染因子進行監控，綜合分析得到的數據，才能更好地應用科學的方法來處理。因此，在環保工作中，對生態環境進行監測是非常必要的[3]。

2 環境問題對微生物的影響

一旦出現生態環境被污染的問題，就會直接影響到植物、藻類等生物的正常生長。在這個過程中，對細菌等異養體的生長沒有太大的影響，雖然影響不大，但也會有一些微量的變化，需要進行精密監測才能發現變化情況。所以，在實際的環境監測中，如果能嚴格按照有關規定進行細菌學的監測，就可以幫助工作人員收集到大量的數據。以往的生態環境監測，主要是對特定地區的微生物數量進行檢測，以評價環境問題的嚴重性，從而為水源、土壤污染等問題的治理提供依據。空氣不是微生物群落的生存、代謝和繁殖的場所，自然界中沒有固定的微生物群落，它們會以水蒸氣、土壤、粉末、動物尸體等為媒介，通過對微生物群落的探測，來監控環境問題。在大氣污染問題的監控階段，還可以通過對現有的空氣質量問題進行分析，并結合微生物的分布狀況，以及微生物群落系統的變化，來檢測空氣中的污染程度。

3 常用的微生物檢測技術

在環境生態品質的監測中，通過對微生物的監測，可以了解生態環境狀況。目前，生態環境的質量主要是指生物和生態學，通過對生態系統中微生物的研究，來理解生態系統中的問題。

3.1 顯微檢測技術

顯微檢查技術是一種利用顯微鏡、電子顯微鏡、熒光顯微鏡、暗視野顯微鏡等儀器進行的一項技術，是目前微生物檢測中常用的一種技術。盡管顯微檢測的操作和儀器的使用簡單，但是它也有檢測不準確、控制因素少、誤差大等問題，使檢測結果不夠準確，不能準確地獲取數據，因而很少采用這一技術。

3.2 分離純化技術

在生態系統中，微生物的種類很多，而且大部分都是混合的，所以要對其進行檢測，就必須對其進行分離和提純。分離和提純技術要求有多種，如：稀釋平板法。這是一種將所需的分離物質進行一系列的稀釋，將其加入到冷卻的培養基中，再將其加入到培養皿中進行冷卻。在稀釋的過程中，如果比例不正確，就會產生不同的細菌。

3.3 染色技術

通過對微生物進行檢測，可以很好地了解不同的微生物的情況。微生物的著色過程通常包括：制片、烘干、固定、染色、脫色、復染、水洗、烘干、鏡檢。常規的細菌染色有革蘭染色、抗酸染色、墨汁染色等，但染色技術中的結果，并不能直接反映出細菌的狀況，因為染色后的微生物大多已經死亡，而且它們的結構也會隨著化學反應而改變。因此，在進行染色和脫色的過程中，必須要嚴格的控制好每一步，否則就會造成嚴重的后果。

3.4 生物酶檢測技術

生物酶技術是一門涉及到很多領域的技術，包括生物酶的免疫和酶的抑制。生物酶免疫技術是一種與現有技術相結合的技術，利用生物酶免疫技術，可以有效的將抗原與有效的酶結合在一起，再結合間接法、競爭法等先進的光學技術來檢測細菌的特異性反應。生物酶抑制技術主要是用來處理被污染的環境，利用特殊的酶來抑制污染物，在使用這種技術的同時，還可以加入染料來染色，從而判斷酶是否被抑制，從而達到監測和控制環境污染的目的。

3.5 生物芯片檢測技術

生物芯片技術是目前微生物檢測中最先進的一項技術，它將生物學、物理化學、電子技術與計算機技術相結合。液相芯片比固相芯片更加精確和穩定，因此在醫療等領域得到了廣泛的應用。基因芯片檢測技術是利用 DNA探針與不知名的核酸序列進行雜交，并對其 DNA序列進行分析。基因芯片是一種非常好的檢測方法，它的檢測非常的精準，而且非常的靈敏，可以很好的防止流傳性的疾病。應用于環境微生物，可以觀測和探測生物群落的組成結構、狀態、功能等特征。蛋白芯片技術是一項新的生命科學研究技術，可以彌補目前基因技術的缺陷。這種技術的原理，是將蛋白質的抗原特異性結合在一起，將蛋白質加工成蛋白質，將其固定在酶和抗原的載體上，根據微生物的性質，將其與酶、抗原等進行特異性的結合，從而得到被檢測的蛋白質，再用熒光掃描的方式來檢測被測蛋白的熒光強度。利用這種技術可以快速、低消耗、低成本地處理環境中的污染物，利用基因工程技術來控制環境中的有害物質，例如塑料制品、農藥等；在處理重金屬污染的過程中，人們采用了一種從植物中提取的技術，這種技術是利用植物吸收重金屬的方式，將重金屬元素聚集在植物的身體里，然后將其燃燒，從而解決了土壤中的重金屬問題。

4 環境監測中常用微生物檢測技術

4.1 微生物群落監測

該方法在廢水、土壤、大氣等方面得到廣泛的應用，而且它的方法更加經濟、快速、有效。近年來，微生物群落的檢測技術在重金屬、農業、化工、食品、家紡、生活污水等方面得到了廣泛的應用。通過對特定地區微生物群落的監測，可以清楚地了解一定時期內的環境污染狀況，以及污染的歷史狀況。由于目前微生物群落技術的應用不夠廣泛，因此，在群落生態和個體生態監測方面，必須對微生物的毒性、誘變、生物化學等進行分析。

4.2 環境污染細菌學監測

環境污染不會對所有的動物產生影響。它對硅藻類、簇生類的影響較大，對微生物及其它生物體的影響較弱。在日常工作中，必須把細菌學的檢測方法運用于環境監測，以保證相應的數據。通常，監督部門會對微生物總數進行檢測，根據檢測結果來判斷環境的污染狀況，同時也會為水體、土壤污染等提供相關的微生物指標。例如，在水質檢測時，可以對水體中大腸菌群、腸道病毒等進行檢測，以確定各斷面的水質和衛生狀況。此外，通過對空氣的細菌分布、生長和變異特征的分析，可以檢測出污染物的毒性，包括對環境的敏感菌群的消失、菌群適應性的改變、生物化學的響應。

4.3 微生物毒理學監測和其它檢測技術

環境污染具有廣泛的輻射面，對人體、動植物、微生物等都有一定的危害。同時，通過對微生物在環境中的作用進行監測，發現其毒性、作用機理、破壞情況等，以確定其與微生物的關系，確定其對微生物的作用，確定其指標，進而確定其在環境中的各種指標，因此，微生物的檢測技術被逐步應用于環境監測。生物傳感技術主要是利用微生物傳感器，如沼氣生物傳感器、細菌濃度檢測器來對環境進行檢測，以了解環境的污染狀況。與常規的測定方法相比，該方法具有更高的時間和更高的靈敏度。

5 微生物檢測技術在食品安全中的應用

5.1 生物芯片技術在食品安全檢測中的應用

在目前的食品安全檢測中，利用生物芯片技術對食物中的微生物進行檢測，只要一次檢測，就能發現所有的有害細菌，從而反映出食物中的微生物種類和數量。生物芯片作為一種特殊的技術，將會被廣泛地用于食品安全的檢測。不過，由于生物芯片的制造方法非常復雜，所以這項技術還在試驗階段，還沒有被用于食品檢驗。

5.2 PCR技術在食品安全檢測中的應用

PCR技術在食品安全檢測中的應用，其檢測速度快，靈敏度高，特異性高。在食品安全方面，可以對食物中的微生物進行分類，包括大腸桿菌、沙門氏菌、金黃葡萄球菌等。

5.3 生物傳感器技術在食品安全檢測中的應用

在食物感染中，病原菌和腐殖體是最常見的。在目前的食物檢測中，利用生物傳感器，能夠迅速地發現細菌和細菌的種類和數量，并且能夠迅速地發現細菌和細菌。但是，這種技術還處在研究開發的初期，還沒有用于食品檢驗。

5.4 食源性病毒原菌免疫學檢測在食品安全檢測中的應用

其中，目前最流行的是食品病毒的免疫分析技術。在食源性病毒原菌的免疫學檢測中，主要是采用儀器進行檢測，它具有操作簡便、成本低、實用性強，能夠快速、準確地檢出細菌類型的優點。

6 水污染處理中微生物檢測技術的應用研究

6.1 水污染處理中酶免疫檢測技術的運用研究

從當前的污水治理技術來看，酶免疫是其中一個非常關鍵的環節。是指利用特殊的生物酶法，對受污染水域中的污染物進行檢測，從而進行有效的識別。然后再加入一種高效的抗體，使其能夠保持自身的活性，從而實現對抗原的精確檢測。酶免疫技術又稱免疫酶分析，是一種利用酶對抗體進行檢測的技術。酶免疫是當前水體污染治理的主要手段，其研究的深度和應用前景還有待于進一步的探討。

6.2 水污染處理中生物傳感技術的應用研究

目前，生物傳感器也是廢水處理技術中，的一個重要組成部分。該技術是基于生物傳感技術，結合了生物學、醫學等多個領域的產品，具有多個方面的功能。利用具有高活性的生物分子作為傳感器，再加上輔助分析單元，可以實現對樣品的快速、精確的檢測。此外，該方法操作簡單、功能獨特，可用于水質監測。例如，在污水的探測和處理中，利用生物傳感技術可以利用一定的方式，形成具有高靈敏度的傳感器，以實現對廢水的探測。目前，生物傳感技術已成為一種較為先進的檢測技術，在廢水監測方面，主要是通過安裝諸如甲烷酒精之類的生物傳感器，來加速水質的檢測，從而使水質的檢測過程變得簡單，從而提高了檢測的效率和質量，為保護環境提供了可靠、現代化的技術基礎。

6.3 水污染處理中PCR技術的應用研究

PCR技術在廢水處理方面也有較好的應用前景，其實際使用量還會繼續提高。這是一種通過DNA、脫氧核糖核酸等特定的條件來促進 DNA聚合的過程，這是一種 DNA的擴增，末端可以互補的 DNA分子，在高溫下進行突變，再通過低溫退火，再通過一定的步驟，讓模塊 DNA快速增長。PCR技術雖然在1980年代中期才出現，但由于其靈敏度高、產率高、特異性強、操作簡單、操作簡單等優點，使其在生物學領域具有重要意義。它用于水污染的治理，是指將生物酶在95 ℃或更高的溫度下進行突變，再在60 ℃的溫度下，將該引物與已突變的生物酶互補的分子。從PCR的實際操作中可以發現，在超過70 ℃的溫度下，DNA聚合酶是最快速的，也是最好的。DNA聚合酶在最適宜的條件下，破壞了單一的DNA分子，形成了一個復雜的、互補的復合鏈。從整體上來說，基于聚合酶的PCR技術，是一種高品質的溫度控制設備，可以有效的控制溫度和溫度，從而改善廢水的處理效果。也就是說，在合適的溫度下，可以在一定的時間里，快速地復制出一條 DNA，或者是一根頭發上的 DNA。PCR技術是生物醫藥領域的一個重要里程碑。PCR技術不僅可以根據自己的技術特性，準確地檢測出水中的有害生物，也可以檢測到入侵的生物，同時也可以克隆和保存能夠戰勝有害生物的微生物，提高了水中的活性降解細胞，提高了水體的自我調節能力。從整體的觀點來看，PCR技術不僅可以有效地檢測和處置水中的有害微生物，而且可以改進傳統的有益菌的培養，突破了常規方法下人工培育的限制，使其在污水治理中的應用越來越廣泛，其應用前景也越來越廣闊。

7 微生物檢測技術體現出來的優勢

一般而言，不同的環境會對微生物造成不同程度的影響，所以測試人員可以通過對比環境的差異情況，來綜合判斷環境的具體差異，從而判斷出環境是不是受到了污染，以及污染造成的具體影響等。不同的微生物導致了不同的特性，但是這些微生物都有一個共同的特點，那就是對周圍的環境有著很強的敏感性，所以通過對這些微生物進行分析，可以更好的了解到這些微生物的存在，從而為下一步的決策奠定了堅實的基礎[4]。

8 結語

綜上所述，在企業生產和加工過程中，微生物檢測可以有效地防止微生物污染，為群眾的生命安全提供保障。微生物超標，對環境和人體的健康都有很大的影響，所以在生產時，要對微生物進行嚴格的檢查，這是一個非常重要的環節。與常規方法比較，微生物法具有一定的優越性。在實際檢測工作中，應重視微生物技術的運用，減少使用樣品的次數，以達到更好的檢驗精度，為相關部門決策的制定提供數據支撐。為此，要加強對這一領域的專業技術人員的培訓，以此保證群眾的利益和工農業生產的安全。