微生物檢測技術在水質環境監測中應用

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。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境下都能繁殖，代謝率高，在適宜的溫度下更是可以以指數級別進行擴張，會使水質嚴重惡化危害人類。因此，水質環境監測中應做好微生物檢測工作，及時了解水質情況，制定水質環境處理方案，提升水體質量。

關鍵詞：微生物檢測水質環境監測應用溫度

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

微生物是水質監測主要依據，通過監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。微生物檢測技術包括生物傳感技術、酶免疫檢測技術等，這些檢測技術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，了解水質變化情況，從而為水污染防治、水資源管理提供必要依據，因此研究微生物檢測技術在水質環境監測中的應用具有現實意義[1]。

1我國水質環境監測現狀

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，對水質管理提出了具體要求。近年來，我國對水質環境監測工作進一步加強部署，加強水體監測工作，例如：在傳統水體監測中，通常采用分光光度方法對水體進行測定，對水質情況進行分析，為水資源治理提供了重要依據。隨著技術的發展和進步，水質環境監控手段不斷更新，生物檢測技術得到了有效發展[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境下都能繁殖，且代謝率高，通過對微生物監測可以有效對水質進行分析，從而加強水質管理控制工作，為水質管理提供依據。

2水質環境監測中微生物檢測常規技術

2.1基因檢測技術

水質環境監測中，基因檢測技術是微生物檢測的最新方向，其主要是利用分子遺傳學，對水質中的微生物菌群進行分析，在監測過程中具有準確度高、動態檢驗效果好等效果，在具體實踐中得到了有效應用[3]。

基因檢測技術可以對水體中的細菌種群情況進行分析，對水質情況進行動態化監測，可以有效通過DNA重組技術等進行檢驗，了解水質中動態微生物的變化情況，從而客觀地反饋出水質中的微生物種群情況和相關的指標。在實際應用過程中，基因檢測技術可以對水中微生物進行動態的追蹤，分析水質變化情況同時為水資源污染的防治提供必要的依據和支持，同時檢測的結果可以為后續水質管理提供依據，為管理提供有針對性的支持。

2.2酶免疫檢測技術

酶免疫檢測技術在微生物檢測方面應用較為廣泛，主要技術特點是通過酶對微生物的反應，包括熒光反應等進行分析，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。

酶免疫檢測技術多用于現場檢測，可以對單一的微生物進行快速檢測，符合水質環境監測的要求。此外，在實際的檢測過程中，酶免疫檢測技術的應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通常與其他的檢測技術相互配合，加強檢測精準度[4]。

• PCR檢測技術

PCR是應用較廣泛的微生物檢測技術之一。PCR技術作為一種聚合酶鏈式反應，屬于分子生物學技術范疇，原理主要是DNA雙鏈復制，將DNA片段添加在體外，模板DNA雖然很少，但卻能大量拷貝。

PCR技術不僅可檢測水生環境，還廣泛應用于刑事取證和生物醫學研究。PCR技術的原理是在假設互補堿基配對和DNA半保留復制原理下實現DNA體外復制，應用該技術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。應用PCR技術，能有效打破傳統檢測模式的局限性，彌補常規檢測技術的缺點，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

水質環境監測中微生物致病菌群監測主要包括大腸桿菌、革蘭氏等，這些菌群通過生物表現可以初步被發現，如魚類藻類的表現通常會反映出水污染的情況，如水質中藻類暴發、魚類死亡等都能證明水質污染的嚴重性。此外，致病菌群的檢驗技術已經相對成熟，在實際檢驗過程中需要做好技術應用工作：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雜菌群需要進行技術聯合工作，通過其生物特性進行檢驗，革蘭氏陰性無芽孢桿菌表現出需氧、厭氧的特點，在對水質情況進行檢測時可以通過濾膜、發酵方式來完成。在對大腸桿菌進行檢測時，水質污染程度可利用數值進行判斷，數值越低，水質污染程度則越低，可以選擇忽略，如果需要處理也可以通過簡單方式實現；數值越高，水質污染越嚴重，在處理時則需要制定科學的方案。總之，致病菌群的檢驗需要從技術上進行分析，加強菌群的測定，做好水質分析，從而為水資源管理和污染防治提供依據。

• 微生物檢測技術在水質環境監測中應用思路

3.1做好環境監測準備工作

微生物檢測技術在水質環境監測中的應用需要提前做好準備工作，提升微生物檢測技術的有效性、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據采集等工作，在準備工作中需要盡可能地完善微生物檢測設備和檢測方案，確保微生物檢驗技術的順利進行。做好環境監測準備工作應做好以下幾點。

首先，做好微生物檢測技術準備工作，加強人員培訓和管理。微生物檢測技術雖然自動化程度比較高，但具體操作中不同的檢驗技術的操作流程、操作標準和方案有所不同，因此在前期準備工作中應對相關的工作人員加強培訓工作，幫助工作人員熟悉檢測過程，對檢測的設施設備熟悉流程，在實際操作過程中嚴格按照標準執行。其次，做好溫度和濕度的控制。微生物檢測技術應用過程中，溫度和濕度對檢測的結果影響比較大，因此在前期準備過程中需要做好實驗室的設計工作，對采集的樣本根據檢驗方案應做好相應的處理和保存，同時在實際監測過程中需要控制濕度和溫度，提升微生物檢測技術應用的準確性。此外，微生物檢測時應做好微生物實驗室的搭建，采集的樣本應盡可能在實驗室封閉環境下進行，從而確保檢驗結果的真實、有效性。最后，微生物檢測要做好數據分析工作。微生物檢測技術應用過程中，應對技術應用做好數據分析工作，在實際監測過程中通過數據采集設備對微生物的種群情況進行數據分析，包括重金屬等信息進行全面采集，在監測前需要接入大數據分析儀器，從而最大限度地發揮微生物檢測技術效能。總之，前期準備工作的落實直接影響微生物檢測技術能否順利實施，在具體工作中相應的設施設備，水體分析和儀器檢測、分析都應進行檢查，確保各項檢測技術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。

• 選擇合理微生物檢驗技術

水質環境監測過程中，合理選擇檢測技術對水質監測非常重要。在實際現場檢測中，需要快速檢測水質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情況進行初步判斷，從而為后續的檢驗提供輔助參考，也便于相關技術人員對水質情況進行分析。在實際的檢驗過程中，檢驗人員還需要進行專業檢驗，如PCR技術就可以對水質進行監測，包括微生物菌群等，從而快速了解水質情況，對水質污染和菌群進行分析，為水資源污染防治提供依據。而且PCR技術通過與大數據的分析，可以對水質情況進行動態追蹤，了解水質變化情況；生物傳感技術則主要是用于種類和數量的測定，可以提高準確度。不同的微生物檢測技術應用有不同的側重方向，因此如何選擇檢驗技術是水質環境監測的重點，在實際的現場檢測過程中，通常需要使用多種微生物檢測技術配合，從現場、實驗室分析等多角度進行綜合研判，從而確保水質監測質量。總之，微生物檢測技術的應用需要結合實際情況，根據不同水體、不同水質環境監測的要求靈活選擇，確保微生物檢測技術應用準確、有效。

• 規范檢測流程

微生物檢測技術在水質環境監測應用過程中，涉及樣本管理、實驗室分析等多個流程，每個流程都應規范，從而確保檢驗技術順利實施和樣本檢測結果的有效性。規范檢測流程需要人員在操作過程中嚴格按照要求執行，同時保證環境的穩定性。

水質環境監測過程中微生物檢測技術應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范工作。首先，微生物檢測技術的樣本采集和管理都應按照標準執行，從采集來看，微生物的檢測樣本應該嚴格按照標準執行，如自來水的樣本主要是在放水后10～15min收集取樣，對江河湖海的水質檢測應在水面下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。采樣后根據檢測技術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，從而確保檢測結果的真實性。在監測過程中，監測人員還需要對技術涉及的設備進行檢驗，確保設備運行正常，同時監測應分多次進行并對檢測結果進行對比。最后，微生物檢測技術應用后，對水質監測的數據和結果應進行整體的評價，既要對結果評價也要分析檢測過程中的流程是否完善，對部分檢測技術還需要進一步地優化，確保檢測結果的真實性。微生物檢測數據分析過程中還需要對結果進行研究，需要反復進行對比并對數據進行加工，確保數據分析符合實際情況。總之，規范檢測流程，優化技術檢測程序，加強樣本采集管理、監測管理、數據分析工作是提升微生物檢測技術應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。

• 加強監測數據應用

微生物檢驗技術在水資源監測中的應用應突出技術實用性，為水質保護提供支持，同時也為水體保護提供必要的依據。微生物檢測技術數據要進行合理的應用和分析，不能單純地以結果為目的，而是要做好數據應用工作。

微生物檢驗后，應將監測的數據通過大數據技術等進行模型構建，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，根據監測的數據結合國內外水體微生物水質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，微生物檢驗技術應堅持動態水資源監測工作，通過PCR技術、生物傳感技術等動態進行數據分析工作，及時了解水體微生物變化并根據大數據進行研判，及時調整水質干預方案，從而確保微生物檢驗與水質監測、水質管理、水污染防治等有效結合，體現微生物檢驗技術的應用價值。

5結語

水質環境監測中，微生物檢驗技術的應用對提升水質環境分析、加強動態監測、了解水體變化具有重要意義。具體檢測過程中，工作人員應合理選擇微生物檢驗技術，做好檢驗技術的應用分析工作，對檢驗數據進行綜合研究，為水質管理提供必要依據，為水資源保護提供有效支持。

參考文獻

[1] 張悅，陳冰，李旭文，等.基于Sentinel-2與隨機森林算法的太湖水生植被分布監測[J].環境監控與預警，2023，15（6）：42-49.

[2] 崔峰，張華，袁玲雙，等.一種低功耗NB-IOT水質COD在線監測節點設計[J].工業控制計算機，2023，36（11）：47-49，69.

[2] 朱延平，吳霖璟，于佳麗，等.基于K-means聚類和熵值法的二次供水水質評估[J].東華大學學報（自然科學版），2023，49（5）：129-135.

[3] 潘江勇.基于統計學方法的某鋁礦周圍地下水水質監測及評價[J].山西化工，2023，43（10）：195-198.

[4] 曹陽陽.不同方法在地表水質評價中的對比研究[J].水利科學與寒區工程，2023，6（10）：82-86.

[5] 曹勇.探究環境監測中如何提高水污染監測質量[J].資源節約與環保，2023（10）：56-59.