環(huán)境監(jiān)測中微生物檢測技術(shù)探討

摘 要：近年來，我國環(huán)境污染日益加劇，已經(jīng)嚴(yán)重影社會和諧與可持續(xù)發(fā)展，環(huán)境監(jiān)測作為開展一切環(huán)境工作的前提，是了解環(huán)境質(zhì)量水平，為環(huán)境管理和污染治理獲取充足的數(shù)據(jù)。微生物檢測技術(shù)針對多種因子污染對微生物的綜合效應(yīng)進行檢測，以判斷環(huán)境污染的歷史狀況，能有效彌補物理、化學(xué)檢測的不足，在環(huán)境監(jiān)測中有得天獨厚的優(yōu)勢。文章就環(huán)境監(jiān)測中微生物檢測技術(shù)的應(yīng)用進行了淺要的探討。

關(guān)鍵詞：環(huán)境監(jiān)測；微生物檢測；環(huán)境污染；生物技術(shù)

1 引言

自進入二十一世紀(jì)以后，人類社會得到了突飛猛進的發(fā)展，無論是工業(yè)發(fā)展速度、社會經(jīng)濟發(fā)展速度還是人口增長速度，都給生態(tài)環(huán)境帶來巨大的壓力，環(huán)境污染與能源問題已經(jīng)影響到人類社會的生存與發(fā)展，環(huán)境問題已經(jīng)成為關(guān)系整個人類社會可持續(xù)發(fā)展的重要問題。面對嚴(yán)峻的環(huán)境問題，全球各國都加強了環(huán)境污染監(jiān)測與治理方面的工作，微生物對環(huán)境污染或環(huán)境變化極為敏感，利用微生物檢測技術(shù)對微生物進行檢測，能有效的通過微生物信息掌握環(huán)境狀況，從生物學(xué)角度監(jiān)測和評估環(huán)境質(zhì)量，并且還能反映出環(huán)境污染的歷史情況，能有效彌補物理、化學(xué)檢測的不足，在環(huán)境監(jiān)測中有著得天獨厚的優(yōu)勢。

2 常用微生物檢測技術(shù)

目前常用的微生物檢測技術(shù)有顯微技術(shù)、染色技術(shù)、分離純化技術(shù)、微生物鑒定技術(shù)、細(xì)菌診斷技術(shù)、聚合酶技術(shù)等幾大類。

2.1 顯微技術(shù)

顯微技術(shù)是微生物檢測中常用的技術(shù)之一，包括普通光學(xué)顯微鏡、暗視野顯微鏡、相差顯微鏡、熒光顯微鏡、電子顯微鏡等多種設(shè)備，在不同的檢測需求中所運用的檢測設(shè)備并不相同。顯微技術(shù)是微生物檢測中最為簡便，操作最為容易的檢測技術(shù)之一，但檢測結(jié)果準(zhǔn)確度和檢測控制較差，直接觀測的結(jié)果有可能會產(chǎn)生極大的誤差。

2.2 染色技術(shù)

染色技術(shù)則是對微生物細(xì)胞進行染色后，對微生物進行觀察檢測的一種技術(shù)，不過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)會在染色過程中發(fā)生一定變化，無法切實反應(yīng)出活細(xì)胞的真實情況，因此通常只作為輔助檢測手段。在實際操作中，整個流程也較為繁瑣，染色、脫色都需要嚴(yán)格控制，否則將會影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.3 分離純化技術(shù)

自然環(huán)境中的微生物通常是雜居混生的，在微生物檢測中需要對混生微生物群體進行分離純化，以對純微生物進行檢測的技術(shù)，分離純化技術(shù)常用于菌種鑒定中，分離純化技術(shù)是微生物檢測的一項重要技術(shù)，是微生物檢測的重要基礎(chǔ)。

2.4 其它技術(shù)

在微生物常規(guī)檢測中，通常對微生物進行形態(tài)結(jié)構(gòu)、培養(yǎng)特性方面的觀察，再利用化學(xué)反應(yīng)來測定微生物的代謝物，以鑒別一些形態(tài)和其它方面不易區(qū)別的微生物，以更好的進行微生物分類鑒定。近年來，在環(huán)境監(jiān)測中，微生物檢測技術(shù)運用方法較為廣泛，如運用細(xì)菌總數(shù)和糞便污染指示菌監(jiān)測水質(zhì)，運用發(fā)光細(xì)菌檢測環(huán)境有毒物質(zhì)，運用水中藻類生長量監(jiān)測水質(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標(biāo)準(zhǔn)，具有較強的實踐價值。

3 環(huán)境監(jiān)測中常用微生物檢測技術(shù)

3.1 微生物群落監(jiān)測

微生物群落監(jiān)測是一種較為經(jīng)濟、快速、有效的微生物檢測方法，被廣泛應(yīng)用于各種廢水、土壤、空氣監(jiān)測中。如重金屬、農(nóng)業(yè)、石油、化工、冶煉、食品加工、制藥、綿紡、化肥、生活污水等方面，即大量運用了微生物群落監(jiān)測技術(shù)。由于環(huán)境污染物的含量會隨著時間變化而變化，會隨著其它環(huán)境條件的變化而且變化，因此對一定區(qū)域內(nèi)的微生物群落進行監(jiān)測，能更好的將一定時間范圍內(nèi)環(huán)境污染的變化情況、環(huán)境污染歷史情況更好的描述出來。目前，急需運用現(xiàn)代微生物群落監(jiān)測技術(shù)，對微生物群落的群落生態(tài)、個體生態(tài)進行監(jiān)測，對微生物進行毒性測定、致突變測定，對微生物進行生理、生化指標(biāo)測定等等。

3.2 環(huán)境污染細(xì)菌學(xué)監(jiān)測

環(huán)境污染對硅藻生物、叢生植物等生物的影響較為明顯，對細(xì)菌等異養(yǎng)生物的影響不太生長感。不過環(huán)境污染依然會對細(xì)菌等異養(yǎng)生物造成巨大的影響，在環(huán)境監(jiān)測中進行細(xì)菌學(xué)監(jiān)測，也能獲得豐富的數(shù)據(jù)。在實際環(huán)境監(jiān)測中，通常會利用檢驗細(xì)菌總數(shù)的方法，來間接判斷環(huán)境污染程度，為水污染、土壤污染提供細(xì)菌學(xué)指標(biāo)，如通過檢驗總大腸菌群、烘大腸菌群、糞鏈球菌、腸道病毒等，能有效判斷出水的衛(wèi)生學(xué)質(zhì)量。雖然空氣并非是菌群生長繁殖的天然環(huán)境，不存在固定的菌落群，但隨著土壤、水、人體等進入空氣中，依然可以對空氣中的菌落群進行檢測以獲得環(huán)境污染的監(jiān)測數(shù)據(jù)。在空氣污染監(jiān)測中，也可以通過對細(xì)菌的分布、生長狀況、變異特性、生理生化指標(biāo)、細(xì)菌群落系統(tǒng)變化等來研究空氣污染情況，測定空氣中的污染物毒性。包括如敏感菌群的消失、抗性強菌群的保留和發(fā)展、菌群個體的發(fā)育狀況、菌群適應(yīng)性的變化、菌群生化反應(yīng)等等。

3.3 微生物毒理學(xué)監(jiān)測及其它檢測技術(shù)

環(huán)境污染物除了對人體、動植物造成影響外，對微生物也會造成影響，通過監(jiān)測微生物對環(huán)境污染物的生物效應(yīng)，進行污染物毒理性質(zhì)、作用機理、損壞現(xiàn)象等檢測，用以探明環(huán)境污染物對微生物造成的影響，把握環(huán)境中污染物各項指標(biāo)情況，為環(huán)境監(jiān)測提供早期敏感性指標(biāo)，判斷環(huán)境狀況和尋求治理路徑。此外，還有其它一些近兩年得到迅速發(fā)展的微生物檢測技術(shù)，如生物傳感器技術(shù)、PCR技術(shù)、酶免疫技術(shù)、核酸探針技術(shù)等。生物傳感器技術(shù)利用微生物傳感器，如甲烷生物傳感器、氨生物傳感器、菌濃度檢測器等對環(huán)境進行自動、連續(xù)檢測，能準(zhǔn)確及時的獲取環(huán)境污染信息，具有極高的時效性和靈敏度。PCR技術(shù)利用微生物異性DNA片段，對微生物進行序列分析、基因克隆等獲取環(huán)境污染信息。

4 微生物檢測技術(shù)和化學(xué)、物理分析法的對比

傳統(tǒng)的化學(xué)、物理檢測方法大多集中針對環(huán)境污染物的性質(zhì)、來源、含量、分布狀態(tài)等進行檢測，所需儀器和設(shè)備通常較為復(fù)雜，并且部分檢測方法存在缺陷，如重量法在環(huán)境污染物濃度較低時會產(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，在實際應(yīng)用中，這些方法存在不少不足和缺陷，無法較全面的把握環(huán)境污染數(shù)據(jù)。微生物檢測技術(shù)針對微生物對環(huán)境污染或環(huán)境變化的反應(yīng)進行監(jiān)測，所需儀器設(shè)備相對物理、化學(xué)檢測更易操作，且樣本受污染影響較小，具有較高的靈敏度、可靠性、穩(wěn)定性、實時性，并能廣泛應(yīng)用于各種環(huán)境的監(jiān)測之中，從生物學(xué)的角度反應(yīng)出環(huán)境污染的情況和歷史背景，獲取豐富的數(shù)據(jù)。

參考文獻

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