糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用分析

李滿英

(廣東省水文局梅州水文分局， 廣東 梅州 514071)

糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用分析

李滿英

(廣東省水文局梅州水文分局， 廣東 梅州 514071)

隨著國家經濟的快速發展與進步，我國逐漸進入了轉型階段，對于環境的關注度也越來越高，環境應急監測工作的開展成了當前環境研究中的重要內容之一。環境應急監測也被稱為環境污染事故應急監測，通過對污染情況進行客觀、快速的分析，幫助決策人決定控制污染的范圍和時間。環境應急監測中有許多種方法，其中，糞大腸菌群酶底物法受到了較多的關注，關于糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用成了當前學者關注的重要內容之一。本文首先對應急監測和酶底物法的基本內容進行簡單的概述，然后結合實驗操作探究糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用。

糞大腸菌群； 酶底物法； 環境應急監測

近年來人們對環境的保護意識逐漸增強，關于環境應急監測的研究也逐漸受到較多的關注。生活中的污染物在自然環境中會產生較大的影響，有的還可能生成持久性有機污染物，毒性高、持續時間長，有的污染物還具有遠距離遷徙性，這對于人類的生存環境是非常不利的。因此，關于污染物的檢測分析成了廣大學者關注的重點問題之一。從目前的情況來看，糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用是一項較為成熟的技術，能夠快速掌握污染的情況并及時對其進行處理和控制，對于環境資源的改善有重大意義。本文通過實驗研究來探究糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用。

1 環境應急監測

隨著我國經濟科技與能源可持續的共同發展，越來越多的人在關注經濟效益的同時，對環境有了更多的重視，而關于突發污染事件中污染物的萃取、檢測、處理等問題，也受到了多方面的關注。環境的改善情況，直接與人類未來的生存相掛鉤，根據我國提出的可持續發展戰略，要實現人類的“可持續”發展，保護環境是非常必要的，因此，切實做好應急監測的分析工作成了廣大專家學者需要重視的問題，通過更加直觀有效的觀察方式來對有機物污染情況進行分析，進而調整對新型樣片前處理技術的運用。應急監測工作的開展成了當下非常重要的環境問題，而一些傳統的萃取、檢測技術并不能完全將自然界中的突發污染事件處理好，需要有更多準確、有效的方法來加以完善。

隨著近幾年環境問題的尖銳化，環境應急監測工作的地位也與日俱增。從法律層面上來說，我國出臺了眾多的法律來應對環境污染、環境監測和環境改善、環境保護問題，如《中華人民共和國水污染防治法》《中華人民共和國固體廢物污染環境防治法》等。這些法律條文很好地為環境應急監測提供了工作方向和工作平臺，使環境應急監測工作得到了較大的發展，關于環境應急監測的研究也越來越多。與此同時，科學技術的發展，生物技術地位的提升，都推動突發環境事件應急監測工作的進一步完善和規范，如環境應急監測工作的布點與采樣，監測項目、數據監測分析方法，監測數據的處理與上報，監測的質量保證等都有了系統的發展?？偠灾h境應急監測工作不僅僅能夠對非人為突發環境問題進行應急監測，及時發現問題，還能夠對于一些人為的環境問題展開應急監測，在源頭上解決環境污染問題。出現突發性的環境污染后，需要及時采取針對性的環境應急監測對污染狀況進行了解，然后結合監測的結果對環境加以保護，環境應急監測問題已經成為我國目前亟待解決的問題，從近年來的研究中發現，環境應急監測的技術還有待完善和整理。因此，做好環境應急監測的分析，改善社會環境和資源問題，才能從根本上實現發展經濟效益的同時兼顧生態效益和社會效益。

2 糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的實驗操作

糞大腸菌群是大腸菌群的一種，又名耐熱大腸菌群。糞大腸菌群是生長于人和溫血動物腸道中的一組腸道細菌，隨糞便排出體外，約占糞便干重的1/3以上，故稱為糞大腸菌群。糞大腸菌群生長適宜的溫度是37℃左右，空氣中也能夠生存。糞大腸菌群屬于兼性厭氧菌。受糞便污染的水、食品、化妝品和土壤等物質均含有大量的這類菌群。生活污水中糞大腸菌群數的日最高允許排放濃度為一級A標的103個/L、一級B和二級標準的104個/L，三級標準沒有要求。原廢水中的糞大腸菌群數為多少需要具體水樣化驗測得，化驗個體不同，所測值也不同，沒有固定值。糞大腸菌群是生長于人和溫血動物腸道中某些特性的一組細菌，它不代表某一個或某一屬細菌。 因此，糞大腸菌群不含有對人體危害的某些細菌或不超標，則不會對人體產生直接的危害。

2.1 實驗原理

類大腸菌群細菌能夠在環境應急監測工作中起到媒介的作用，主要是由于固定底物酶底物法，即大腸菌群細菌能產生特異性的β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase)分解MMO-MUG培養基中的色原底物ONPG(Ortho-nitrophenyl-β-D-glucuronide)使培養液呈黃色，以及大腸埃希氏菌產生特異性的β-葡萄糖酸酶(β-glucuronidase)分解MMO-MUG培養基中的熒光底物MUG(4-methyl-umbelliferyl-β-D-glucronide)，使得培養皿中出現熒光反映，因而可以分析水中、土壤中等其他介質中是否存在大腸菌群、糞大腸菌群(耐熱大腸菌群)及大腸埃希氏菌。

2.2 實驗設備和材料

實驗設備和材料如下：

a.恒溫培養箱：44.5±1℃。

b.冰箱：2～5℃。

c.高壓滅菌器1臺。

d.DIEXX程控定量封口機。

e.無菌吸管：1mL(具0.01mL刻度)、10mL(具0.1mL刻度)或微量移液器及吸頭。

f.IDEXX專用無菌采樣瓶100ml(內含1.5%硫代硫酸鈉)。

g.97定量盤。

h.科立德試劑。

2.3 實驗方法

實驗方法為固定底物技術(Defined Substrate Technology，DST)之酶底物法。DST技術的原理就是采用和目標細菌特異性反應的培養基，并使之量最小化，比一般酶底物法假陽性/陰性的發生率更低。

在Minimal Medium ONPG-MUG (MMO-MUG) 培養基上能產生β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase)分解ONPG(Ortho-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside)使培養基呈黃色的細菌群組。使用的培養基為 MMO-MUG培養基，[每1000mL MMO-MUG培養基所含基本成分為: 硫酸銨(NH4)2SO4、硫酸錳Mn(SO4)2、硫酸鋅ZnSO、硫酸鎂MgSO4、氯化鈉NaCl、氯化鈣CaCl2、亞硫酸鈉Na2SO3、兩性霉素B等]將干粉培養基加入到100mL水樣中，并使用專用壓膜機進行壓膜和分裝，然后在36℃±1℃的環境下培養24h，24h培養后顏色變成黃色判斷為陽性反應；培養24h后判讀，為可疑陽性(見圖1)，可延長培養到28h判讀，超過28h之后出現的顏色反應不作為陽性結果。

酶底物法的優勢在于能夠有效減少雜菌干擾，也不會受到培養基的干擾(如消毒劑、鹽、抗生素等會對傳統檢測方法產生干擾)，并且能夠減少假陽性反應和假陰性反應(見圖2和圖3)，能夠快速得到檢測結果。

圖1 MUG的陽性反應

圖3 假陰性比較

2.4 計算分析

證實為糞大腸菌群的陽性管數, 群MPN值。查(MPN)表, 報告每克(毫升)樣品中糞大腸菌。國家規定“糞大腸菌群數”一級排放A標準為103個/L，一級排放B標準為104個/L，二級排放標準為104個/L，三級不做規定。結合相關數據來分析環境的污染狀況。

3 分 析

雖然如今環境問題得到了更多的重視，但仍然有許多關于環境保護的問題得不到解決，一些企業為了追求利益，全然不顧對生態環境的破壞，在生產過程中，隨意排放“三廢”，嚴重危害人類的生存環境。我國已經成為世界上污染非常嚴重的國家，尤其是我國的水資源和大氣環境，受到的污染情況非常嚴重。據不完全統計，我國流經城市95%以上的河流都受到了不同程度的污染，環境應急監測工作對于國家發展和社會穩定都有著非常重要的意義，比如在2015年的天津濱海新區瑞海公司所屬危險品倉庫發生火災爆炸事故，需要工作人員及時乘坐監測車趕赴天津應急監測現場，對當地的化學品基本性質、危害、監測方法、評價標準等進行檢測。關于環境應急監測工作的開展已經受到了越來越多的關注，并且能夠進行環境應急監測的方法也較多，其中，糞大腸菌群酶底物法的效果較好，操作簡便且準確率較高，能夠快速檢測出水中糞大腸菌群。本文對糞大腸菌群酶底物法在環境應急監測中的應用進行了分析。結合上文來看，運用酶底物法檢測糞大腸菌群，能夠快速了解環境污染狀況，具有較高的應用價值，操作較為簡便，值得推廣應用。

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Application and analysis of fecal coliform bacteria enzyme substrate technique in environmental emergency monitoring

LI Manying

(Guangdong Hydrology Bureau Meizhou Hydrology Branch, Meizhou 514071, China)

China enters the stage of transformation gradually with rapid development and progress of national economy. The concern for the environment is higher and higher. Environment emergency monitoring work becomes one of the important contents in current study of environment. Environment emergency monitoring is also known as emergency monitoring of environment pollution accidents. Pollution situation is analyzed objectively and rapidly, thereby assisting decision-makers to determine the scope and time of pollution control. There are many methods in environment emergency monitoring, wherein people pay more and more attention to the fecal coliform bacteria enzyme substrate technique. Application of fecal coliform bacteria enzyme substrate technique in environment emergency monitoring becomes one of the important contents focused by current scholars. In the paper, basic contents of emergency monitoring and enzyme substrate technique are briefly overviewed firstly, then, experiment operation is combined for discussing the fecal coliform bacteria enzyme substrate technique in environment emergency monitoring.

fecal coliform bacteria; enzyme substrate technique; environment emergency monitoring

10.16616/j.cnki.10-1326/TV.2017.05.006

TV213.4

A

2096-0131(2017)05- 0024- 04