環(huán)境監(jiān)測中糞大腸菌群監(jiān)測方法及應用分析

張 聰 李 艷 張謙棟 孔 茹

山東省煙臺生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 山東 煙臺 264000

前言

現(xiàn)階段來看,我國在展開環(huán)境監(jiān)測工作時,對糞大腸菌群監(jiān)測的重視程度不斷提升。想要實現(xiàn)對糞大腸菌群監(jiān)測準確性的有效保證,應該注意對其生長環(huán)境有較為細致的了解,一般情況下糞大腸菌群適宜在44～45℃的溫度環(huán)境中生長。并且,糞大腸菌群屬于一種能夠發(fā)酵乳糖、產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無芽孢桿菌,此種桿菌往往在環(huán)境監(jiān)測中經(jīng)常會發(fā)現(xiàn),同時也是現(xiàn)階段我國評價水體污染程度的一項重要指標,其參數(shù)情況會直接影響到水體的整體受污染情況。

一、濾膜法

目前來看,濾膜法在我國糞大腸菌群監(jiān)測中有較為廣泛的應用,其所需要的儀器包括采樣瓶、滅菌鍋、濾器、接液瓶、墊圈、緩沖瓶、無菌鑷子、酒精燈以及無菌操作臺等等；需要滅菌的材料包括采樣瓶、濾膜、濾器、接液瓶、培養(yǎng)皿、鑷子、無菌水以及M-FC培養(yǎng)基等等；涉及到的操作步驟包括采樣瓶清洗以及滅菌、M-FC培養(yǎng)基配置、水樣抽濾等等。當上述操作完成之后,要對濾膜上生長的糞大腸菌群進行記數(shù)。對于濾膜法來說,其對相關廢棄物進行處理之后會對環(huán)境產(chǎn)生一定的影響,通常已滅活的廢棄培養(yǎng)基以及濾膜會對周圍水體環(huán)境產(chǎn)生一定污染,同時還有可能導致固體廢棄物污染的現(xiàn)象。因此,濾膜法在實際應用的時候往往存在一定局限性[1]。

二、多管發(fā)酵法

在應用多管發(fā)酵法來進行環(huán)境監(jiān)測中糞大腸菌群監(jiān)測工作的時候,所應用到的儀器包括采樣瓶、滅菌鍋、天平、大燒杯、移液管、發(fā)酵管以及酒精燈等等；需要滅菌的材料包括采樣瓶、滅菌鍋、EC肉湯培養(yǎng)液、移液管等等；在應用此種方法進行糞大腸菌群監(jiān)測的時候,會涉及到采樣瓶清洗以及滅菌、如同蛋白胨培養(yǎng)、水樣接種、EC肉湯培養(yǎng)液配置、初發(fā)酵、復發(fā)酵接種以及廢液滅活等幾個環(huán)節(jié)。要注意對最終的接種數(shù)量進行確認,根據(jù)其所表現(xiàn)出的陽性結果數(shù)目來獲得相應MPN指數(shù),通過這種方式得出每升水體中糞大腸菌群的最大可能數(shù)。對于多管發(fā)酵法來說,對其廢棄物進行處理時也會對周圍生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定負面影響,從而致使環(huán)境污染現(xiàn)象的發(fā)生[2]。其所產(chǎn)生的廢棄物主要是已經(jīng)滅活的發(fā)酵溶液,其廢液量往往較大,并且不同的樣品所產(chǎn)生的廢液量存在較大差異,會對水環(huán)境產(chǎn)生一定污染,但是整體來看其污染程度較小。

三、酶底物法

對于酶底物法來說,其主要是利用大腸菌群生長環(huán)境中所產(chǎn)生的葡萄糖醛酸梅、來實現(xiàn)對培養(yǎng)基中鄰硝基苯的有效分解,從而使培養(yǎng)液出現(xiàn)變色現(xiàn)象,會呈現(xiàn)出黃色,這時候可以利用熒光反應來實現(xiàn)對其是否含有糞大腸菌群進行監(jiān)測,此種方法往往檢測效果較為理想,準確性較高。在實際展開操作的過程中,應該注意先結合水樣污染程度來對其進行稀釋,然后再去除渾濁水樣,將其放置在無菌瓶中,在其中加入1份柯利德試劑,然后混合攪勻。將所得到的容易放到定量盤中,并且對定量盤進行封口操作,要將封口之后的定量盤放置在44～45℃的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),通常情況下應該將培養(yǎng)時間設定為24h。酶底物法最早在美國被研發(fā),并且開始在美國逐漸推廣應用,現(xiàn)階段來看,應用此種方法來進行糞大腸菌群檢測已經(jīng)得到了世界多個國家相關部門以及機構的認可,其應用范圍正在不斷擴展,尤其是在美國、日本以及部分歐洲國家中應用最為普遍。而在我國所頒布的《生活飲水衛(wèi)生標準》中也將酶底物法作為了大腸菌群檢測的標準方法,但是目前來看,尚且沒有將其作為針對糞大腸菌群監(jiān)測的標準方法。

經(jīng)過對上述三種方法在環(huán)境監(jiān)測中糞大腸菌群監(jiān)測中的應用情況進行對比分析之后,可以看出,其中多管發(fā)酵法在我國的應用最為廣泛,但是往往其適應范圍較小,不合適在一些監(jiān)測人員數(shù)量較少、監(jiān)測任務較為龐雜的檢測部門或者結構中應用。而對于濾膜法來說,在對其進行實際應用的時候,需要有理想的水樣體積對其進行支持,通常情況下要保證水樣一片濾膜上生長30～50個糞大腸菌群,并且要保證總菌群數(shù)量不能夠超過200個,否則很容易對最終的監(jiān)測結果準確性產(chǎn)生影響。這就需要在應用此種監(jiān)測方法的時候要先將待測水樣按照不同梯度進行稀釋操作,通過這種方式來從中挑選出最為適合的濾膜,從而對其進行針對性培養(yǎng),這也在很大程度上增加了監(jiān)測工作量,并且使得成本控制工作的開展受到了一定阻礙。而酶底物法在我國應用范圍正在不斷擴大,與上述兩種監(jiān)測方法進行比較,酶底物法的誕生以及在我國正式投入應用的時間較短,并沒有全面覆蓋我國各個區(qū)域。并且,現(xiàn)階段酶底物法并沒有被列入到我國糞大腸菌群國家標準監(jiān)測方法之列,但是由于其已經(jīng)在美國、日本以及部分歐洲國家中受到國家政府機構的廣泛認可,可見此種方法在國際上有重要影響力,尤其在美國獲得了EPA認證,因此將此種方法在我國糞大腸菌群監(jiān)測中進一步擴大推廣是非常有必要的。再加上酶底物法可以在24小時之內同時進行總大腸菌群以及糞大腸菌群的監(jiān)測,尤其適合在環(huán)境事故中進行應急監(jiān)測。經(jīng)過一番對比之后,可以發(fā)現(xiàn),酶底物法綜合可行性以及應用價值最高,將其推廣應用到環(huán)境監(jiān)測中糞大腸菌群監(jiān)測中最為適合。

結語

經(jīng)過綜合比較分析之后,我們可以看出酶底物法在監(jiān)測工作中的應用發(fā)揮出了最為理想的效果,不僅使得以往的監(jiān)測環(huán)節(jié)化繁為簡,同時也提升了監(jiān)測技術的準確性,將其大范圍推廣應用到我國環(huán)境監(jiān)測部門或者機構中,可以有效促進我國微生物監(jiān)測事業(yè)的發(fā)展,從而為我國環(huán)保事業(yè)整體發(fā)展做出了較為突出的貢獻。