環(huán)境監(jiān)測(cè)中微生物檢測(cè)技術(shù)的運(yùn)用研究

張麗莉

（南通市如東生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，江蘇 南通 226400）

近些年，在國(guó)家相關(guān)政策體制的引導(dǎo)下，經(jīng)濟(jì)建設(shè)水平上升至新的高度，很多企業(yè)運(yùn)營(yíng)階段均取得很大成績(jī)，但其也給生態(tài)環(huán)境帶來很大壓力，環(huán)境污染及能源缺乏問題對(duì)社會(huì)可持續(xù)的發(fā)展形成一定負(fù)面影響。面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題，各國(guó)家陸續(xù)加大了環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理力度。自然環(huán)境內(nèi)存留著大量的微生物種群，其在生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)擔(dān)任著“分解者”的角色，能分解與轉(zhuǎn)化物質(zhì)，是地球生化循環(huán)中的關(guān)鍵一環(huán)。微生物對(duì)環(huán)境污染及變動(dòng)過程表現(xiàn)出高度敏感性，利用微生物檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)環(huán)境中的微生物，能協(xié)助有關(guān)人員較為全面地掌握環(huán)境狀況，進(jìn)而輔助環(huán)境治理工作的開展。

1 環(huán)境問題對(duì)微生物的影響

環(huán)境問題一旦滋生后，將會(huì)對(duì)部分生物生長(zhǎng)狀態(tài)形成直接影響，例如叢生植物、藻類生物等。而對(duì)于細(xì)菌等一些異養(yǎng)型生物生存發(fā)展不會(huì)形成較明顯影響，盡管影響輕微，但依然會(huì)出現(xiàn)一些變動(dòng)，故而在環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，若能嚴(yán)格依照相關(guān)規(guī)范要求開展細(xì)菌學(xué)監(jiān)測(cè)活動(dòng)，則能協(xié)助工作人員采獲到很多數(shù)據(jù)信息。既往生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)階段，一般會(huì)通過檢測(cè)檢驗(yàn)?zāi)骋粎^(qū)域內(nèi)細(xì)菌總數(shù)而評(píng)估環(huán)境問題的惡化程度，進(jìn)而為水源、土地問題等整治提供一些細(xì)菌學(xué)指標(biāo)?？諝獠皇羌?xì)菌群落生存、代謝及繁衍后代的自然環(huán)境，自然界內(nèi)并不存在著固定細(xì)菌群落，其會(huì)以水蒸氣、土壤、粉末及動(dòng)物軀體等為載體進(jìn)入至空氣內(nèi)，這提示可以通過檢測(cè)細(xì)菌群落，進(jìn)而監(jiān)測(cè)到和環(huán)境問題相關(guān)數(shù)據(jù)信息[1]。在監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量問題階段，也可以結(jié)合細(xì)菌生存及分布狀態(tài)，細(xì)菌群落體系改變等分析空氣現(xiàn)存的質(zhì)量問題，檢測(cè)空氣中污染物的毒性高低[2]。

2 微生物檢測(cè)技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的實(shí)踐應(yīng)用

2.1 微生物群落監(jiān)測(cè)

微生物群落監(jiān)測(cè)技術(shù)有成本低廉、快捷、有效的優(yōu)勢(shì)特征，目前在多種廢水、土壤、空氣監(jiān)測(cè)中均有應(yīng)用[3]。因?yàn)榘殡S時(shí)間推移，環(huán)境污染物含量也會(huì)持續(xù)變化?；谝陨咸匦?，可以監(jiān)測(cè)某一區(qū)域內(nèi)微生物群落，進(jìn)而較明確地掌握特定時(shí)間內(nèi)環(huán)境污染程度改變狀況，并且還能較為客觀地描述環(huán)境污染歷史狀況。如今，受觀念、技術(shù)或設(shè)備水平、客觀條件約束等多種因素的制約，微生物群落監(jiān)測(cè)應(yīng)用范圍較為狹窄，在后續(xù)環(huán)境監(jiān)測(cè)實(shí)踐中，相關(guān)人員要深度解讀微生物群落監(jiān)測(cè)的技術(shù)原理、優(yōu)勢(shì)特征，嘗試將其用于微生物群落與個(gè)體生態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域中，并逐漸拓展至微生物毒性、致突變檢測(cè)等方面上，這樣便能更全面地掌握微生物生理、生化指標(biāo)等，使環(huán)境檢測(cè)報(bào)告內(nèi)容更具說服力[4-5]。

2.2 環(huán)境污染細(xì)菌學(xué)監(jiān)測(cè)

環(huán)境污染問題對(duì)硅藻、叢生植物等生長(zhǎng)狀態(tài)形成的影響較為明顯，但細(xì)菌等異養(yǎng)生物對(duì)多變環(huán)境的適應(yīng)能力較強(qiáng)，這提示環(huán)境污染對(duì)細(xì)菌形成的影響相對(duì)較輕微。故而，在日常監(jiān)測(cè)活動(dòng)中，相關(guān)人員可以把細(xì)菌學(xué)檢測(cè)融合其中，進(jìn)而采獲更豐富的數(shù)據(jù)信息。在實(shí)踐中，多數(shù)檢測(cè)人員會(huì)采用檢驗(yàn)細(xì)菌總數(shù)方法，進(jìn)而為環(huán)境污染程度判別提供相關(guān)的細(xì)菌學(xué)指標(biāo)。眾所周知，水體質(zhì)量和人體身體健康水平密切相關(guān)。檢測(cè)水體內(nèi)的細(xì)菌，而了解到其內(nèi)致病菌數(shù)目。通過查閱既往科研有關(guān)資料后，發(fā)現(xiàn)可以采用大腸菌群間接地呈現(xiàn)出糞便污染程度，這一方法有效率處于較高水平上?，F(xiàn)如今，多采用發(fā)酵法、濾膜法檢測(cè)大腸菌群。具體是檢測(cè)水質(zhì)時(shí)，采用大腸菌群數(shù)或大腸菌群值去表示大腸菌群數(shù)目，前者使用每升水含有的大腸菌群數(shù)表示，后者采用水內(nèi)大腸菌群數(shù)的最低水樣體積數(shù)呈現(xiàn)出來。

2.3 生物傳感器檢測(cè)技術(shù)

該類微生物檢測(cè)技術(shù)是基于生物的多種化學(xué)反應(yīng)開展檢測(cè)、分析工作的一套完善系統(tǒng)，作業(yè)是協(xié)助相關(guān)人員順利完成功能性辨識(shí)的生物學(xué)元件具有較高生物活性與固化型，以微生物、酶、抗原或者抗體等較為常見。針對(duì)客觀條件對(duì)生物理化性質(zhì)形成的影響以信號(hào)轉(zhuǎn)化元件轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，而后經(jīng)由信號(hào)放大裝置對(duì)其行拓展處理，進(jìn)而落實(shí)檢測(cè)任務(wù)。從生物分析辨識(shí)的視角出發(fā)，有細(xì)胞、組織、免疫化學(xué)、微生物、酶及DNA傳感器等為主[6]。生物傳感器體積微小，能隨身攜帶并實(shí)現(xiàn)連續(xù)監(jiān)測(cè)，且成本偏低，所需樣本量少，省略了樣本預(yù)處理步驟、無需添加額外試劑等諸多優(yōu)勢(shì)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)智能化創(chuàng)造了優(yōu)勢(shì)條件。

2.4 監(jiān)測(cè)微生物群落

微生物群落監(jiān)測(cè)有便捷、成本偏低且有效等諸多優(yōu)勢(shì)，故而在土壤、廢水及空間監(jiān)測(cè)等諸多領(lǐng)域內(nèi)均有應(yīng)用。伴隨微生物群落監(jiān)測(cè)技術(shù)的持續(xù)成熟過程，目前該項(xiàng)技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、食品及生活污水治理等諸多領(lǐng)域均有應(yīng)用。通過監(jiān)測(cè)特定范疇內(nèi)微生物群落，則能夠協(xié)助相關(guān)人員明確特定時(shí)間及范疇中環(huán)境污染的演變狀況。

2.5 微生物毒理學(xué)監(jiān)測(cè)與他類檢測(cè)技術(shù)

環(huán)境污染物對(duì)人體、動(dòng)植物、微生物生長(zhǎng)狀態(tài)及健康水平均會(huì)形成一定影響，監(jiān)測(cè)微生物對(duì)環(huán)境污染物形成的生物效應(yīng)，能夠了解污染物毒理性質(zhì)、作用機(jī)理、損傷威力等信息，進(jìn)而更明確地掌握環(huán)境污染物對(duì)微生物形成的影響。毒理學(xué)監(jiān)測(cè)能更為全面地把控環(huán)境內(nèi)污染物各項(xiàng)指標(biāo)，進(jìn)而為環(huán)境質(zhì)量早期監(jiān)測(cè)工作提供敏感度更高的指標(biāo)，更為科學(xué)地判別環(huán)境運(yùn)作狀態(tài)，更有針對(duì)性地?cái)M定整治方案[7]。在科學(xué)技術(shù)日新月異背景下，PCR、酶免疫、核酸探針等新型微生物檢測(cè)技術(shù)陸續(xù)被開發(fā)。PCR技術(shù)合理使用微生物異性DNA片段，通過分析微生物的DNA序列、克隆基因等采集到環(huán)境污染數(shù)據(jù)信息。

3 結(jié)論

如今，國(guó)內(nèi)外專家學(xué)者對(duì)分子生物學(xué)在環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用研究深度有不斷拓展的趨勢(shì)，這預(yù)示著微生物將會(huì)發(fā)揮更大作用。和傳統(tǒng)理化監(jiān)測(cè)技術(shù)相比較，微生物監(jiān)測(cè)技術(shù)在靈敏性、時(shí)效性、精確性等諸多方面均占據(jù)優(yōu)勢(shì)，若聯(lián)合使用高新技術(shù)能進(jìn)一步提升檢測(cè)結(jié)果的精確度、可靠性。在工業(yè)產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化、規(guī)?；瘯r(shí)代背景下，加大微生物檢測(cè)技術(shù)發(fā)展力度是實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)態(tài)勢(shì)監(jiān)督、管理的必然趨勢(shì)，國(guó)家應(yīng)加大資金支持及專業(yè)人才培養(yǎng)力度，進(jìn)而促使我國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作持續(xù)、高效地推進(jìn)。