微生物檢測技術在水環(huán)境監(jiān)測中的應用研究

中圖分類號：X832 文獻標識碼：A 文章編號：1008-9500（2025）04-0035-03

DOI： 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.04.008

Study on Application of Microbial Detection Technology in Water Environment Monitoring

GAO Chuan ，GAOJun’，WANG Xiaoyan3，SUNShuquan ，SUNFuhao'，YANGChenhuil （1.Yellow River Conservancy Technical University;

2.Kaifeng Engineering Technology Research Center of Aquatic Environmental Pollution Monitoring;

3.Kaifeng Jinming High School，Kaifeng 475004，China）

Abstract： In recent years，global water polutionhas become increasinglysevere，and traditional waterquality testing methodscannot timelyand accurately reflectthestateof water polution.Microbial detection technology hasbecomean importanttoolinthefieldfwaterqualitymontoringduetoitsigheficiency，sensitivityandreal-timeperformane.This paperintroduces severalcommonlyusedmicrobiological testing techniques，analyzes thefactors thatafectthequalityof microbiological testing，such as testing equipmentandtesting environment，and proposes coresponding qualitycontrol measures.Overall，itisesarytrictlyotrolteualityfmplecollectiosureprofessonalismofting operationproces，and strengthenthequalitycontrolof waterqualitytesting results.Research hasshownthatthescientific useof microbialdetection technologycanefectively improve theacuracyof waterqualitymicrobial detection，providing scientific support for water environment monitoring and water pollution control.

Keywords：water environment monitoring;microbial detection technology; quality control

近年來，全球環(huán)境污染問題愈發(fā)突出，水體污染問題也變得愈發(fā)嚴重。我國面臨的環(huán)境問題同樣不容樂觀，工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)污水及生活污水未經(jīng)處理或處理不徹底即排入自然水體，導致水質(zhì)惡化，微生物群落失衡，自凈能力受損。在此背景下，微生物檢測技術作為水環(huán)境監(jiān)測的重要手段，通過科學分析水體中微生物的種類、數(shù)量及活性，能夠準確反映水質(zhì)狀況，預警潛在污染風險，為水污染防治提供科學依據(jù)。因此，深人探究微生物檢測技術在水環(huán)境監(jiān)測中的應用背景及其理論依據(jù)，對于推動水質(zhì)監(jiān)測技術創(chuàng)新、確保水質(zhì)安全、促進環(huán)境可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1常用的微生物檢測技術

1.1生物傳感技術

作為一種尖端的微生物檢測手段，生物傳感技術依托生物傳感器，融合微生物學、電磁學等領域的先進技術，極大地提高水體環(huán)境中微生物檢測的精確度，并在防治水體污染方面起到關鍵作用。在日常應用中，該技術能夠借助生物傳感器準確掌握微生物的分布情況，確保檢測工作的效率與便利性。目前，生物傳感技術已成為一種普遍采用的微生物檢測方法，甲烷乙醇生物傳感器的敏感性較高，在水體檢測中可以發(fā)現(xiàn)微生物，快速完成微生物種類的鑒定，有效縮短檢測周期，提高檢測效率。

1.2酶免疫檢測技術

酶免疫檢測技術可以精準檢測特定抗體，在水體污染治理領域發(fā)揮重要作用。該技術依托生物催化劑對目標抗體實施標記，借助微生物檢測手段對水體中的微生物種類進行鑒別，進而識別并篩選出污染物質(zhì)。依據(jù)抗體反應的具體情況，此法能夠?qū)ξ⑸锓N類做出準確判斷。在微生物識別過程中，可加入合適的抗體，并通過專門的觀測手段來獲取檢測結果，實現(xiàn)對特定抗原的精確檢測[1]?？贵w在保持免疫酶活性的同時，確保微生物檢測效率。酶免疫檢測技術的精確度較高，并且十分穩(wěn)定，已成為微生物檢測領域的主流技術。

1.3 DNA重組技術

脫氧核糖核酸（DeoxyriboNucleicAcid，DNA）重組技術亦被稱作基因重組技術，其在生物醫(yī)藥與生命科學領域扮演重要的角色，堪稱當代生物科學進步的核心技術，同時也是分子遺傳學的拓展應用。DNA重組技術與聚合酶鏈式反應（PolymeraseChainReaction，PCR）技術結合，能夠?qū)崿F(xiàn)對特定微生物基因序列的快速擴增與分析，極大提高檢測效率。對于水體中的致病性細菌、病毒或藻類，DNA重組技術可以實現(xiàn)實時監(jiān)控，不僅可以檢測到微生物的存在，還能進一步分析其抗藥性、致病性等重要信息。這些微生物群落可以實現(xiàn)對水體微生物種群及污染情況的逆向監(jiān)控，收集水質(zhì)狀況的相關信息，如微生物存活率、分布狀況等，這對于水污染的有效治理及提供科學治理理論支持具有重要意義。

1.4PCR技術

PCR技術以模板DNA為介質(zhì)，促使DNA片段在特定酶的催化下于高溫環(huán)境實現(xiàn)變性，并在較低溫度下引發(fā)鏈的斷裂，進而復制出眾多模板DNA分子。該技術以其簡潔、高效、高靈敏度和高特異性著稱，能顯著提升微生物檢測速度。在 高溫下，PCR可引發(fā)物質(zhì)的變性，隨后在溫度降至 時實施退火，此過程使得變性后的生物酶與新生成的核酸鏈實現(xiàn)互補配對。在適宜條件下，DNA聚合酶將啟動鏈的延伸，構建出雙鏈DNA，以此加快微生物檢測速度。在具體應用中，要依據(jù)實際需求調(diào)整PCR操作流程，以實現(xiàn)更精準有效的微生物檢測[2]。

2水環(huán)境監(jiān)測中微生物檢測質(zhì)量的影響因素

2.1檢測設備因素

微生物檢測是一項復雜的任務，需要用到多種精密儀器，如顯微鏡、孵化器、高溫消毒柜、紫外線燈具、高壓消毒器以及低溫保存柜等。這些儀器的質(zhì)量直接關系到檢測結果的精確度，所以技術人員必須按時對這些設備進行養(yǎng)護、檢查、修理和校準，保障儀器設備的精確性，進而提高水質(zhì)微生物檢測的精確度。比如，技術人員需要定期對孵化器和冷藏柜進行消毒，以減少檢測設備上的糞大腸菌群、總菌落數(shù)、總大腸菌群等微生物的數(shù)量，確保設備維持無菌狀態(tài)，從而確保水質(zhì)微生物檢測結果的準確無誤[3]。

2.2 檢測環(huán)境因素

水質(zhì)微生物的分析檢驗對檢驗場所條件有嚴格的規(guī)范要求。因此，檢測人員需要嚴格控制實驗室的潔凈度，實施徹底的無菌化處理，并全面檢查檢測設備以及實驗室的相關輔助設施，以打造符合標準的水質(zhì)微生物檢測環(huán)境，確保檢測數(shù)據(jù)的精確度。不同微生物有其獨特的生長條件需求，一旦脫離適宜的環(huán)境，它們可能會面臨生存危機，從而導致檢測結果的準確性受到影響。監(jiān)測人員需要依據(jù)微生物的生存特性，對實驗室的環(huán)境條件進行相應調(diào)整，對溫度、濕度、空氣流通、照明、紫外線照射以及消毒措施等進行精確控制。此外，實驗室應保持定時通風，以維持室內(nèi)的濕度、光照和空氣流通的穩(wěn)定性，確保水質(zhì)微生物檢測在恒定的氣流條件下進行。同時，要定期對試驗操作臺面、地面以及試驗器材等進行消毒處理以防止檢測過程的交叉污染，從而保障檢測結果的準確無誤。

3水環(huán)境監(jiān)測中微生物檢測質(zhì)量控制措施

3.1嚴格控制樣品采集質(zhì)量

在微生物檢測實驗室中，要準備一套完備的無菌玻璃器皿，專門用來采集微生物樣本。水體狀況會隨時間和空間的變化而波動，規(guī)劃采樣活動時，必須采用嚴謹且科學的方法。為了確保采集的水樣具有高度的代表性，要科學規(guī)劃采樣水域[4。在采集湖泊、水庫及河流等水域的表層樣本時，要用手穩(wěn)握采樣瓶底部，將帶有瓶塞的采樣器垂直沉入水中，保持在水面以下 的位置最為恰當，保證采樣瓶口與水體流向平行。接著，打開瓶塞，待樣本流入瓶中，立即將瓶塞封緊，并將采樣瓶迅速提出水面。

在利用水龍頭進行樣本采集前，必須將水龍頭開至最大流量狀態(tài)，并保持水流 ，然后迅速關閉。接著，使用濃度為 7 0 % ～ 7 5 % 的酒精進行水龍頭表面消毒，或者采用火焰消毒 3 m i n 。完成消毒后，重新完全開啟水龍頭，水流 1 m i n ，確保管道內(nèi)的殘留雜質(zhì)被完全沖走。在正式采集樣本時，要精確控制水流速度，并小心將水流導入采樣瓶中。

在采集水體樣本時，應使用具備消毒功能的專用采樣器具。確保采樣瓶中的水量達到其總體積的8 0 % ，以便在檢測過程中徹底攪拌均勻。對于消毒處理的采樣容器，不能直接清洗，同時避免手指或任何物件觸及瓶口，以免造成二次污染。此外，采樣過程中切勿攪動水底沉積物。在采集管網(wǎng)水樣前，要用火焰對水龍頭表面進行 3 ～ 5 ： s的灼燒消毒，然后開啟水龍頭放水 5 ～ 1 0 m i n ，完成對水龍頭的消毒程序。

3.2按照專業(yè)操作流程開展檢測

在開展檢測工作之前，要防止微生物沉淀在容器底部。稀釋樣本是首要步驟，以降低微生物的濃度，便于后續(xù)試驗分析。操作時，利用滴管將樣本轉(zhuǎn)移至試驗器血中。在稀釋過程中，務必小心操作，防止滴管與樣本直接接觸，以免污染樣本。在轉(zhuǎn)移樣本至器血的過程中，應保持器皿蓋子閉合，沿著器皿邊緣緩慢注入樣本，同時保持滴管垂直，確保樣本完全排出。檢測過程中，應確保樣本與試劑徹底混合，以降低檢測誤差。

3.3強化水質(zhì)檢測結果質(zhì)量控制

3.3.1評估試驗操作的精確度

從特定類型的水樣中選取前15個呈陽性的樣本進行成對分析。對所得數(shù)據(jù)的對數(shù)值進行處理，若成對樣本存在一個為零的情況，則在數(shù)值上加一重新計算對數(shù)。接著，從常規(guī)水樣中抽取 10 % 進行成對分析。若得出的差異較大，檢測的精確度有所下降，應取消之前的分析結果，并探究原因，然后繼續(xù)檢測。

3.3.2 無菌檢驗

在試驗過程中，必須使用無菌水作為樣本，并檢查培養(yǎng)基、過濾膜、稀釋水、沖洗水、玻璃器血及工具的無菌狀態(tài)。若發(fā)現(xiàn)雜菌污染，則需要廢棄使用該材料進行試驗所得的數(shù)據(jù)。在每次試驗中，至少要對一個樣本進行重復分析，特別是對于每一個陽性樣本，必須進行平行分析，以驗證結果的準確性。

4結論

本研究系統(tǒng)分析水環(huán)境監(jiān)測中用到的微生物檢測技術，并對質(zhì)量控制方法展開探討。近年來，全球水環(huán)境污染問題越來越嚴峻，微生物檢測要求越來越高，現(xiàn)有技術在敏感性、穩(wěn)定性和實時性等方面仍有進一步提升的空間。隨著新型檢測技術和智能化分析工具的不斷發(fā)展，我國水環(huán)境監(jiān)測將朝更高效、精準和自動化的方向發(fā)展。

參考文獻

1徐新龍，楊杰，李玉龍，等.淺析生活飲用水中水質(zhì)微生物檢測能力驗證的結果與質(zhì)量控制[J].食品安全導刊，2023（22）：103-106.

2 程明鋒，趙立立.微生物檢測技術在水質(zhì)監(jiān)測中的應用研究[J].中國資源綜合利用，2023（11）：65-68.

3 席明毅.水質(zhì)微生物檢測結果的影響因素及控制要點分析[J].養(yǎng)生保健指南，2023（11）：106-108.

4 酈懷秀.微生物檢測技術在水質(zhì)環(huán)境監(jiān)測中應用的質(zhì)量控制[J].皮革制作與環(huán)?？萍?，2023（4）：51-53.