粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用分析

李满英

(广东省水文局梅州水文分局， 广东 梅州 514071)

粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用分析

李满英

(广东省水文局梅州水文分局， 广东 梅州 514071)

随着国家经济的快速发展与进步，我国逐渐进入了转型阶段，对于环境的关注度也越来越高，环境应急监测工作的开展成了当前环境研究中的重要内容之一。环境应急监测也被称为环境污染事故应急监测，通过对污染情况进行客观、快速的分析，帮助决策人决定控制污染的范围和时间。环境应急监测中有许多种方法，其中，粪大肠菌群酶底物法受到了较多的关注，关于粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用成了当前学者关注的重要内容之一。本文首先对应急监测和酶底物法的基本内容进行简单的概述，然后结合实验操作探究粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用。

粪大肠菌群； 酶底物法； 环境应急监测

近年来人们对环境的保护意识逐渐增强，关于环境应急监测的研究也逐渐受到较多的关注。生活中的污染物在自然环境中会产生较大的影响，有的还可能生成持久性有机污染物，毒性高、持续时间长，有的污染物还具有远距离迁徙性，这对于人类的生存环境是非常不利的。因此，关于污染物的检测分析成了广大学者关注的重点问题之一。从目前的情况来看，粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用是一项较为成熟的技术，能够快速掌握污染的情况并及时对其进行处理和控制，对于环境资源的改善有重大意义。本文通过实验研究来探究粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用。

1 环境应急监测

随着我国经济科技与能源可持续的共同发展，越来越多的人在关注经济效益的同时，对环境有了更多的重视，而关于突发污染事件中污染物的萃取、检测、处理等问题，也受到了多方面的关注。环境的改善情况，直接与人类未来的生存相挂钩，根据我国提出的可持续发展战略，要实现人类的“可持续”发展，保护环境是非常必要的，因此，切实做好应急监测的分析工作成了广大专家学者需要重视的问题，通过更加直观有效的观察方式来对有机物污染情况进行分析，进而调整对新型样片前处理技术的运用。应急监测工作的开展成了当下非常重要的环境问题，而一些传统的萃取、检测技术并不能完全将自然界中的突发污染事件处理好，需要有更多准确、有效的方法来加以完善。

随着近几年环境问题的尖锐化，环境应急监测工作的地位也与日俱增。从法律层面上来说，我国出台了众多的法律来应对环境污染、环境监测和环境改善、环境保护问题，如《中华人民共和国水污染防治法》《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》等。这些法律条文很好地为环境应急监测提供了工作方向和工作平台，使环境应急监测工作得到了较大的发展，关于环境应急监测的研究也越来越多。与此同时，科学技术的发展，生物技术地位的提升，都推动突发环境事件应急监测工作的进一步完善和规范，如环境应急监测工作的布点与采样，监测项目、数据监测分析方法，监测数据的处理与上报，监测的质量保证等都有了系统的发展。总而言之，环境应急监测工作不仅仅能够对非人为突发环境问题进行应急监测，及时发现问题，还能够对于一些人为的环境问题展开应急监测，在源头上解决环境污染问题。出现突发性的环境污染后，需要及时采取针对性的环境应急监测对污染状况进行了解，然后结合监测的结果对环境加以保护，环境应急监测问题已经成为我国目前亟待解决的问题，从近年来的研究中发现，环境应急监测的技术还有待完善和整理。因此，做好环境应急监测的分析，改善社会环境和资源问题，才能从根本上实现发展经济效益的同时兼顾生态效益和社会效益。

2 粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的实验操作

粪大肠菌群是大肠菌群的一种，又名耐热大肠菌群。粪大肠菌群是生长于人和温血动物肠道中的一组肠道细菌，随粪便排出体外，约占粪便干重的1/3以上，故称为粪大肠菌群。粪大肠菌群生长适宜的温度是37℃左右，空气中也能够生存。粪大肠菌群属于兼性厌氧菌。受粪便污染的水、食品、化妆品和土壤等物质均含有大量的这类菌群。生活污水中粪大肠菌群数的日最高允许排放浓度为一级A标的103个/L、一级B和二级标准的104个/L，三级标准没有要求。原废水中的粪大肠菌群数为多少需要具体水样化验测得，化验个体不同，所测值也不同，没有固定值。粪大肠菌群是生长于人和温血动物肠道中某些特性的一组细菌，它不代表某一个或某一属细菌。 因此，粪大肠菌群不含有对人体危害的某些细菌或不超标，则不会对人体产生直接的危害。

2.1 实验原理

类大肠菌群细菌能够在环境应急监测工作中起到媒介的作用，主要是由于固定底物酶底物法，即大肠菌群细菌能产生特异性的β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase)分解MMO-MUG培养基中的色原底物ONPG(Ortho-nitrophenyl-β-D-glucuronide)使培养液呈黄色，以及大肠埃希氏菌产生特异性的β-葡萄糖酸酶(β-glucuronidase)分解MMO-MUG培养基中的荧光底物MUG(4-methyl-umbelliferyl-β-D-glucronide)，使得培养皿中出现荧光反映，因而可以分析水中、土壤中等其他介质中是否存在大肠菌群、粪大肠菌群(耐热大肠菌群)及大肠埃希氏菌。

2.2 实验设备和材料

实验设备和材料如下：

a.恒温培养箱：44.5±1℃。

b.冰箱：2～5℃。

c.高压灭菌器1台。

d.DIEXX程控定量封口机。

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

f.IDEXX专用无菌采样瓶100ml(内含1.5%硫代硫酸钠)。

g.97定量盘。

h.科立德试剂。

2.3 实验方法

实验方法为固定底物技术(Defined Substrate Technology，DST)之酶底物法。DST技术的原理就是采用和目标细菌特异性反应的培养基，并使之量最小化，比一般酶底物法假阳性/阴性的发生率更低。

在Minimal Medium ONPG-MUG (MMO-MUG) 培养基上能产生β-半乳糖苷酶(β-D-galactosidase)分解ONPG(Ortho-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside)使培养基呈黄色的细菌群组。使用的培养基为 MMO-MUG培养基，[每1000mL MMO-MUG培养基所含基本成分为: 硫酸铵(NH4)2SO4、硫酸锰Mn(SO4)2、硫酸锌ZnSO、硫酸镁MgSO4、氯化钠NaCl、氯化钙CaCl2、亚硫酸钠Na2SO3、两性霉素B等]将干粉培养基加入到100mL水样中，并使用专用压膜机进行压膜和分装，然后在36℃±1℃的环境下培养24h，24h培养后颜色变成黄色判断为阳性反应；培养24h后判读，为可疑阳性(见图1)，可延长培养到28h判读，超过28h之后出现的颜色反应不作为阳性结果。

酶底物法的优势在于能够有效减少杂菌干扰，也不会受到培养基的干扰(如消毒剂、盐、抗生素等会对传统检测方法产生干扰)，并且能够减少假阳性反应和假阴性反应(见图2和图3)，能够快速得到检测结果。

图1 MUG的阳性反应

图3 假阴性比较

2.4 计算分析

证实为粪大肠菌群的阳性管数, 群MPN值。查(MPN)表, 报告每克(毫升)样品中粪大肠菌。国家规定“粪大肠菌群数”一级排放A标准为103个/L，一级排放B标准为104个/L，二级排放标准为104个/L，三级不做规定。结合相关数据来分析环境的污染状况。

3 分 析

虽然如今环境问题得到了更多的重视，但仍然有许多关于环境保护的问题得不到解决，一些企业为了追求利益，全然不顾对生态环境的破坏，在生产过程中，随意排放“三废”，严重危害人类的生存环境。我国已经成为世界上污染非常严重的国家，尤其是我国的水资源和大气环境，受到的污染情况非常严重。据不完全统计，我国流经城市95%以上的河流都受到了不同程度的污染，环境应急监测工作对于国家发展和社会稳定都有着非常重要的意义，比如在2015年的天津滨海新区瑞海公司所属危险品仓库发生火灾爆炸事故，需要工作人员及时乘坐监测车赶赴天津应急监测现场，对当地的化学品基本性质、危害、监测方法、评价标准等进行检测。关于环境应急监测工作的开展已经受到了越来越多的关注，并且能够进行环境应急监测的方法也较多，其中，粪大肠菌群酶底物法的效果较好，操作简便且准确率较高，能够快速检测出水中粪大肠菌群。本文对粪大肠菌群酶底物法在环境应急监测中的应用进行了分析。结合上文来看，运用酶底物法检测粪大肠菌群，能够快速了解环境污染状况，具有较高的应用价值，操作较为简便，值得推广应用。

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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