微生物在环境监测中的应用
2019-09-10高敏华丁昕
高敏华 丁昕
摘要:微生物在我们的生活环境中无处不在。随着科学技术的进步和技术的发展,人们对环境污染的监测手段越来越丰富,各种监测方法的监测精度和速度也在不断提高。其中,生物监测方法用于弥补物理和化学污染监测的不足。它可以预测污染对环境和生物的综合影响。它是监测环境污染的一种有效方法。
关键词:微生物;污染检测。
自二十世纪以来,人类社会进入了一个快速发展的时期。改革开放以来,中国的工农业成就引起了全世界的关注。但是与此同时,经济社会等的飞速发展,已经给我们的生活环境和整个地球生态造成了巨大的负担,无论是环境污染、资源浪费还是能源问题,都已经严重影响到人类社会的生存发展,环境问题已经成为了人类社会继续发展的一个关键。面对日益严峻的环境问题,世界各国都加强了关于污染监测方面的工作,而微生物对于环境的各种变化极其敏感,利用微生物监测的方法,可以有效、及时、精确的掌握环境状况,能有效弥补理化监测方法的不足。
1、环境污染的指示微生物
环境中的污染物包括:①化学性污染:如糖类、含氮有机物、脂肪、有机酸等天然有机物及磷、钾、硫等无机化合物;生物污染:细菌、真菌、病毒等微生物。众所周知的是,微生物在我们身边的环境中无处不在,但是目前不可能对种类繁多的化学物质和微生物逐一进行检测,必须开发有一定代表意义的微生物我反应环境中常见有机物及微生物的污染状况。这一种微生物即被称为指示微生物,也称作指示菌。指示微生物一般分为三类,包括:一般污染指示微生物、粪便污染指示菌和其他指示微生物。[1]
2、常用的微生物检测技术
目前常用的微生物检测技术有显微检测技术、染色检测技术、分离纯化技术和其他一些微生物检测技术。[2]
2.1显微检测技术
顯微检测技术是目前常用的微生物检测技术之一,包括光学显微镜、暗场显微镜、相差显微镜、荧光显微镜、电子显微镜等设备。在不同的检测需求中使用的检测设备是不同的。显微技术是微生物检测中最为简便,操作最为容易的检测技术之一,但检测结果准确度和检测控制较差,直接观测的结果有可能会产生极大的误差。[2]
2.2染色检测技术
染色技术则是对微生物细胞进行染色后,对微生物进行观察检测的一种技术,不过由于染色后微生物标本基本是死的,其形态和结构会在染色过程中发生一定变化,无法切实反映出活细胞的真实情况,在实际操作中,整个流程也较为繁琐,染色、脱色都需要严格控制,否则将会影响检测结果的准确性,因此通常只作为辅助检测手段。[2]
2.3分离纯化技术
分离纯化技术,是在实际检测过程中,根据检测需求,根据不同微生物特性,将不同微生物从混合状态下分离开来并加以提纯。分离纯化技术是目前较为常见的微生物检测技术之一。[3]
2.4其他微生物检测技术
除了上述创建的微生物检测技术之外,人们根据微生物的不同形态结构和培养特性以及微生物对外界物质不同的反映,创造性的将微生物用于检测水质污染状况和食物霉变程度等生活领域,取得了良好的效果。[3]
3、环境监测中常用微生物监测技术
环境监测中常用的微生物检测技术有:(1)微生物群落监测;②环境污染细菌学监测;微生物毒理学监测及其他三项技术。这三种技术有其不同的主要适用范围,微生物群落监测被广泛应用于农业、工业、食品、纺织和生活污水治理等各个领域;环境污染细菌学监测则多用于判断水或大气污染的程度;微生物毒理学监测已被研究人员用来寻找处理污染物的方法。
4、微生物传感技术在环境监测中的应用
4.1微生物传感技术简介及分类
微生物传感技术是一门以生物、电化学、电子科学和技术为基础的综合性学科。人们在这项技术的基础上开发了具备较强功能的生物学组件,可以通过感应外界待测物对其性质和量值的影响并转化成具体的可识别信号的微生物传感器。
根据信号输出方式的不同,微生物传感器可分为两类:生物相容性传感器和代谢传感器。根据所放置物质的种类和条件,微生物传感器可分为酶、微生物、细胞器、免疫传感器和DNA生物传感器。也正是因为微生物传感器的种类多种多样,其所适用的范围也十分广泛,因此微生物传感技术在环境污染监测方面有着十分重要的作用。
4.2微生物传感技术在环境监测工作中的应用
环境污染的种类很多,针对不同的需求区域有不同的检测方法。微生物传感技术的典型应用有:(1)农药残留监测;②监测酸雨;③监测水体的富营养化。[4]
结语
综上所述,不管是微生物检测技术还是微生物传感技术都是二十世纪人类微生物学飞速发展过程中的创新技术,对于环境污染的监测具有选择性丰富、灵敏度强、稳定性高、成本低等优点,能够获得良好的监测效果,具备其他一些监测手段所不具备的优势。虽然对于现阶段的科技水平来说,某些技术的使用还比较繁琐或者存在一些困难,但是现在人类的各种科技还是在飞速发展,笔者相信,随着科技的进一步发展,其他学科方面的提升,微生物在环境监测工作中的应用将会越来越广泛,也会越来越便捷。
参考文献
[1]王家玲 李顺鹏 黄正.环境微生物学(第二版)
[2]杨艳.环境监测中微生物检测技术探讨[J].科技创新与应用2013(33)
[3]乐意.环境监测中微生物检测技术分析[J].
[4]吴冬妍.微生物传感技术在环境监测中的应用[J].
作者简介:
高敏华,出生年月1997年12月,性别女,汉族,籍贯山东省临沂市
丁昕,出生年月1999年 6月,性别女,汉族,籍贯山东省日照市