自来水中微生物检测技术及应用方向
2021-02-18杨艳萍
杨艳萍
摘要:近年来,社会经济不断发展,环境污染问题逐渐成为美好生活发展的阻碍,水资源是人们生活的必要保障,国内外饮用水资源匮乏。相关调查显示,受工业废水排放、生活废弃物污染因素影响,我国自来水资源质量下降,水中微生物种类及数量明显增多。为保证维持人们正常饮水安全,相关管理部门应严格把控微生物含量监控流程,本文将从实际出发,细致分析自来水微生物监测技术及应用方向,为监测人员提供技术参考,促进人们生活健康发展。
关键词:自来水;微生物;检测技术
水资源是人们赖以生活的重要条件,自来水更是家家户户的必需品。工业废水排放、生活废弃物成为水质变差的重要原因,人体机能需要水资源维持,为了保证人们生活更加健康,水污染治理刻不容缓,那么水污染是什么引起的呢?这就需要有关部门对水体进行有规划、有方向的检测。研究表明,微生物含量是造成水体严重污染的重要因素,各地区管理部门应加强对水体检测,确定微生物类型及数量,查明污染源头,有效控制水体污染,保障人们健康。
一、微生物对自来水水质的影响
微生物可存在任何物体上,且人类用肉眼观察不到。因此,自来水中存在微生物是正常的,水中微生物具体种类和含量与环境所处地理位置和污染程度有关。水中最为常见的微生物包括细菌、真菌、病毒等,根据调查显示,像自来水中革兰氏阴性杆菌占比最大,成为水污染的重要因素。为了保证用水质量,国家提出相关治理规定,要求自来水中大肠杆菌不可超过3个/ml,饮用水中细菌总数不得超过100个/ml。
为了保障居民用水健康,应及时开展自来水微生物检测工作,排除自来水微生物造成居民患病的安全隐患。目前,常用指示菌来进行污水检测,根据实际制定控制方案。众所周知,大肠杆菌是我们最为熟知的细菌,大肠杆菌常存在粪便当中,饮用含有此类细菌的自来水会导致肠道不适,长时间饮用,可能会患有肠道疾病。因此,国家明确的规定,自来水标准主要是从总大肠杆菌、大肠埃希菌、菌落总数等六个指标来规范。微生物检测治理刻不容缓,它们是潜在威胁人类健康的重要指标,有关部门要加强自来水微生物检测。
二、自来水中微生物特质
通过研究发现,自来水中的微生物存在以下几种特点:(1)自来水接触地区广,流动性强,导致微生物数量和种类多;(2)结构简单,个体小,不容易被肉眼所见,甚至可以通过滤网;(3)传播能力强,适宜条件下,可以在土壤空气中传播;(4)结构单一容易变异,容易适应生存环境; (5)繁殖能力强,在适宜条件,可以成倍增长。
综上所述,微生物的这些特点也决定了它们的治理的困难程度,对检测仪器的精度和范围要求更高。
三、微生物检测技术及应用方向
(一)滤膜法
此种方法主要在自来水微生物检测时,通过滤膜精准的来检测大肠杆菌群数量,不需要过多仪器,按照步骤进行检测即可,具体步骤如下:首先准备好检测设备,将自来水水样放入经过灭菌的微孔薄膜滤器中,对水样进行抽滤,尽可能保证大肠杆菌留在薄膜滤纸上,将薄膜滤纸贴在装有检测试剂的培养皿上。对于研究人员来说,很容易完成水质中大肠杆菌的检测。但是这种方法适用微生物种类较少的或易于分辨种类的菌落。
(二)多管发酵法
该方法是用于检测水中大肠杆菌菌群数量的一项检测技术,其作用机理是利用大肠杆菌群可以发酵乳糖,同时产生一定量的酸和气,这些特点方便了技术人员对其进行检测。由于该方法需要具备完整的发酵过程,因此与滤膜法相比,它所需要的时间更长,其具体步骤如下:在开始前准备好培养基、检测设备等,将需要检测的水样倒入装有乳糖的培养液中,等待初次发酵,之后进行平板分离,再次进行发酵,完成两次操作,便可完成测量。它没有特定条件,所有水质都适用。
(三)免疫学检测
免疫学检测法主要是利用抗原抗体反应的原理,使用什么种类的抗原抗体完全取决于微生物本身种类。在检测过程中,其作用原理是抗原对特异性抗体检测或是单克隆抗体对特异性抗原检测,两种方法都可以对生物感染情况进行判断,进而来观测水质是否达标。这种检测方法具有高精准度、耗时短的特点。
(四)平板菌落计数法
该方法用于检测自来水中微生物细菌总数,其作用机理是让自来水的霉菌和防霉劑相互作用,选择利于霉菌生长且不利于微生物生长的培养基,将菌液中加入防菌剂与待测液共同培养,之后进行霉菌菌落的检测。如果霉菌菌落数量越少,说明自来水中微生物含量就越少,说明防菌剂起到了一定作用,抑菌效果比较明显,之后可以通过数据进行计算,得出防霉剂的抑菌率。该方法测量比较简单、测量效果也比较好。
(五)基因探针检测
在介绍基因探针法之前,我们先了解一下聚合酶链反应(PCR)检测法,其作用原理是在DNA聚合酶和核苷酸参与下,将DNA扩增到足够数量,让检测人员进行结构和功能分析,基于这一特点,PCR检测法并不像其他方法那样完成单一检测,它可以根据细菌结构同时测试自来水中多种微生物。有研究表明,该项技术可以同时对大肠杆菌、沙门氏菌等同结构微生物共同检测。因此,该技术对于不要求检测何种微生物的水质检测有着非常显著优势,它能够快速精准测得水质微生物含量。
基因探针检测法则是在PCR检测上融入其他生物技术的一种新型检测技术,它的作用原理主要是以非放射性核酸探针进行检测,抗生物素蛋白是探针检测核心。主要应用于病毒的检测。通过综合应用的考量,本技术是未来科技的发展一个趋势,发展前景良好,检测速度快,但是存在技术难度,在实际应用上应用较少。
四、不同微生物检测技术分析对比
综上所述,通过以上几点常用的自来水中微生物检测上的分析,滤膜法检测是最为简单的、快速的,不需要繁琐的检测工艺和检测手段也能对水样做出分析,其得到的结果基本上能达到要求,但是它仅适用于微生物种类和其他杂质较少的水质检测。多管发酵法它应用层面更加广泛,适用于各种水质的检测,但碍于它需要等待发酵等过程,导致操作工序繁琐,耗时较长,所以大多数应用在水质结构复杂的情境中。平板菌落技术法、免疫学技术、基因探针技术等都具有操作方便的特点,它们也能快速、精准的检测出水质中的微生物,但是它们对于专业要求更高,需要一定技术含量,且作用原理相对比较复杂,非必要情况尽可能不使用。每种检测方法存在都有一定意义,它们在不同场景下发挥不同作用。这些就需要技术检测人员,对检测环境、水体差异做出精准的判断,保证高质量的完成检测工作。在测量环境复杂的地区,可以尝试将两种或两种以上的方法进行结合,进而精准测试出自来水内微生物含量。
结束语
新时代的发展下,满足人们追求物质的前提下,有必要把健康生活放在第一位。因此,及时开展自来水检测工作,完成不合格水质治理,将为人们追求高品质生活提供实质性保障。自来水检测技术以及应用将是国家生态建设的重要环节,是保障民生的根本。本文通过分析微生物对水质的影响和微生物特点,引申出多项微生物检测技术,这也表明了国家为治理水污染付出一份努力,希望未来在微生物检测上能有新的突破。
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