水环境污染问题研究与微生物检测方法探讨论文_潘峰

水环境污染问题研究与微生物检测方法探讨论文_潘峰

广西中品智环境监测有限公司

摘要:当前国内的水环境污染问题日益严重,对人们的日常饮水与居住环境造成一定的影响,水环境污染问题与社会经济的发展不协调,不利于进行绿色经济的发展理念。文章就水环境污染问题进行研究,同时分析微生物检测方法对当前水环境污染的影响,为改善当前的饮水质量提供较好的参考依据,全面快速提高水污染处理中的效率,同时不断提高微生物的检测技术,为社会的发展创造有利的生活环境,促进饮水健康,提高生活的环境质量。

关键词:水环境污染;微生物;检测方法

1、前言

随着社会经济的而不断发展,我国当前的水环境污染问题越发严重,尤其是受到城市经济发展的影响,使得城市工业化发展水平不断加快,城市产生的化工废水、农村的农药治虫污水乱排放等问题日益突出,从而导致人们的居住生活环境收到威胁。其次水环境中的微生物的类型多样:病毒、寄生虫卵等微生物较多,若不慎被人误食就很容易使得身体健康收到威胁。因此,要想解决当前的水环境污染问题就急需用先进的检测微生物方法进行检测,通过检测方法较好地分析、检测指示微生物和水体粪便污染之间的相互关系,从而合理、全面的判断水体污染的严重程度,再及时评价水污染的健康风险,最后采取有效的对策,加大对当前水环境微生物检测的研究力度,提高人们的饮水安全。

2、当前我国水环境污染现状概述

现阶段我国城市化进程加快,城市乡村在经济发展过程中产生的工业废水、在农业生产的过程中都会使用到大量的化肥与农药,农业污水中含有很多有毒物质,化肥农药残留严重污染了淡水资源。人体若引用了被农业污染的水质后会导致严重的后果威胁身体健康,造成严重的危害后果。生活污水大多数来自生活用水,虽然是没有毒的,但是会有难闻的气味,因为生活用水多数含有磷、氮或者硫等成分。现实生活中人们进行洗涤就会排放废水,污染水资源体系,造成地表水收到污染,一旦引用这些被污染的水资源,便会影响人体健康,人体容易染上疾病。

截止2017年,根据不完全统计,近年来农药、化肥的使用量日益增多,而使用的农药和化肥只有少量附着或被吸收,其余绝大部分残留在土壤和漂浮在大气中,通过降雨,经过地表径流的冲刷进入地表水和渗入地表水形成污染。

城市污染源是因城市人口集中,城市生活污水、垃圾和废气引起水体污染造成的。城市污染源对水体的污染主要是生活污水,它是人们日常生活中产生的各种污水的混合液,其中包括厨房、洗涤房、浴室和厕所排出的污水。当前我国146个自然村的水环境情况后可知,有70个自然村的水资源收到不同程度的污染,污染自然村比例占总数的47.96%;70个自然村中有43个自然村的水环境污染面积超出了78.86%。

其次我国总河流的总长约150万千米,收到各地区地形地域与经济发展的影响,国内的河流收到污染最严重的未东北地区,西南地区污染较轻。从我国的湖泊污染来看,流入河流的污染物与沉积物成为影响水环境污染的关键因素,导致许多小湖水质遭受污染。由于工业化发展的影响导致城市或郊区的水质受影响较重,加上国内目前还没有形成较为完善的水污染处理的标准,因此还不能正确处理废水与废物,导致排放的水质仍然任意流入江河,造成水体污染。其次我国地下水资源年均有约0.832万亿立方米被污染,由于地下水的划分没有规律而且与年降水量及流深度相似,因此我国的城镇以及农村地区都在引用地下水,由此对人体的健康造成较大的威胁与影响。

3、当前水体病原微生物污染的指示微生物与适用范围

3.1总大肠菌群及粪大肠菌群

大肠菌群,英文为coliformgroup,作为肠道中数量最多也是最普遍的一类细菌,其具有较强的抗逆性,其在水中的数量与肠道致病菌呈一定的相关性,因此符合对粪便污染检测指示微生物的相关要求。大肠菌群通常涵盖总大肠菌群与粪大肠菌群这两类,其中总大肠菌群指的是需氧及兼性厌氧、能够在35h或者在48h内发酵乳糖产酸产气、革兰氏阴性的无芽孢杆菌,主要包括:克伯雷氏菌属、柠檬酸杆菌属与肠杆菌属、埃希氏菌属等菌属的细菌。其次粪大肠菌群指的是把培养温度提高至44.5e还能发酵乳糖产酸产气的总大肠菌群微生物,这类菌群主要来源于温血动物与人的粪便。大肠菌群的数量多少表明当前的水体受粪便的污染程度,因此也是国际上惯例的监测水质受粪便污染的指示菌,主要适用于海水、废水处理系统、野外浴场用水、河流或者湖泊等一般性水质的监测范围。

3.2大肠埃希氏杆菌

大肠埃希氏杆菌,英文是Escherichia coli,指的是一种耐热大肠杆菌在一定的条件下能由色氨酸产生吲哚进而对甲基红试验呈现阳性,就不能产生甲基乙酰甲醇,该菌群不以柠檬酸酯作为惟一的碳源。一般人体感染了大肠埃希氏菌通常不会导致很严重的疾病,在环境中的数量多于指示的病原体,能较好地指示出人类肠道的病原微生物。对于温带地区而言,大肠埃希氏杆菌处于水体中是不能够长时间存活的,但对于热带地区而言,不管是光照、气温还是营养等条件之下,都能够保证大肠埃希氏杆菌在水体不断增生与扩散,并且在受污染的土壤中能够不断繁殖,最后成为水生微生物群落的组成部分之一,导致检测结果难以体现出原始的污染情况。

3.3肠球菌属与产气荚膜梭菌

粪链球菌,应为名称为:fecal streptococci,该球菌属于革兰氏阳性与过氧化氢酶阴性球菌,并且不受胆汁盐分的抑制,生长能够在高温下生存(能够在浓度为6.5%NaCl与pH为9. 6及高温条件下存活。产气荚膜梭菌英文名为Clostridium perfringens,是一种存在于动物与人类粪便中的一种专性厌氧、革兰氏阳性以及有芽孢的肠道致病菌,产气荚膜梭菌孢子在水体中生存的时间和部分寄生虫(贾第鞭毛虫属,英文名字为Giardiaspp与隐孢子虫属,英文名字为Cryptosporidiumspp)等的孢子,能够在水中存货相当长的时间,这些菌群能作为寄生虫的污染指示。

4、有效区分病原微生物污染来源的指示微生物

4.1双岐杆菌属

双歧杆菌作为人体肠道的主要组成菌,属于革兰氏阴性且严格厌氧,无芽孢也不能运动的不规则杆状菌,由于双岐杆菌的存活率受环境影响大:约半个月左右双歧杆菌属就会减少3-4个数量级。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一方面利用双岐杆菌能够直观、可靠地显示人类的粪便污染指标;另一方面由于双歧杆菌属于厌氧微生物,因此在环境中是不容易生长与繁殖的,因此利用双歧杆菌能够检测出最新的粪便污染指示。

4.2粪大肠菌群/粪链球菌比值

据相关研究调查表明:人体粪便中的粪大肠菌群数量多于粪链球菌、动物粪便中的粪链球菌数量又多于粪大肠菌群,因此可将粪大肠菌群与粪链球菌的比值作为判断粪便污染的指示来源。假如当粪大肠菌群与粪链球菌的比值数额大于4. 0时,就能够判定污染主要来自人体粪便;若该比值小于或者等于0.7,那么就能够判断污染是来自温血动物的。由此可见该判断指示方法较为快速且易于操作,但考虑到粪链球菌的检测方法与存活率以及对水体处理时受到的敏度程度等因素的影响,因此也存在一定的局限性。

4.3脆弱拟杆菌噬菌体与大肠杆菌噬菌体

脆弱拟杆菌,作为一种革兰氏阴性严格厌氧的杆状菌,大量存在人类肠道与动物肠道中,如果感染了脆弱拟杆菌这些菌株的特定噬菌体,不会在环境中进行复制,通过这些噬菌体能够用来指示少数地区人粪污染的情况。其次大肠杆菌噬菌体,英文名是:coliphages,作为侵染大肠杆菌的病毒之一,主要存在于处理过的污水或生活污水中,家禽饲养的动物粪便中等,该类菌体不对人类致病,但由于它的形态特征以及在环境中具有的持久性与抗耐性特点,因此与肠道病毒更接近更相似。

5、水环境污染中的微生物检测技术

5.1 PCR技术在微生物检测中的应用

PGR是聚合酶链式反应技术的简称,主要按照整合DNA于体外90℃的高温下变成为单链、在60℃的低温时引物和单链按碱基互补配对。DNA聚合酶根据磷酸至五碳糖的方向从而构成互补链,根据聚合酶制造作为基础,PCR技术对于实际的应用过程中所体现的优势就是温控设施,即能够变性温度活着是复性温度两者之间进行有效的控制。当前PCR 技术主要应用在水环境污染问题检测中,体现为以下几方面 :首先,用于环境中的病源微生物方面的检测 ,其次进入自然环境中的基因工程菌检测之用;再者应用于环境微生物基因克隆方面的应用。进行水环境质量检测的时候,利用PCR 技术能够让微生物检测技术的局限性与检测的效率与速度得进一步提升,改善传统培养法中各不同的不足与缺陷,并能够加以改善。其次通过传统方法难以实现人工培养的较为重要的微生物基因课进行复制。因此对于今后水资源的质量检测中可通过该技术进行微生物污染的检测指示,确保水污染处理效果更理想,确定水质污染的状况、确定污染来源,从而采取预防措施对水体进行处理。

5.2酶免疫检测的应用

酶免疫检测也是微生物检测过程中常用的检测技术之一,该检测技术具有良好的效果,通过检测酶方式进而对水污染过程中的污染物进行准确有效的甄别,便于及时明确污染物。在检测水环境污染的过程中,酶的主要功能与作用就是作为标记物从而进行有效运用,在酶结合已知抗体后并视抗体为标准的试剂,通过酶标记物分析未知的抗原,从而判断水环境遭受污染的严重程度。这种检测方式方法需要把抗体加以固定,其次通过利用荧光法进而对水质中的酶产物进行全面的分析与判断。此外在实际的检测过程中可以选择流动注射方法,在此基础上将特定抗体进行固定,确保抗体处在专业膜上面,最后由一定溶液通过膜利用荧光方法对酶产物进行测定,从而及时准确地记录检测的数据,如实反映检测的结果,待对样品进行完全检测之后用新膜把这些旧膜加以替换进行检测。

5.3分子生物学方法

利用分子生物学方法检测,主要是对水环境污染的组成元素与污染源核酸探针金检测,利用特定微生物分析水环境中的异常现象并进行识别与分析,从而真正识别出水环境中的污染物(例如海水中的藻类物质:苯乙烯降解菌、卤素呼吸菌或者氰菌等)。该检测方法能够确保水环境污染检测中各项数据的准确与真实有效,并进行详细记录,确保水环境污染防治措施的有效性与准确性。对于聚合酶链式反应(PCR)或者核酸探针等技术,都广泛地被运用在污染指示菌方面的检测。基于该检测技术具有的测试简便、灵敏一级特异性强等特点,因此能够迅速地对水体指示微生物进行检测,从而全面准确地确定污染状况与污染的来源,从而确保水质的安全。

5.4基因工程技术在水污染处理中应用

基因工程技术也是一种常用于检测水污染处理的技术,通过进一步对当前的水污染处理进行高效检测,并合理判断污染源,从而进行检测数据的需求与分析,真正创建合理有效的基因工程菌,即可有效讲解多种有害的污染物细菌。在通过基因工程技术进行水环境检测的过程中,需要对基因工程菌进行正确与合理的选择,保证基因工程菌含有指示菌外,还需要明确几点:确保所选择的外源基因是易于扩增的,同时还要易于检测与定量。其次在特定的环境下,基因工程菌需要具备较高的存活率,并且对于某种特定的物质变化基因工程菌应当具备敏感性。只有这样才能够确保基因工程菌得到全面的应用,才能够真正做好水环境的质量检测工作,确保水污染得到高效的处理。

6、结语

综上所述,为进一步保障当前水污染治理的效果,我们应该积极对生物饮用水中的微生物进行检验,通过多种检测方法加强对水污染的治理效果,进而为水环境的治理提供有利的参考基础。其次加大对水源的管理力度,定期做好卫生监测工作,一旦发现饮用水受到污染,应立即采取有效施予加以处理,减少传染病,同时提高人们的安全卫生的意识,从真正确保人们的身体健康。

参考文献

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论文作者:潘峰

论文发表刊物:《基层建设》2019年第9期

论文发表时间:2019/8/2

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