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環境中微生物的檢測(2)



錄入時間:2010-9-21 10:36:37 來源:青島betway必威西汉姆联

 

1.2水體中的微生物

水體可分為天然水體和人工水體。天然水體包括海洋、江河、湖泊等;人工水體包括水庫、運河、城市排水係統、各種汙水處理係統等。水體中含有微生物所需的各種營養,因而也是微生物的天然生境。水體中微生物除天然棲息者外,還有來自土壤、空氣、動植物殘體、動物排泄物、各類工業廢水和生活汙水中的微生物,其中包括某些病原微生物。

1.2.1水中微生物的種類、分布

由於各水域中營養物質的組成、濃度、水溫、溶解氧的差異及微生物的來源不同,因此其種類、數量差異很大。

1.2.1.1 微生物的種類

1)清水型水生微生物

在潔淨的水域中,因營養物較少,微生物數量也較少。在每毫升水中一般隻含幾十個到幾百個細菌,並以自養型種類為主。常見的細菌有綠硫細菌、紫色細菌、藍細菌、柄細菌、赫色纖毛菌、球衣細菌和螢光假單胞菌等。此外,還有許多藻類(如絲狀綠藻、矽藻等)、真菌(水黴菌屬和綿黴菌屬)、原生動物(如鍾蟲及其他固著型纖毛蟲等)和後生動物(如枝角類、橈足類等)。

2)腐敗型水生微生物

在受到有機物嚴重汙染的水域中,數量較多的是細菌,每毫升水中可達幾千萬個甚至幾億個,以異養菌為優勢。異養菌分解有機物,起重要的淨化作用。常見的微生物中,細菌以變形杆菌、產氣腸杆菌、產氣堿杆菌、等革蘭氏陰性無芽孢菌為主,此外還有芽孢杆菌、生孢梭菌、大腸杆菌、糞鏈球菌、弧菌、螺菌、假單胞菌,有的甚至還含有傷寒、痢疾、霍亂等病原體;藻類有綠藻、裸藻等;原生動物有草履蟲、屋滴蟲、小口鍾蟲等。

1.2.1.2 微生物的分布

影響微生物在水體中分布的因素有:水體類型、汙染程度、有機物的含量、溶解氧量、水溫、pH及水深等。

微生物在水體中的水平分布規律為:近岸水域中細菌數量較多,離岸越遠的地方,微生物越少;底泥中的細菌多於水中的細菌。

微生物在較深較大的靜水水域中的垂直分布規律是:在上層水體中(水麵下0~10m深處),氧含量較高,主要有好氧細菌(如假單脆菌、柄杆菌、球衣細菌等)、真菌和藻類;中層水體(水深20~30m)主要有光合細菌(如紅硫細菌和綠硫細菌)以及厭氧細菌;底層水體中(30m以下及湖底泥),主要有脫硫弧菌屬、甲烷杆菌屬和甲烷球菌屬等厭氧細菌。微生物的數量以5~10m深處為最多,隨著深度的增加而減少。

地下水由於經過土壤過濾、有機物缺乏,故含菌量遠遠少於地麵水,在深層地下水中甚至沒有細菌。

1.2.2 水的細菌學檢測

1.2.2.1 細菌總數(CFU)的測定

細菌總數是將定量水樣(原水樣或作一定稀釋後水樣1mL)接種在普通營養瓊脂培養基內,於37培養24h後觀察結果,計數其上長出的細菌菌落數,然後換算求出原水樣每mL中所含的細菌數。

其測定步驟和土壤中微生物的分離計數方法基本相同,但須注意:①水樣是用無菌采樣瓶直接采取水樣;②水樣接種於營養瓊脂培養基中,在37下培養24h

37營養瓊脂培養基中能生長的細菌,代表在人體溫度下能繁殖的異養型細菌。細菌總數越多,說明水被有機物或糞便汙染越重,被病原菌汙染的可能性也越大。

在生活飲用水中所測得的細菌總數,除說明水被生活廢棄物汙染的程度外,還可指示該水能否飲用。可在生活飲用水進行衛生學評價時提供依據。

我國生活飲用水標準(GB5749-85)規定,細菌總數不得超過100/ml

一般認為在天然水體中,如10100/mL,為極清潔的水;1001000/mL,為清潔的水;100010000/mL,為不太清潔的水;10000100000/mL,為不清潔的水;大於100000/mL,為極不清潔的水。

1.2.2.2 大腸菌群的測定

天然水體的細菌性汙染主要源於生活汙水中的糞便,即水中的病原菌很可能是腸道傳染病的病原。通常情況下,水中病原菌的含量極少,而細菌種類卻很多,需要耗費大量的人力、物力及複雜的分離培養技術,才能將病原菌一一檢測出來。最常見的數量極大的大腸菌群與病原菌同樣來自於動物糞便,根據這一點,隻要通過檢查水樣中的指示菌――大腸菌群,即可知道該水體被糞便汙染的程度,從而間接推測其他病原菌存在的概率。

大腸菌群是指那些能在37下,24~48h之內使乳糖發酵並產酸產氣、好氧和兼性厭氧的革蘭氏陰性無芽孢杆菌。主要包括大腸埃希氏菌、產氣杆菌、枸櫞酸鹽杆菌、副大腸杆菌。

大腸埃希氏菌即大腸杆菌是人和溫血動物腸道中的正常細菌,兼性好氧的革蘭氏陰性、無芽孢、兩頭鈍圓的杆菌,大小0.5~0.8mm×2.0~3.0mm;最適溫度37,最適的pH為中性;能分解葡萄糖、甘露醇、乳糖等多種碳水化合物,並產酸產氣。大腸菌群的各類細菌的生理習性都相似,隻是副大腸杆菌不分解或緩慢分解乳糖。在遠滕氏培養基(品紅亞硫酸鈉培養基)或伊紅美藍培養基表麵會形成具有特殊現象的菌落,大腸埃希氏杆菌的菌落呈紫紅色帶金屬光澤;枸櫞酸鹽杆菌的菌落呈紫紅或深紅色;產氣杆菌的菌落呈淡紅色,中心色深;副大腸杆菌的菌落則無色透明。這些現象可作為鑒別的依據。

大腸菌群的檢驗方法有發酵法和濾膜法。發酵法是測定大腸菌群的基本方法,包括初發酵試驗、平板分離和複發酵試驗三個部分。

1)初發酵試驗

發酵管內裝有乳糖蛋白腖液體培養基,並倒置一小倒管。乳糖能起選擇作用,因為很多細菌不能發酵乳糖,而大腸菌群能發酵乳糖並產酸產氣。為便於觀察細菌的產酸情況,培養基內加有溴甲酚紫作為pH指示劑。細菌產酸後,培養基即由原來的紫色變為黃色,溴甲酚紫還能抑製其他細菌如有芽胞的細菌生長。

水樣接種於發酵管內,37下培養,24h內小倒管中有氣體形成,並且培養基混濁,顏色黃,說明水中存在大腸菌群,為陽性結果。對於隻產酸不產氣的,不能說明是陰性結果,因為在菌量少的情況下,可能延遲至48h後才產氣,此時應視為可疑結果。需繼續做下麵兩部分實驗,才能確定是否是大腸菌群。既不產酸又不產氣的,為陰性結果。

2)平板分離

平板培養基一般使用遠藤氏培養基或伊紅美藍瓊脂培養基,前者含有堿性品紅染料,在此作為指示劑,它可被培養基中的亞硫酸鈉脫色,使培養基呈淡粉紅色,大腸菌群發酵乳糖後產生的酸和乙醛立即與品紅反應,形成深紅色複合物,使大腸菌群菌落變為帶金屬光澤的深紅色。亞硫酸鈉還可抑製其他雜菌的生長。伊紅美藍瓊脂培養基則含有伊紅與美藍染料,在此亦作為指示劑,大腸菌群發酵乳糖造成酸性環境時,該兩種染料即結合成複合物,使大腸菌群產生與遠藤氏培養基上相似的、帶核心的、有金屬光澤的深紫色菌落。

將培養24h後產酸產氣或隻產酸的發酵管,分別劃線接種在平板上。經過37培養24h,挑取典型的大腸菌群菌落,進行革蘭氏染色,鏡驗後若呈陰性,則可認為有此類細菌存在。為了更進一步驗證,可做下一步實驗。

3)複發酵實驗

將染色為革蘭氏陰性、無芽胞杆菌的菌落再移植於乳糖培養基中,原理與初發酵試驗相同,經24h培養產酸又產氣的,最後確定為大腸菌群陽性結果。

根據發酵陽性管的數量,以確定大腸菌群數。

除查表外,也可以用計算法求出大腸菌群數。即根據初發酵的發酵管數、大腸菌群陽性管數及檢測水樣量,利用數理統計原理,計算出每升水樣中大腸菌群的最近似數(MPN)。

為了區別土壤等自然環境中原本存在的大腸菌群及來源於人糞便中的大腸菌群,可以通過提高培養溫度至44.5℃的方法將它們區分開。凡能在44.5℃生長並發酵乳糖產酸產氣的,說明主要來自糞便,稱之為“糞大腸菌群”;如果能在37℃生長並發酵乳糖產酸產氣者,則稱之為“總大腸菌群”。
總大腸菌群數是指每升水樣中所含有的大腸菌群的數目。水中大腸菌群的多少,可以反映水體被糞便汙染的程度,並間接地表明腸道致病菌存在的可能性。
許多不同用途的水都對細菌總數或大腸菌群數提出了要求。表1.1是我國用途不同的水質標準。
表1.1 各種用途的水質標準
標準名稱及標準編號
項目
標準值
生活飲用水衛生標準
GB5749-85
細菌總數(個/mL)
≤100
總大腸菌群(個/L)
≤3
生活飲用水源水質標準
CJ3020-93
總大腸菌群(個/L)
一級≤1000
二級≤10000
地表水環境質量標準
GB3838-2002
糞大腸菌群(個/L)
Ⅰ≤200    Ⅱ≤2000  Ⅲ≤10000 
Ⅳ≤20000  Ⅴ≤40000
地下水質量標準
GB/T14848-93
細菌總數(個/mL)
Ⅰ~Ⅲ≤100   Ⅳ≤1000  Ⅴ﹥1000
總大腸菌群(個/L)
Ⅰ~Ⅲ≤3     Ⅳ≤100   Ⅴ﹥100
景觀娛樂用水水質標準
GB12941-91
總大腸菌群(個/L)
糞大腸菌群(個/L)
A類≤10000
A類≤2000
農業灌溉水質標準
GB5084-92
糞大腸菌群(個/L)
≤10000
漁業水質標準
GB11107-89
總大腸菌群(個/L)
≤5000
≤500(貝類養殖水質)
海水水質標準
GB3097-1997
總大腸菌群(個/L)
≤10000
≤700(貝類養殖水質)
注:GB國家強製標準,CJ城鎮建設行業標準。
 
 
 

 

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