第一章 环境监测中的微生物学方法

微生物检测技术在环境监测中的应用及使用技巧摘要：环境监测中的微生物检测技术在近年来得到了广泛的应用，并且取得了显著的成果。

本文将重点讨论微生物检测技术在环境监测中的应用场景，并介绍了相关的使用技巧，旨在提高环境监测的效率和准确性。

引言：微生物检测技术在环境监测中的应用已逐渐成为研究热点，因为微生物是环境中最常见的生物存在形式之一，对环境质量的评估具有重要意义。

环境微生物监测可以提供关于环境健康和安全方面的信息，例如水体、土壤和空气中的微生物含量和种类分布，从而指导环境保护和污染治理工作。

1. 微生物检测技术的应用场景1.1 水体监测水体是微生物生长和繁殖的理想环境之一，因此水体监测是微生物检测技术的重要领域之一。

微生物检测可以用于评估水体的微生物污染程度、确定潜在的病原体污染源，并监测水体中的藻类和细菌等微生物群落的变化。

1.2 土壤监测土壤是微生物的重要栖息地，微生物检测技术在土壤监测中也有广泛的应用。

微生物检测可以帮助评估土壤中的微生物多样性、微生物活性以及土壤中的病原微生物含量，进而确定土壤的健康状况和土壤质量。

1.3 空气监测空气中存在着丰富的微生物，包括细菌、真菌和病毒等。

微生物检测技术可以用于监测空气中微生物的类型和数量，进而评估空气质量和检测空气传播的病原体。

2. 微生物检测技术的使用技巧2.1 样本采集与保存样本的采集与保存是微生物检测技术的重要环节，直接关系到后续检测结果的准确性。

在采集水体、土壤和空气等样本时，应遵循相关的采样规范，使用无菌工具和容器，避免污染。

对于采集到的样本，应及时冷藏或冷冻，以避免微生物的活性变化。

2.2 检测方法选择微生物检测技术包括传统培养和分子生物学方法两大类。

传统培养方法需要将样本在培养基上培养，然后观察和计数可生长的微生物。

分子生物学方法则利用特定的基因序列特征检测微生物的存在和数量。

在实际应用中，根据检测的目的和需求，选择合适的检测方法。

2.3 数据分析与解释微生物检测后产生的数据需要进行进一步分析和解释，以得到准确的结果。

《环境微生物学》讲义大纲第一章绪论前言1．微生物学的形成与进展●推测时期●观察时期●培养时期巴斯德、科赫等的奉献简介●生理学研究时期2．环境微生物学的形成与进展第一节、微生物的特点一、个体小、种类多、分布广、代谢类型多样二、繁殖快三、代谢强度大：四、数量多五、易变异第二节、环境微生物学的研究内容一、自然环境中的微生物生态学研究二、污染环境中的微生物生态学研究三、废水、废物的生物处理中的微生物学原理与方法研究四、环境监测与评价的微生物方法与原理研究第三节、学习环境微生物的意义21世纪环境微生物学展望重点：微生物、微生物的特点，环境微生物学的要紧学习内容与学习方法第二章、环境中微生物的要紧类群前言微生物的种类繁多，根据它们的形态、结构与生理性状等特征，要紧归纳如下：原核微生物与真核微生物的要紧区别第一节、细菌细菌是一大群单细胞原核微生物，是微生物学的要紧研究对象，也是环境微生物学的讨论重点。

一、细菌的形状与大小1、细菌的个体形态（三种要紧形态）2、菌落的形态（colony）固体培养基（1）细菌在固体琼脂（1.5～2.0％）平板上的菌落特征（2）在半固体琼脂（0.3～0.5％）试管培养基中穿刺接种所形成的培养特征（3）在明胶试管培养基中穿刺接种所形成的培养特征二、细菌细胞的结构细菌细胞结构模式图1、细胞壁（1）功能：（2）结构：（3）细胞壁与革兰氏染色染色的历史进展与染色原理染色方法可分为简单染色法与复染色法之分。

步骤与原理。

革兰氏染色的机理2、细胞膜（1）细胞膜的结构（2）功能：3、细胞核：细菌的细胞核没有核膜与核仁，没有固定形态，结构简单。

细菌质粒（plasmid），降解质粒。

4、细胞质及其内含物（1）细胞质：（2）细胞质内含物：5、荚膜（1）类型：大荚膜、微荚膜、粘液层、粘接物、菌胶团（2）化学构成（3）功能及意义6、鞭毛：运动器细菌的趋光性、趋化性等7、芽孢：某些细菌在生长的一定阶段，能形成对不良环境条件具有较强抗性的休眠体。

第十二章环境监测中的微生物学方法第一节水质的细菌学检测•细菌总数细菌总数是指将l mL水样（原水样或经稀释的水样）放在营养琼脂培养基上，于37℃培养24小时后，所生长的细菌菌落总数。

细菌总数的测定结果常用“cfu（菌落形成单位）/mL”或“个/mL”表示。

根据水样中的细菌总数，可将天然水体划分为几类：细菌总数101~102 cfu/mL，极清洁水；102~103 cfu/mL，清洁水；103~104 cfu/mL，不太清洁水；细菌总数104~105 cfu/mL，不清洁水；大于105 cfu/mL，极不清洁水。

我国生活饮用水的国家标准（GB5749-1985）规定，生活饮用水中的细菌总数不得超过102 cfu/mL。

•腐生细菌数自然水体中的腐生细菌数与有机物浓度成正比。

因此，测得腐生细菌数或腐生细菌数与细菌总数的比值，即可推断水体的有机污染状况。

污水带的划分及其特征污水带、特征多污带甲型中污带乙型中污带寡污带腐生细菌数(个/mL)数十万至数百万数十万数万数十至数万有机物含大量有机物，主要是蛋白质和碳水化合物主要是氨和氨基酸有物含量少有机物含量极微溶解氧极低或几乎没有厌氧性少量，半厌氧性较多，需氧性很多，需氧性BOD5非常高较高较低很低细菌数与腐生带的划分样点号细菌总数（百万个/mL）腐生细菌数（千个/mL）腐生菌数／总菌数（％）腐生水波动范围平均波动范围平均1 1.7～3.3 2.5 0.2～1.9 1.1 0.04 β-腐生带2 1.6～3.4 2.4 0.9～3.0 2.0 0.08 β-腐生带3 1.9～3.0 2.5 0.2～6.0 2.9 0.11 β-腐生带4 4.3～5.0 4.6 9.7～16.5 13.3 0.30 α-腐生带5 1.8～3.6 2.6 1.4～6.2 3.0 0.11 β-腐生带6 3.5～6.8 4.8 59.2～175.2 116.0 2.42 多-腐生带7 3.1～4.4 3.7 19.2～20.5 20.0 0.54 α-腐生带8 2.0～2.7 2.3 10.3～36.2 20.2 0.84 α-腐生带9 2.3～6.9 4.0 10.8～147.6 64.9 1.62 多-腐生带•粪便污染指示菌•指示菌的理想条件o该菌大量存在于人粪中，数量高于病原菌；o在受人粪污染的水体中该菌易于检出，而未受人粪污染的水体中则无此菌；o在水体中该菌不会自行繁殖；o在水体中该菌的存活时间应长于致病菌，对氯与臭氧等消毒剂以及其它不良因素的抵抗力强于致病菌；o该菌检测方法简捷；o该菌适用于淡水、海水等各种水体。

环境监测中的微生物检测方法研究随着环境污染的日益严重，环境监测工作变得越来越重要。

除了常规的化学检测方法，微生物检测也成为了环境监测的重要方式之一。

微生物在环境中的生存和繁殖受到多种因素的影响，因此通过检测微生物群落的变化能够及时发现环境问题并及时采取措施。

本文将介绍环境监测中常见的微生物检测方法，并探讨其优缺点和适用范围。

一、传统培养法传统培养法是目前环境监测中最常见的微生物检测方法。

其基本原理是将样品种的微生物菌落在富含营养物质的培养基上培养，然后通过观察菌落的形态、颜色和计算菌落数量等来判断样品中微生物的类型和数量。

传统培养法检测微生物的优点是简单、易操作，而且对于某些可培养性强的微生物具有高度的特异性和准确性。

但它也有缺点，即可能不适用于一些难以培养或生长缓慢的微生物，可能会导致假阴性或假阳性结果，而且培养过程需要较长时间。

二、生物传感技术生物传感技术是利用生物体系对电化学信号、荧光信号或其他物理信号的响应来检测微生物的存在或活性。

其优点是快速、敏感、特异性高，并且从样品中提取生物材料不需要复杂和昂贵的操作。

比较常用的生物传感技术有生物传感器和核酸传感器。

生物传感器是由微生物、酶或细胞表面分子组成的一种受体，可以将微生物引起的生化反应转化为电学、光学或热学信号，以便进行检测。

核酸传感器是一种新型的传感技术，它是通过特定的寡核苷酸或DNA探针来检测样品中特定微生物的核酸序列。

生物传感技术的局限性在于它只能检测一定类型的微生物，并且一些响应体系需要长时间的培养和改变操作条件。

但由于具有高灵敏度、快速和便携等特性，在一些特殊监测需要和环境污染事故应急中得到了广泛的应用。

三、分子生物学方法分子生物学方法是最近几十年来发展迅速的新型微生物检测技术，它基于分子生物学原理来确定微生物的存在、种类和数量。

分子生物学方法常用的技术包括PCR、实时荧光定量PCR、DNA芯片和NGS等。

其中PCR技术是最常见的，其基本原理是将样品DNA扩增，以便检测微生物DNA的存在，并可以定量微生物群落的数量。