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水质检测中生物检测技术的使用论文
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摘要：
近年来，随着我国环保事业的逐步成熟，社会各界对环境污染问题给予了广泛的重视，特别是水质安全问题，直接影响着广大群众的正常生活。为了更好地保障人民群众的用水安全及生态环境的和谐发展，就必须加强水质检测工作的管控力度，运用科学先进的现代化技术手段，提升水质检测数据的精确性和可靠性，为人民群众的安全用水提供坚实的技术保障。鉴于此，本文就着重围绕水质检测环节中生物检测技术的具体应用进行了深入探究。
关键词：
生物检测技术；水质检测；应用：探究；
引言：
水是人们赖以生存的重要资源，水质的好坏不仅会影响到人们的生命安全，同时也会影响到正常的社会生产秩序，然而，近年来我国工业及农业产业的迅猛发展，都不可避免的加剧了我国水环境的污染问题。为了有效改善这一局面，就必须加强水质检测工作的监管力度，运用科学先进的生物检测技术，来提升水质检测工作的技术水平，确保水质检测结果的科学性和准确性，推动水质检测工作的顺利开展。
1、生物检测技术的含义及相关特性探究
（1）生物检测技术的具体含义。
生物检测的含义主要是指通过某些生物个体、群落来对周边环境污染及变化情况进行客观反映，以此来作为环境质量检测重要的参考依据。近年来，受到外界各种因素的不同影响，对我国的水资源带来了严重的破坏，由于其污染源头较为复杂，这就需要科学先进的技术手段对其进行全面深入的检测分析，而生物检测技术的优势就在于可以在特殊环境中对水污染效应进行充分展示，有效弥补了传统检测技术的不足之处。
（2）生物检测技术的相关特性。
对于生物检测技术的相关特性，我们可以结合以下三点进行分析：其一，相较理化检测的具体应用而言，生物检测技术可以在某些特定区域内对生物的污染情况加以充分反映，彻底打破了理化检测的局限性，使水质检测结果的精确性得到了进一步的提升。其二，针对仪器设备的具体应用而言，由于部分生物对污染物的反应情况较为敏感细微，但无法通过仪器设备对其进行精准的检测，这势必会影响到检测数据的准确性，而通过对生物检测技术的科学运用，就能够对微量污染物所产生的反应进行充分展示，同时还可以清晰的展示出相应的受损效应。其三，在整个生态系统之中，为了能够使微量的有毒有害物质形成聚集效果，便可以借助生物链来完成，当到达食物链末端时便可以使污染物的浓度得到显着的提升，为检测工作提供重要的参考依据。
2、水质检测的基本概况及影响要素探究
（1）水质检测的基本概况。
水资源是人们赖以生存的重要资源，同时也是宝贵的非可再生资源。近年来，我国政府部门在推动经济发展的同时对环境保护愈加重视，随着环保宣传的广泛开展，社会各界都对环保理念有了全新的认识。水质检测工作的重要价值不仅体现在人们的安全用水方面，同时也对生态环境的保护与研究发挥着非常重要的作用。结合目前的实际情况来看，水质检测在社会各个领域都得到了较为广泛的运用，水质检测对推动社会与生态环境的和谐发展具有非常重要的影响。
（2）水质检测的影响要素。
针对水质检测的影响要素，主要体现在以下三个方面：首先，是水样来源的具体影响，结合水质检测环节来看，假如检测人员对水样来源的具体情况没有进行全面掌握，就有可能对解决措施作出错误的判断，无法有效的解决该区域水源的污染问题，因此，在开展水质检测工作的具体操作之前，检测人员必须要对水质来源进行全面的了解，并结合实际情况制定出妥善的解决措施，使水质检测工作的重要价值得以充分发挥。其次，是针对类别方面的影响要素，在对水样水质进行具体检测时，必须要依据水质的不同选用适宜的水质检测方法，这就要求检测人员必须要认真对待检测工作，并严格依照检测工作的相关流程实施具体的检测操作。对此，检测人员要对不同的水质进行分析研究，针对不同水质的差异性做出准确判断，然后再运用科学合理的检测技术来对水样进行水质检测，这样才能确保水质检测数据的精确性，并使其成为相关部门制定解决方案的重要参考依据。最后，针对人为方面的影响因素，在进行水质检测的具体操作时，检测人员作为最直接的参与者，在整个检测环节中占据着非常重要的地位。为了有效避免人为操作失误情况的发生，就必须加强对整个检测环节的监管力度，在开始检测之前，要对检测仪器、试剂以及玻璃器皿等重要物品进行详细的检查，在确定一切符合标准，严格规范取样工作；进行检测工作时，检测所用的药品，一定要确保其在有效期内，过期变质的药物必须马上进行更换，检测工作要在规定时间内。另外，针对整个检测环节而言，检测人员还必须严格遵循检测标准来规范自身的实际操作，同时还要保证检测记录的准确性和客观性，从根本上避免人为失误对检测结果所造成的不利影响。
3、水质检测中生物检测技术的实际应用探究
（1）发光细菌检测技术的具体应用。
发光细菌检测技术可以对水样中存在的大部分有毒有害物质进行检测，因此在重金属以及有机物等检测领域中得到了较为广泛的运用。然而在具体的检测环节中，发光细菌检测技术也存在一定的弊端，如操作繁杂以及误差较大等相关问题。随着科技水平的日益发展，电子技术已对发光细菌检测技术做出了相应的完善，如紫外分光光度法以及荧光光度法等检测手段的辅助，可以有效提升水质检测工作的质量和效率，确保检测数据的精确性和可靠性。
（2）生物行为反应检测技术的`具体应用。
生物行为反应检测技术的操作原理主要体现在借助生物受污染物危害后所出现的趋利避害行为反应对水体污染的具体情况加以评断，并对水体污染的安全浓度加以确定，然后依据水体的实际污染情况制定出合理准确的预警措施。生物行为反应检测技术通常运用在鱼、水蚤以及双壳软体动物等生物的具体检测中，同时在实施淡水生物检测环节中一般会运用斑马鱼进行具体的检测操作，这主要是由于斑马鱼会在水质污染的情况下迅速做出行为反应，为水质检测工作提供了非常重要的参考依据。在海洋环境中，通常会运用双壳生物活体来检测水体的污染情况，而在淡水环境中，则一般会借助鱼类来完成具体的检测工作。针对贻贝双壳距离变化的具体检测操作，可以借助电磁感应技术来进行落实，此外，还可以借助高频电磁感应系统对贝壳类物质的运动情况实施检测。
（3）微生物群落检测技术的具体应用。
微生物群落检测技术通常运用于对细菌、真菌以及原生动物等微型生物在水体中的物种频率及数量的检测工作，然后再结合先进的电子技术对分布指数进行精准的计算，最后依据分布指数的具体数值对水质污染程度进行评断。伴随科技水平的全面发展，微生物群落检测技术也得到了相应的完善，检测评价指标的增加就是一个很好的证明，一般较为常见的检测评价指标有原物种种类指标、植鞭毛虫百分值以及异样性指数等。通过对生物检测技术的合理运用，使我国的水质检测技术水平得到了更好的完善与提升，这在生态环境的保护工作以及为人们提供优质用水资源等方面都发挥出了非常重要的作用。与此同时，在微生物群落检测技术的发展之中，数学分析的实用性也在逐步攀升，数学分析与计算机技术的联合应用有效拓展了生物群落参数变化规律的检测范围，使微生物群落检测技术的重要价值得以充分展现，同时对提升检测数据的精确性和可靠性也有着非常积极的影响。
（4）底栖动物及两栖动物检测技术的具体应用。
底栖动物及两栖动物检测技术的主要原理为运用生物在水体中的出现、消失以及数量的多少对水质进行具体的检测，底栖动物及两栖动物的检测参数主要包括BI指数以及群落多样性指数等。通过对两栖动物行为及生物指标的全面检测可以对水体的整体质量进行评估，尤其是在检测发育阶段中可以实现对环境因子变化的进一步感应。
4、水质检测环节中生物检测技术的应用前景探究
（1）分子生态毒理学应用于水质污染检测。
分子生态毒理学检测技术通常被运用于污染物及其代谢物与细胞内大分子代谢作用的具体研究，在对发生作用的靶分子进行研究后，便可以对个体、种群以及群落的基本情况进行预报。在科技水平日益提升的今日，生物体内胆碱酯酶活性检测被广泛运用于海水及淡水资源水质污染的检测工作。
（2）遗传毒理学应用于水质污染检测。
遗传毒理学检测原理主要是借助DNA链损伤程度的检测对遗传毒性加以判断的检测技术，相比微核试验操作而言，遗传毒理学检测技术的效果更加显着，主要是因为单细胞凝胶电泳能够对低浓度的有毒有害物质进行准确的检测，SOS显色方案作为遗传毒理学检测技术的另一种检测方法，其具体的操作原理表现在受到外界范围损伤及抑制的干扰下，DNA分子会进行错误修复，在经过遗传毒物处理后而出现的反应便可以称为SOS应答，SOS检测方法具有灵敏性强且操作便捷等技术优势。
5、结语
结合以上论述可以看出，伴随社会经济的飞速发展，工业及农业产业规模的不断壮大，加剧了我国的水污染问题。对此，为了有效解决这一难题，相关部门就必须对水质检测工作给予高度的重视，通过对生物检测技术的科学运用，使水质检测工作的效率和质量得到进一步的提升，在确保检测数据准确性的基础之上，为人民群众提供优质的用水资源，以此来推动社会与生态环境的可持续发展。
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水样中的细菌包括很多“属”和很多“种", 我国《生活饮用水卫生标准》2006版[ 1] 的卫生学评价标准是以菌落总数、总大肠菌群、耐热大肠菌群和大肠埃希氏菌4项作为微生物指标。 总大肠菌群可来自人类和温血动物的肠道及自然环境, 包含有埃希氏菌属、柠檬酸菌属、克雷伯氏菌属和肠杆菌属等一大群在37℃经24小时培养能发酵乳糖、产酸产气、需氧和兼性厌氧的革兰氏阴性无芽胞杆菌。他们在伊红美蓝平板生长特征是：（1）深紫黑色、具有金属光泽；（2）紫黑色、不带或略带金属光泽；（3）淡紫红色菌落。 耐热大肠菌群，又称粪大肠菌群，主要包括埃希氏菌属和耐热克雷伯菌属[6],是利用提高温度的方法将大自然的大肠菌群和粪便中的大肠菌群区分开的，它是一群能在 ℃下生长的大肠菌群，只有来源于动物和人类粪便的大肠菌群能生长，而来自大自然的大肠菌群不能耐热生长[8-9]。 大肠埃希氏菌(Escherichiacoli),以前常称大肠杆菌, 广泛存在于人类和温血动物的肠道中, 是人类和动物肠道中需氧性共生菌的优势菌群, 维持宿主健康部分生理功能必需的肠道菌.虽然大多数的大肠埃希氏菌为非致病菌, 但是当宿主免疫力降低或细菌侵入肠道的外组织或器官时, 可引起肠外感染。某些血清型可产生毒素, 为致病性大肠埃希氏菌, 可引起人类腹泻。所以生活饮用水中大肠埃希氏菌成为肠道疾病的重要致病菌之一。[2] 他们从属范围逻辑关系如下 《生活饮用水卫生标准》2006版标准, 增加了生活饮用水中大肠埃希氏菌的检验。 为了提高实验室检测能力，近日，本实验室开展了生活饮用水中大肠埃希氏菌检测的质控活动，质控活动达到如下目标： 一、使用工作中分离的耐热大肠菌群、标准菌株产气肠杆菌、标准菌株大肠埃希氏菌三种菌进行试验，观察不同大肠菌群在EC-MUG培养基荧光实况，取得阳性标本荧光视觉效果。 二、使用的试管进行酸浸泡、蒸馏水处理和水龙水直接清洗处理，寻找大肠埃希菌荧光效果影响因素。 三、使用北京陆桥EC-MUG培养基试剂及青岛海博EC-MUG培养基试剂进行比较试验，评价实验室常规使用的试剂是否优良。 1材料与仪器 EC-MUG培养基, 购自北京陆桥有限责任公司、青岛海博 伊红美兰培养基, 购自北京陆桥有限责任公司。 营养肉汤，购自北京陆桥有限责任公司。 培养箱, 36℃ ±1℃;±℃;波长366nm紫外灯 2方法与结果 方法原理 大肠埃希氏菌能特异性产生产生β -葡萄糖醛酸酶(β -glucuronidase), 此酶能分解培养基上的EC-MUG荧光底物释放出荧光产物, 使培养基在366 nm紫外光下产生特征性荧光, 以此技术来检测大肠埃希氏菌。 操作步骤与结果 上图是产气肠杆菌与大肠埃希氏菌在EC-MUG培养基经℃培养后，在日光灯背景下，产气肠杆菌液体清亮，说明产气肠杆菌在℃中不能生长繁殖；大肠埃希氏菌液体混浊，说明大肠埃希氏菌在℃中能生长繁殖。 对上述经培养过的EC-MUG培养基，在日光灯观察背景下，使用366nm紫外线灯进行观察。产气肠杆菌依然清亮，无蓝光；不同稀释度的大肠埃希氏菌菌液有明显的蓝光，蓝光间无明显差别。因此，在观察大肠埃希氏菌发酵效果时，可以在普通光线下，使用366nm紫外线灯进行观察，结果显著。 上图为在暗室下对前述经培养过的EC-MUG培养基观察实验效果。大肠埃希氏菌发酵后产生荧光，并且不同稀释度的菌液，目视无显著差别；与产气肠杆菌效果阴性效果有非常明显的差别。产气肠杆菌培养管有微弱荧光，可能存在EC-MUG培养基自身有荧光事实！ 该图是灭菌蒸馏水与EC-MUG培养基效果比对。1、2试管是泡酸清洗的试管，5、6为未泡酸清洗的试管。 在暗室下观察，产气肠杆菌在EC-MUG培养管相对于蒸馏水，用手机拍照有明显荧光，实际观察中，这种荧光相对弱些，但依然是有荧光产生。所以，普通试管及蒸馏水可能产生的荧光可以忽略不计，但试剂本身产生有一定量的荧光是实验事实。 因此，为了减少个人观察经验不足，建议，在实验过程中，应该带标进行比对观察，这样头脑中才有荧光阴阳直观效果。 上图中的耐热大肠菌群，是日常工作中检出的工作株，实验室证实他们在伊红美兰平板上能产生铁锈色样金属光泽的大肠菌群，属于耐热大肠菌群。目前该菌在EC-MUG培养基经℃培养后中也能混浊生长。 在日光灯背景下用三用紫外灯366nm紫外线波观察，各个试管有微许蓝光，实际目视观察没有很强。手机拍照显示都有微量荧光效果，产气肠杆菌颜色似乎还更深点。可以判断全部10管试验管均为大肠埃希氏菌阴性。 上图为暗室下对产气肠杆菌和工作株的耐热大肠菌群在EC-MUG荧光效果图。手机拍照显示有较强荧光，实际目视效果较弱，如没有阳性对照比较，易误以为大肠埃希氏菌阳性结果。但在暗室下观察，该耐热大肠菌群、产气肠杆菌没有差别，也可以判断为结果阴性。 通过产气肠杆菌与实验室耐热大肠菌群在EC-MUG高温培养后的荧光效果比较。产气肠杆菌在高温中不能生长，液体清亮，也不能分解荧光底物。本实验室工作株耐热大肠菌群能在高温中生长，所以液体混浊，但本次工作菌株不分解分解培养基上的MUG荧光底物释放出荧光产物，通过与产气肠杆菌（商品标准菌株）比较，判定为荧光阴性，因此可能本实验室该耐热大肠菌群工作株是耐热克雷伯菌属。（耐热大肠菌群，又称粪大肠菌群，它由埃希氏菌属和耐热克雷伯菌属组成。非细菌学分类命名，而是卫生细菌领域的用语。） 以下图片为两种不同试剂用相同处理的试管进行EC-MUG培养观察效果： 暗室下观察荧光效果图，北京陆桥产品阴阳对照明显。 日光灯下，用紫外线灯观察荧光效果图，北京陆桥产品阴阳对照明显。 暗室下观察荧光效果图，青岛海博产品阴阳对照明显。 日光灯下，用紫外线灯观察荧光效果图，青岛海博产品阴阳对照明显。 上图为正常光线下的实验培养结果照片。 通过北京陆桥、青岛海博两种试剂的比较，两种试剂在不同方式处置的试管内培养大肠埃希氏菌，稀释倍数不同，产生的荧光效果是一样的。 3.讨论 、有关文献及实验结果中，试管本身会产生微量荧光[3]。本次实验使用的试管分两部分，一部分是用酸浸泡试管七天以上，然后进行蒸馏水清洗；另一部分是直接用水龙头水直接清洗，两类试管均165℃2小时以上高温灭菌。两类试管分别均分装有蒸馏水对照、产气肠杆菌（标准菌株）、耐热大肠菌群（工作菌株）、大肠埃希氏菌株（标准菌株）。同一菌株在不同方法处置的试管，实验效果无差别，说明一般试管可能产生的荧光对实验没有影响。 、EC-MUG培养基试剂本身经培养后会溢出一定的荧光物质，如果没有阳性对照作比较，可能会误以为是真阳性，造成假阳性结果。因此，初级实验者或日常工作中，应带标准菌株同步实验并观察实验结果。 、两家试剂厂家生产的EC-MUG培养基，阳性结果产生荧光效果均显著，实际操作中，日常生活饮用水中的大肠埃希氏菌试验结果与阴性对照相差无异时，可以按未检出大肠埃希氏菌结果进行报告。 、GB/－2006检测大肠埃希氏菌有多管发酵法、滤膜法，大肠埃希氏菌酶底法。推荐的第一法为多管发酵法，是在检测总大肠菌发酵乳糖蛋白胨基础上，有选择地进行EC-MUG培养，从批量工作中，减少了工作量及工作经费。在日常生活饮用水监测中，第一法相对第二法过滤法更简便易行；相对第三法酶底法来讲，更经济实惠。因此，第一法多管发酵法，在常规检测工作中仍是值得推广的方法。 、不同稀释度的大肠埃希氏菌液在EC-MUG培养液中，产生荧光效果无显著区别。因此，总大肠菌发酵后，在下步实验操作中，移液管要一管一用，不同发酵管不能出现交叉污染，防止阳性值偏高。 参考文献 [ 1] GB5749-2006，生活饮用水标卫生标准 [S]。北京：中国标准出版社，2007 [2] , zzzzzz。水中,mmm mmm mmmJ]. 河南预防医学杂志2009年20(3):185-216. [8] GGkkk.生活饮[J].预防医学论坛, 2008，14(12)：1163-1164. [9]hhhhhhhhh等.南方地区农查[J]. 公共卫生与预防医学,2014，25(4):11-13. [gggg[J]。环境科技，2010，23（1）：67－70 [3]
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