松北濕地水質(zhì)中糞大腸菌群的測定

來(lái)源：http://thesierramadre.com/ 作者：余氯檢測儀 時(shí)間：2019-10-14

　　摘要:濕地被為“自然之腎”,具有獨立特殊功能的生態(tài)系統。它是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀(guān)和人類(lèi)最重要的生存環(huán)境之一,不但具有豐富的資源,還具有巨大的環(huán)境調節功能和環(huán)境效益。糞大腸菌群是判定水體水質(zhì)要指標之一,水中的病原菌多數來(lái)源于病人和病畜的糞便。本文介紹了利用多管發(fā)酵法檢測哈爾濱松北濕地內的糞大腸菌群數的實(shí)驗。

　　關(guān)鍵詞:濕地;糞大腸菌群;多管發(fā)酵法

　　1 前言

　　濕地是地球表層上由水、土和水生或濕生植物(可伴生其它水生生物)相互作用構成,其內部過(guò)程長(cháng)期為水所控制的自然綜合體[1]。在世界自然資源保護聯(lián)盟(IUCN)、合國環(huán)境計劃署(UNEP)和世界自然基金會(huì )(WWF)編制的世界自然保護大綱中,將其與森林、海洋一起并列為全球三大生態(tài)系統。濕地被為“自然之腎”,具有獨立特殊功能的生態(tài)系統。它是自然界最富生物多樣性的生態(tài)景觀(guān)和人類(lèi)最重要的生存環(huán)境之一,不但具有豐富的資源,還具有巨大的環(huán)境調節功能和環(huán)境效益[2]。

　　然而,從20世紀開(kāi)始,由于人口急劇增加、資源和環(huán)境問(wèn)題,濕地的退化和喪失成為全球范圍內濕地生態(tài)系統普遍存在的現象,并以驚人的速度發(fā)展。由于城市的不斷擴大和發(fā)展建設,人口的不斷增加及頻繁對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生負面影響不斷增大,使這里的灘涂濕地遭到破壞,有的地塊墾為農田、牧地,有的建起高樓,有的成為垃圾堆棄地。

　　糞大腸菌群(FecalColiform,FC)是判定水體水質(zhì)要指標之一,水中的病原菌多數來(lái)源于病人和病畜的糞便。由于病原菌的數量少 ,檢測過(guò)程復雜 ,直接測它們的存在是非常困難的專(zhuān)業(yè)化工作。因此 ,一般采用測定大腸菌群或大腸桿菌的數量來(lái)作為水被糞便污染的標志。

　　2 松北濕地概況

　　松北濕地分布于哈爾濱市松花江北岸,在松花江南北大堤之間,總面積為88km2。研究區范圍為西起哈爾濱市與肇東交界,東至濱州鐵路橋,北起新建前進(jìn)堤,南至松花江主流北岸,與哈爾濱市隔江相望,為河岸灘涂濕地的分布區。

　　該城市濕地地貌為松花江一級階地及漫灘,系堆積地貌發(fā)育,侵入下切弱,溝谷少,排水不急,易形成凹地沼澤,區內地勢較低,地下水埋藏淺且水量豐富, 森林面積較少,旱澇頻繁。 區內還分布有非地帶性的草甸、沼澤、水生植物等。土壤類(lèi)型有沙土、草甸土和沼澤土等。區內植被屬于森林草原與濕地草原類(lèi)型,現有野生植物350多種,鳥(niǎo)類(lèi)100多種,獸類(lèi)10多種,魚(yú)類(lèi)10多種[3]。

　　3 松北濕地水體微生物的檢測

　　在44.5℃溫度下能生長(cháng)并發(fā)酵乳糖產(chǎn)氣的大腸菌群稱(chēng)為糞大腸菌群。提高培養溫度,會(huì )使自然環(huán)境中的大腸菌群難以生長(cháng),這使得培養出來(lái)的菌主要來(lái)自糞便中的大腸菌群,從而更準確地反映出水質(zhì)受糞便污染的情況。糞大腸菌群的測定可以用多管發(fā)酵和濾膜法[4]。本實(shí)驗采用多管發(fā)酵法。

　　3.1原理

　　多管發(fā)酵法是以最可能數(most probable number)簡(jiǎn)稱(chēng)MPN來(lái)表示試驗結果。實(shí)際上它是根據統計學(xué)理論,估計水體中的大腸桿菌密度和衛生質(zhì)量的一種方法。如果從理論上考慮,并且進(jìn)行大量的重復檢定,可以發(fā)現這種估計有大于實(shí)際數字的傾向。不過(guò)是要每一個(gè)稀釋度試管重復數目增加,這種差異便會(huì )減少,對于細菌含量的估計值,大部分取決于那些既顯示陽(yáng)性又顯示陰性的稀釋度。因此在試驗設計上,水樣檢驗要求重復的數目,要根據所要求數據的準確度而定。

　　3.2培養基和試劑

　　單倍乳糖蛋白胨培養液制備方法:將蛋白胨、牛肉浸膏、乳糖、氯化鈉加熱溶解于1000mL蒸餾水中,調節pH為7.2~7.4,再加入1.6%溴甲酚紫乙醇溶液1mL,充分混勻,分裝于含有倒置的小玻璃管的試管中,于高壓蒸汽滅菌器中,在115℃滅菌20min,貯藏于暗處備用。

　　EC培養基制法:將胰胨、乳糖、膽鹽三號、磷酸二氫鉀、磷酸氫二鉀、氯化鈉加熱溶解,然后分裝于含有玻璃倒管的試管中。置于高壓蒸汽滅菌器中,115℃滅菌20min。滅菌后pH應為6.9。

　　3.3步驟

　　水樣接種量。將水樣充分混合后,根據水樣污染的程度確定水樣接種量。每個(gè)樣品至少用三個(gè)不同的水樣量接種。同一接種水樣量要有5管。相對未受污染的水樣接種量為10mL、1mL、0.1mL。受污染水樣接種量根據污染程度接種1mL、0.1mL、0.01mL或0.1mL、0.01mL、0.001mL等。使用的水樣量可參考表3-1。由于松北濕地屬相對未受污染水樣,所以實(shí)驗接種量為10mL、1mL、0.1mL。

　　初發(fā)酵試驗。將水樣分別接種到盛有乳糖蛋白胨培養液的發(fā)酵管中。在37℃±0.5℃下培養24h±2h。產(chǎn)酸和產(chǎn)氣的發(fā)酵管表明試驗陽(yáng)性。如在倒管內產(chǎn)氣不明顯,可輕拍試管,有小氣泡升起的為陽(yáng)性。

　　復發(fā)酵試驗。輕微振蕩初發(fā)酵試驗陽(yáng)性結果的發(fā)酵管,用3mm接種環(huán)或滅菌棒將培養物轉接到EC培養液中。在44.5℃±0.5℃溫度下培養24h±2h(水浴箱的水面應高于試管中培養基液面)。接種后所有的發(fā)酵管必須在30min內放進(jìn)水浴中。培養后立即觀(guān)察,發(fā)酵管產(chǎn)氣則證實(shí)為糞大腸菌群陽(yáng)性。

　　3.4結果的計算

　　根據不同接種量的發(fā)酵管所出現陽(yáng)性結果的數目,從表中查得每升水樣中的糞大腸菌群。接種水樣為100mL2份、10mL10份、總量300mL時(shí),查表2可得每升水樣中的糞大腸菌群;接種5份10mL水樣、5份1mL水樣、5份0.1mL水樣時(shí),查表求得MPN指數,MPN值再乘10,即為1L水樣中的糞大腸菌群。如果接種的水樣不是10mL、1mL和0.1mL,而是較低的或較高的三個(gè)濃度的水樣量,也可以查表求得MPN值,再經(jīng)下式計算成每100mL的MPN值。

　　以上4幅圖為太陽(yáng)島濕地水樣的試驗結果。由上面四幅圖片可以看出在接種量為10mL水樣中的5個(gè)小倒管內均有氣泡產(chǎn)生且培養液的顏色均由紫色變?yōu)辄S色,說(shuō)明該組發(fā)酵結果為陽(yáng)性。而接種量為1與0.1mL的結果均為陰性。而復發(fā)酵試驗的結果為2至5管為陽(yáng)性而第六管為陰性。其中第一管為陽(yáng)性對照,其內為實(shí)驗室純化的分大腸桿菌。

　　根據實(shí)驗結果,查MNP表可知,太陽(yáng)島濕地的糞大腸桿菌的數量為130個(gè)/L。同樣的方法測得的萬(wàn)寶鎮濕地的糞大腸桿菌數量為330個(gè)/L,大雁島為260個(gè)/L。

　　參考文獻

　　[1]陳宜瑜.中國濕地研究[C].長(cháng)春:吉林科學(xué)技術(shù)出版社,1995.

　　[2]李揚帆,劉青松.濕地與濕地保護[M].北京:中國環(huán)境出版社,2003.10～12

　　[3]哈爾濱年鑒編纂委員會(huì ). 哈爾濱年鑒[M] . 哈爾濱: 哈爾濱年鑒社,2004. 301 ~303.

　　[4]《水質(zhì)糞大腸菌群的測定 多管發(fā)酵法和濾膜法(試行)》(HJ/T 347-2007).國家環(huán)境保護總局發(fā)布.2007-03-10發(fā)布,2007-05-01實(shí)施.

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