李冰

苏州工业园区环境执法大队(苏州工业园区环境执法局，苏州工业园区环境监测站)，中国·江苏 苏州 215021

1 引言

由于在过往的社会生产中未重视水环境的保护工作，导致其污染问题日益突出，直接威胁着人类的生存环境和生命健康。例如，水中的重金属不能被水体的自净能力所消除，重金属元素就会在食物链中富集和传递。利用先进的检测技术，以提升环境水质监测与分析工作的效率与质量，是改善水质环境的重要渠道。相较于其他检测技术而言，微生物检测技术在灵敏度、检测效率和适用性等方面都具有明显的优势，因此在实践中得到了广泛应用，消除了传统物理和化学检测方法的弊端。对于相关区域水质环境历史状况、当前状况的反映更加真实，而且能够根据相关数据信息对未来发展趋势进行预估，满足环境治理的相关要求。因此，应该构建完善的质量控制体系，提高技术操作的规范性。

2 水质环境监测中的常用微生物检测技术

2.1 PCR 技术

PCR 技术即聚合酶链式反应，是对DNA 复制过程的模拟，已经成为水质环境监测中的常用分子生物学技术。运用PCR 技术不但能够提高水质监测的效率，而且能够保障微生物检测的精确性，防止出现较大的误差，尤其是针对水质环境中的病原微生物，可以运用该技术加以快速识别[1]。

2.2 生物传感器技术

在固化生物体内的功能时，生物传感器技术可以发挥巨大的优势，通过微生物表面特性的提取实施水质监测。在微生物含量和类型的识别中，该技术的应用效果较好。借助于微生物传感器（如图1所示），能够通过场效应管、氧电极和压电晶体等理化换能器获得更加精确的检测数据。转换部分和分子识别部分是生物传感器的主要构成要素，融合了现代传感技术和微电子等技术。

图1 生物传感器

3 水质环境监测中微生物检测技术的质量控制策略

3.1 样品采集

样品采集的质量效果会对实验室检测和评价等造成直接影响，因此在工作中应该予以高度重视。应该对无菌采样容器的质量进行全面检测，根据水体特征编制采样方案，防止随着时间的推移而发生较大的变动。对取水点的位置进行确定，使样品能够真实反映该区域的水质状况，在样品采集时应该考虑时间和空间因素的影响，在湖泊、水库和河流水质监测中，采集样品时可以将采样瓶插入水中，与水面的距离控制在10～15cm 之间。如果是针对水龙头中的水样进行采集，那么放水时间应该在3～5min 左右，同时在水龙头消毒处理过程中可以采用70%～75%的酒精，也可以灼烧3min[2]。消毒完成后放水1min 采集水样，这样可以最大限度保障水样的可靠性。根据采样瓶的容量大小确定采样量，通常在80%左右，防止对采样瓶造成污染。注重对水样的及时保存，防止出现微生物快速繁殖的现象，可以采用冷藏箱进行运输，确保在实验室检测时能够保持水样的原状。在运输中还应该做好固定处理措施，防止出现溢出或者倾洒等现象。

3.2 实验室检测

3.2.1 设备控制

实验设备是决定实验室检测成效的关键因素，因此应该确保各类设备性能的可靠性，并对操作过程予以规范。在使用温度计量仪器时应该提前做好校对工作，防止出现严重的误差，对冷冻箱、培养箱、干燥箱和冰箱等进行针对性维护与保管，使操作温度符合实验要求[3]。根据操作规范使用天平，并采取定期检定的方式以确保测量的精确性。在对pH计进行校对时可以使用pH4.0 和pH7.0 的标准缓冲液，使用蒸馏水作为分析用水，在微生物检测中杜绝使用渗透水。为了检测电热灭菌箱的性能，可以使用孢子悬浮液，能够获得160℃～180℃的操作温度[4]。做好标记处理，为灭菌器皿的使用提供便捷。为了使高压灭菌器获得良好的灭菌效果，应该使用孢子悬浮液进行检测，合理控制气压和温度等条件。规范膜滤装置的组装过程，对渗漏情况进行检查，在使用后应该清洗干净，方便下次使用。紫外灯可以通过紫外光度计进行检测，使其性能满足实验室检测工作标准。控制室温在16℃～27℃之间，保持培养箱的良好工作状态。对玻璃器具的完整性进行全面检查，防止出现破损情况，同时保障玻璃器具清洗干净。在应用洗涤剂时，可以借助溴麝香草酚兰进行检测，保障良好的性能特点。

3.2.2 环境控制

实验室环境也是影响检测结果的关键，因此应该加强针对性控制，在做好通风的情况下，也要避免灰尘进入对仪器设备、样品等造成影响。通常通过空调控制室内的温度和湿度等，有利于改善培养箱的使用性能，防止外界环境变化过大对检测造成干扰。在地面上做好防渗处理，满足无菌操作要求，使工作台保持平整性，提高工作台面材料的抗腐蚀性[5]。在对室内空气进行检测时，可以运用RODAC 平皿和细菌密度平皿等，获得清洁的空气环境。在对菌落的总数进行检测时，应该摇匀水样，同时通过营养琼脂培养基的应用，消除其中的片状菌落。

3.3 结果评价

在结果评价中，应该对操作方法进行严格把控，选择15个阳性水样开展双样分析，对数据的对数和对数的叉乘进行计算。在双样分析中选择10%的例行水样，应该将差值控制在平均值的3.27 倍以内[6]。如果差值过大，则应该明确操作中的原因并予以改进，获得更加精确的数值。无菌检查也是该阶段的重点内容，主要是针对冲洗用水、培养基、玻璃器皿、滤膜和稀释水等进行检测，防止杂菌对检测结果造成干扰。在多人操作的环境下，还应该给实施平行分析，以保障各项操作的规范性。

4 结语

PCR 技术和生物传感器技术是水质环境监测中常用的微生物检测技术，能够有效提高检测的效率和精确度，真实、全面的反映当地水质状况，为污染治理提供依据。在技术应用过程中，应该针对样品采集、实验室检测和结果评价等各个流程予以控制，防止操作不当引起较大的误差，从而通过量化的方式反映水污染程度，改善水质环境状况，为人们创造良好的生存空间。