松北濕地水質中糞大腸菌群的測定

來源：http://www.tymozhou.com/ 作者：余氯檢測儀 時間：2019-10-14

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

　　關鍵詞:濕地;糞大腸菌群;多管發酵法

　　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,其內部過程長期為水所控制的自然綜合體[1]。在世界自然資源保護聯盟(IUCN)、合國環境計劃署(UNEP)和世界自然基金會(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系統。濕地被為“自然之腎”,具有獨立特殊功能的生態系統。它是自然界最富生物多樣性的生態景觀和人類最重要的生存環境之一,不但具有豐富的資源,還具有巨大的環境調節功能和環境效益[2]。

　　然而,從20世紀開始,由于人口急劇增加、資源和環境問題,濕地的退化和喪失成為全球范圍內濕地生態系統普遍存在的現象,并以驚人的速度發展。由于城市的不斷擴大和發展建設,人口的不斷增加及頻繁對生態環境產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)是判定水體水質要指標之一,水中的病原菌多數來源于病人和病畜的糞便。由于病原菌的數量少 ,檢測過程復雜 ,直接測它們的存在是非常困難的專業化工作。因此 ,一般采用測定大腸菌群或大腸桿菌的數量來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型,現有野生植物350多種,鳥類100多種,獸類10多種,魚類10多種[3]。

　　3 松北濕地水體微生物的檢測

　　在44.5℃溫度下能生長并發酵乳糖產氣的大腸菌群稱為糞大腸菌群。提高培養溫度,會使自然環境中的大腸菌群難以生長,這使得培養出來的菌主要來自糞便中的大腸菌群,從而更準確地反映出水質受糞便污染的情況。糞大腸菌群的測定可以用多管發酵和濾膜法[4]。本實驗采用多管發酵法。

　　3.1原理

　　多管發酵法是以最可能數(most probable number)簡稱MPN來表示試驗結果。實際上它是根據統計學理論,估計水體中的大腸桿菌密度和衛生質量的一種方法。如果從理論上考慮,并且進行大量的重復檢定,可以發現這種估計有大于實際數字的傾向。不過是要每一個稀釋度試管重復數目增加,這種差異便會減少,對于細菌含量的估計值,大部分取決于那些既顯示陽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。每個樣品至少用三個不同的水樣量接種。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,所以實驗接種量為10mL、1mL、0.1mL。

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

　　復發酵試驗。輕微振蕩初發酵試驗陽性結果的發酵管,用3mm接種環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)。接種后所有的發酵管必須在30min內放進水浴中。培養后立即觀察,發酵管產氣則證實為糞大腸菌群陽性。

　　3.4結果的計算

　　根據不同接種量的發酵管所出現陽性結果的數目,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,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,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濃度的水樣量,也可以查表求得MPN值,再經下式計算成每100mL的MPN值。

　　以上4幅圖為太陽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個小倒管內均有氣泡產生且培養液的顏色均由紫色變為黃色,說明該組發酵結果為陽性。而接種量為1與0.1mL的結果均為陰性。而復發酵試驗的結果為2至5管為陽性而第六管為陰性。其中第一管為陽性對照,其內為實驗室純化的分大腸桿菌。

　　根據實驗結果,查MNP表可知,太陽島濕地的糞大腸桿菌的數量為130個/L。同樣的方法測得的萬寶鎮濕地的糞大腸桿菌數量為330個/L,大雁島為260個/L。

　　參考文獻

　　[1]陳宜瑜.中國濕地研究[C].長春:吉林科學技術出版社,1995.

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

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

　　[4]《水質糞大腸菌群的測定 多管發酵法和濾膜法(試行)》(HJ/T 347-2007).國家環境保護總局發布.2007-03-10發布,2007-05-01實施.

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