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1、水環(huán)境監(jiān)測(cè)中的細(xì)菌和浮游 生物指標(biāo) 09?？疲?2）班 繆國(guó)培 以 丹江口水庫(kù)的細(xì)菌和浮游生物監(jiān)測(cè) 及評(píng)價(jià) 為例 聲明：本文所有內(nèi)容為論文原作者所有 目錄 論文背景 材料與方法 結(jié)果與分析 結(jié)果與建議 1.論文背景 1.1丹江口水庫(kù)簡(jiǎn)介 丹江口水庫(kù)是我國(guó)水資源調(diào)整的重大工程 南水北調(diào)中線工程的水源地，為亞洲最大的淡水 湖，是江漢丹江兩大水系重要的控制性工程，這 兩條河流也是水庫(kù)的主要入庫(kù)河流，因其水量大， 自凈能力強(qiáng)，水質(zhì)較好，致使丹江口水庫(kù)的水準(zhǔn) 優(yōu)良。但隨著庫(kù)區(qū)周圍地區(qū)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展， 由于自然因素以及人為因素使入庫(kù)干、支流水質(zhì) 發(fā)生變化 , 必將影響丹江水庫(kù)的水質(zhì)。 1.論文背景 1.

2、2 研究的目的和意義 南水北調(diào)中線工程對(duì)丹江口水庫(kù)水質(zhì)的要求不僅是現(xiàn) 在水質(zhì)優(yōu)良 , 而且重要的是要保持長(zhǎng)期的穩(wěn)定優(yōu)良。因此 , 做好水源區(qū)的長(zhǎng)期生態(tài)監(jiān)測(cè) , 可為建立中線水源區(qū)長(zhǎng)期生 態(tài)研究數(shù)據(jù)信息庫(kù)及庫(kù)區(qū)生態(tài)環(huán)境 ,保護(hù)政策制定提供科 學(xué)的依據(jù)。根據(jù)文獻(xiàn)資料 , 尚未見(jiàn)有從細(xì)菌學(xué)和浮游生物 對(duì)丹江口水庫(kù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的研究報(bào)道。本研究依據(jù)生態(tài)學(xué)理 論于 2004 年春 ( 3 月 ) 、夏 ( 5 月 )兩季對(duì)南水北調(diào)中線水 源區(qū)陶岔 ( 渠首 ) 、小太平洋 ( 丹江水庫(kù)庫(kù)心 ) 和大石橋 ( 丹 江入庫(kù)上游 ) 3 個(gè)點(diǎn)水質(zhì)進(jìn)行了細(xì)菌和浮游生物監(jiān)測(cè) , 并結(jié) 合理化檢測(cè)以期對(duì)中線水源水質(zhì)做出

3、科學(xué)的評(píng)價(jià)。 2.材料與方法 2.1 材料 2. 1. 1 培養(yǎng)基 乳糖蛋白胨培養(yǎng)液、三倍濃縮乳糖 蛋白胨培養(yǎng)液、半固體培養(yǎng)基、 EC 培養(yǎng)基等。 營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、伊紅美蘭瓊脂培養(yǎng)基 ( EMB) 、 三糖鐵瓊脂培養(yǎng)基、麥康凱瓊脂培養(yǎng)基、 TCBS 瓊脂培養(yǎng)基、 S S 瓊脂培養(yǎng)基等購(gòu)自哈爾濱海峽 醫(yī)藥有限公司。 2. 1. 2 檢驗(yàn)試劑 呂氏堿性美蘭溶液、革蘭氏染液、 孔雀綠染液、福爾馬林固定液等。 2.材料與方法 2. 2 實(shí)驗(yàn)方法 1. 2. 1 水樣采集 在陶岔、小太平洋、大石橋設(shè) 3 個(gè)點(diǎn) ( 總站授權(quán)南陽(yáng)市環(huán)境保護(hù)監(jiān)測(cè)站檢測(cè)點(diǎn) ) , 按水樣采集標(biāo)準(zhǔn)采集無(wú)菌水樣、生物檢測(cè)樣和理 化

4、檢測(cè)樣。現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定水溫 ( t) 、溶解氧 ( DO) 、 pH 等部分常規(guī)檢測(cè)項(xiàng)目。渠首陶岔水質(zhì)的理化檢測(cè) 由在渠首設(shè)的自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀測(cè)定 ( 同時(shí)也進(jìn)行人工測(cè) 定 ) 。其它兩個(gè)點(diǎn)的水溫、 pH、 DO、電導(dǎo)率 ( EC) 由便攜式儀器測(cè)定。 透明度 采用 塞氏盤法 測(cè)定 回顧一下 塞氏盤法與透明度 ：塞氏盤法是一種現(xiàn)場(chǎng) 測(cè)定透明度的方法。塞氏盤為直徑 200mm 的白鐵片圓板，板面從中心平分為四個(gè)部 分，黑白相間，中心穿一帶鉛錘的鉛絲， 上面記一用 cm標(biāo)記的細(xì)繩。 測(cè)定時(shí)，將塞氏盤平放入水中，逐漸下 沉，到剛好看不到盤面的白色時(shí)，記錄深 度（ cm），即為水的透明度。 2. 2 實(shí)驗(yàn)方法 2

5、. 2. 2 細(xì)菌檢測(cè) 2. 2. 2. 1 細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定 采用 稀釋平 板法。 將水樣作 10 倍系列稀釋 , 取原液、 10-1、 1 0-2稀釋液 1 mL 置無(wú)菌平板內(nèi) , 傾注 15 mL 左右營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基 , 混勻、待凝后 于 37 C 培養(yǎng) 24 2 h, 記錄平板上菌落數(shù) , 換算出菌總數(shù)。 回顧一下：細(xì)菌的平板分離與純化 稀釋涂布平板法： 優(yōu)點(diǎn)：可以計(jì)數(shù)，可以觀察菌落特征。 缺點(diǎn)：吸收量較少，較麻煩，平板不干燥效果不好，容易 蔓延。 一般用于平板培養(yǎng)基的回收率計(jì)數(shù)。常用于分離好養(yǎng)細(xì)菌。 稀釋混合平板法（本實(shí)驗(yàn)即采用此法）： 優(yōu)點(diǎn)：可以計(jì)數(shù)，吸收量為 1ml，較方便。 優(yōu)點(diǎn)

6、：不能觀察菌落特征。 一般用于菌落總數(shù)的計(jì)數(shù)（即本實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的）。 常用于分離兼性厭氧細(xì)菌。 平板劃線法： 優(yōu)點(diǎn)：可以觀察菌落特征，對(duì)混合菌進(jìn)行分離 . 缺點(diǎn)：不能計(jì)數(shù) 一般用于從菌種的分純 . 了解：細(xì)菌檢測(cè)的方法原理 據(jù) 海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)程 ： 大腸菌群系一群在 37 或 44 生長(zhǎng)時(shí)能使乳 糖發(fā)酵、在 24h內(nèi)產(chǎn)酸產(chǎn)氣的需氧及兼性厭氧的 革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌。大腸菌群數(shù)系指單位生 物樣中所含有的“大腸菌群”的數(shù)目。一般在 37 培養(yǎng)生長(zhǎng)的稱為“ 總大腸菌群 ”，在 44 培 養(yǎng)生長(zhǎng)的稱為“糞大腸菌群”。海洋生物檢驗(yàn)采 用 44 培養(yǎng)法，以檢出 糞大腸菌群（即耐熱大腸 桿菌）

7、。 發(fā)酵法系通過(guò)初發(fā)酵及復(fù)發(fā)酵二個(gè)步驟，以 證實(shí)生物體中是否存在糞大腸菌群并測(cè)定其數(shù)目。 知識(shí)拓展 大腸桿菌 （細(xì)胞學(xué)分類）： 原核生物界 -變形菌門 -變 形菌綱 -腸桿菌目 -腸桿菌科 -埃希氏菌屬 -大腸桿菌種 大腸菌群 并非細(xì)菌學(xué)分類命名，而是衛(wèi)生細(xì)菌領(lǐng)域的 用語(yǔ)，它不代表某一個(gè)或某一屬細(xì)菌，而指的是具有某些 特性的一組與糞便污染有關(guān)的細(xì)菌，這些細(xì)菌在生化及血 清學(xué)方面并非完全一致，其定義為：需氧及兼性厭氧、在 37 能分解乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣的革蘭氏陰性無(wú)芽胞桿菌。一般 認(rèn)為該菌群細(xì)菌可包括大腸埃希氏菌、檸檬酸桿菌、產(chǎn)氣 克雷白氏菌和陰溝腸桿菌等。 大腸菌群分布較廣，在溫血?jiǎng)游锛S便和自然界廣

8、泛存在。 調(diào)查研究表明，大腸菌群細(xì)菌多存在于溫血?jiǎng)游锛S便、人 類經(jīng)常活動(dòng)的場(chǎng)所以及有糞便污染的地方，人、畜糞便對(duì) 外界環(huán)境的污染是大腸菌群在自然界存在的主要原因。糞 便中多以典型大腸桿菌為主，而外界環(huán)境中則以大腸菌群 其他型別較多 。 大腸菌群是作為糞便污染指標(biāo)菌提出來(lái)的，主要是以該 菌 群的檢出情況來(lái)表示食品中有否糞便污染。大腸菌群 數(shù)的高低，表明了糞便污染的程度，也反映了對(duì)人體健康 危害性的大小。糞便是人類腸道排泄物，其中有健康人糞 便，也有腸道患者或帶菌者的糞便，所以糞便內(nèi)除一般正 常細(xì)菌外，同時(shí)也會(huì)有一些腸道致病菌存在（如沙門氏菌、 志賀氏菌等），因而食品中有糞便污染，則可以推測(cè)該食

9、品中存在著腸道致病菌污染的可能性，潛伏著食物中毒和 流行病的威脅，必須看作對(duì)人體健康具有潛在的危險(xiǎn)性。 大腸菌群是評(píng)價(jià)食品衛(wèi)生質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，目前 已被國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用于食品衛(wèi)生工作中。 2. 2. 2 細(xì)菌檢測(cè) 2. 2. 2. 2 總大腸菌群數(shù)的測(cè)定 采用多管發(fā) 酵法 (MPN 法 ) 。 ( 1) 稀釋水樣 : 以無(wú)菌操作取水樣 10 mL 放于含有 90 mL 滅菌生理鹽水的玻璃瓶?jī)?nèi) , 經(jīng)充分振搖做成 1 10 的均勻稀釋液。 ( 2) 乳糖發(fā)酵試驗(yàn) : 無(wú)菌操作水樣 10 mL 接種于各 裝有 5 mL 3 倍濃縮乳糖蛋白胨的發(fā)酵管 ( 內(nèi)有導(dǎo) 管 ) 5 支 ; 另取 1. 0

10、 mL、 0. 1 mL 水樣分別接種于 各裝有 10 mL 乳糖蛋白胨的發(fā)酵管 ( 內(nèi)有導(dǎo)管 ) 各 5支 , 接種后置 37攝氏度 溫箱內(nèi)培養(yǎng) 24 h 后觀察 結(jié)果。 2. 2. 2. 2 總大腸菌群數(shù)的測(cè)定 （ 3）平板分離 : 發(fā)酵管顏色變黃為產(chǎn)酸 , 杜 氏小管內(nèi)有氣泡為產(chǎn)氣。將產(chǎn)酸產(chǎn)氣及只 產(chǎn)酸發(fā)酵管分別轉(zhuǎn)種到 EMB （ 伊紅美蘭瓊 脂培養(yǎng)基 ）上 ,37 攝氏度培養(yǎng) 24 h 觀察菌落。 挑取符合下列特征的菌落進(jìn)行革蘭氏染色、 鏡檢菌體形態(tài)。特征性的菌落性狀為 : 深紫 黑色 , 具有金屬光澤的菌落 ; 紫黑色 , 不帶或 略帶金屬光澤的菌落 ; 淡紫紅色 , 中心色較 深的

11、菌落。 2. 2. 2. 2 總大腸菌群數(shù)的測(cè)定 （ 4）復(fù)發(fā)酵實(shí)驗(yàn)：上述涂片鏡檢的菌落如 為革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌 , 則挑取該菌落接 種于乳糖發(fā)酵管 , 于 37 攝氏度培養(yǎng) 24h。如 有產(chǎn)酸產(chǎn)氣者 , 即證實(shí)有大腸菌群存在。 （ 5）結(jié)果計(jì)算：根據(jù)證實(shí)為大腸菌群陽(yáng)性 的管數(shù) , 查 MPN 檢索表 ,并換算出大腸菌群 的最近似數(shù) (MPN 值 ) 。 2.2.2.3糞大腸菌群數(shù)的測(cè)定 采用多管發(fā)酵法 (MPN 法 ) 。 ( 1) 、 ( 2) 、 ( 4) 步驟同總大腸菌群數(shù)的測(cè)定 ( 3) 復(fù)發(fā)酵試驗(yàn) : 將產(chǎn)酸產(chǎn)氣或只產(chǎn)酸的試 管內(nèi)培養(yǎng)液用 3 mm 的接種環(huán)取一環(huán)接種于 EC 培

12、養(yǎng)基內(nèi) , 接種后所有發(fā)酵管必須在 30 min 內(nèi)于 44. 5 0. 5 水浴培養(yǎng) 24 h( 水浴箱 的水面應(yīng)高于試管中培養(yǎng)基液面 ) 。培養(yǎng)后 立即觀察 , 發(fā)酵管產(chǎn)氣則證實(shí)為糞大腸菌群 陽(yáng)性。 2.2.3 浮游生物的鑒定 將加有 5% 固定液的水樣用濾器抽濾、濃縮 , 取濃縮水樣在普通顯微鏡下鑒定 , 初步將浮 游生物鑒定到屬或種。 3.結(jié)果與分析 (3.1細(xì)菌結(jié)果分析 ) 3. 1 丹江口水庫(kù) 細(xì)菌監(jiān)測(cè)結(jié)果 污染指數(shù)評(píng)價(jià)表 細(xì)菌總數(shù) CFU/ mL 106 105 106 102105 大石橋 陶岔 , 小太平洋水質(zhì)符合 類水 標(biāo)準(zhǔn) , 可與天然礦泉水相媲美。 2. 2 丹江口水庫(kù)

13、浮游生物檢測(cè) 結(jié)果 3.2 結(jié)果分析（浮游生物角度） 陶岔水樣中浮游植物為裸藻門、硅藻門和 綠藻門 ,其中硅藻為優(yōu)勢(shì)種 ; 小太平洋水樣中浮游植物為硅藻門和綠藻 門 , 其中硅藻為優(yōu)勢(shì)種 ; 大石橋水樣中有硅藻門和綠藻門 , 其中硅藻 為優(yōu)勢(shì)種。 綜上所述：從浮游生物檢測(cè)結(jié)果可知 :水源 區(qū)未檢出污染指示種 , 但水庫(kù)處于中營(yíng)養(yǎng)狀 態(tài)。 4.結(jié)論與建議 丹江口水庫(kù)各檢測(cè)水樣中已分離純化的細(xì) 菌經(jīng)初步鑒定多為腸桿菌 , 尚 未發(fā)現(xiàn)病原微 生物的存在 ; 原生動(dòng)物有 2 屬 2 種 , 浮游植物 共有 4 門 17 屬 26 種 , 尚有 1 種浮游植物未 能做出鑒定 ; 在檢出的浮游生物中 沒(méi)有

14、水體 污指示種 , 但丹江口水庫(kù)水質(zhì)為中營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)。 因此結(jié)合常規(guī)理化檢測(cè)綜合評(píng)價(jià) , 當(dāng)前丹江 水庫(kù)水質(zhì)良好 , 是理想的水源地。 水庫(kù)水體的富營(yíng)養(yǎng)化程度與營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、氣候條件、 水庫(kù)水化學(xué)性質(zhì)和生物性質(zhì)、水庫(kù)調(diào)度方式、氣 候條件等各種因素有密切聯(lián)系。從檢測(cè)結(jié)果可知 , 丹江口水庫(kù)水域生態(tài)系統(tǒng)目前自 凈能力比較強(qiáng) , 富 營(yíng)養(yǎng)化程度較低 。但是要確保京、津等供水區(qū)居 民健康、工農(nóng)業(yè)高速發(fā)展和庫(kù)區(qū)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展 , 對(duì) 丹江口水庫(kù)各干流和建設(shè)中的調(diào)水渠進(jìn)行流域生 態(tài)工程規(guī)劃已是當(dāng)務(wù)之事 , 其中加快主干流、庫(kù)區(qū) 生態(tài)林、生態(tài)農(nóng)業(yè)及生態(tài)工業(yè)的建設(shè)和對(duì)將建成 的渠道進(jìn)行生態(tài)景觀廊道布局設(shè)計(jì)是關(guān)鍵 ; 另外 , 水源地豫、鄂、陜?nèi)〖把厍∈袘?yīng)協(xié)調(diào)共管并 建立一套完善的水污染防治體系 , 以 控制污染源 為 主的營(yíng)養(yǎng)化防治措施 , 充分發(fā)揮水利工程調(diào)度優(yōu)勢(shì) , 以便有效防治水質(zhì)污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化的發(fā)生 , 保 護(hù)好調(diào)水的水質(zhì) , 以實(shí)現(xiàn)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)、生態(tài)可持續(xù) 發(fā)展。 謝謝欣賞 09海科 2班 繆國(guó)培 20092113310044