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1、水环境监测中的细菌和浮游生物指标09海科（2）班 缪国培以以丹江口水库的细菌和浮游生物监测丹江口水库的细菌和浮游生物监测及评价为例及评价为例声明：本文所有内容为论文原作者所有声明：本文所有内容为论文原作者所有目录论文背景材料与方法结果与分析结果与建议1.论文背景丹江口水库简介丹江口水库简介 丹江口水库是我国水资源调整的重大工程丹江口水库是我国水资源调整的重大工程南水北调中线工程的水源地，为亚洲最大的淡水南水北调中线工程的水源地，为亚洲最大的淡水湖，是江汉丹江两大水系重要的控制性工程，这湖，是江汉丹江两大水系重要的控制性工程，这两条河流也是水库的主要入库河流，因其水量大，两条河流也是水库的主要入
2、库河流，因其水量大，自净能力强，水质较好，致使丹江口水库的水准自净能力强，水质较好，致使丹江口水库的水准优良。但随着库区周围地区经济的进一步发展，优良。但随着库区周围地区经济的进一步发展，由于自然因素以及人为因素使入库干、支流水质由于自然因素以及人为因素使入库干、支流水质发生变化发生变化, , 必将影响丹江水库的水质。必将影响丹江水库的水质。1.论文背景1.2 1.2 研究的目的和意义研究的目的和意义 南水北调中线工程对丹江口水库水质的要求不仅是现南水北调中线工程对丹江口水库水质的要求不仅是现在水质优良在水质优良, , 而且重要的是要保持长期的稳定优良。因此而且重要的是要保持长期的稳定优良。因
3、此, , 做好水源区的长期生态监测做好水源区的长期生态监测, , 可为建立中线水源区长期生可为建立中线水源区长期生态研究数据信息库及库区生态环境态研究数据信息库及库区生态环境, ,保护政策制定提供科保护政策制定提供科学的依据。根据文献资料学的依据。根据文献资料, , 尚未见有从细菌学和浮游生物尚未见有从细菌学和浮游生物对丹江口水库进行监测的研究报道。本研究依据生态学理对丹江口水库进行监测的研究报道。本研究依据生态学理论于论于2004 2004 年春年春( 3 ( 3 月月) ) 、夏、夏( 5 ( 5 月月) )两季对南水北调中线水两季对南水北调中线水源区陶岔源区陶岔( ( 渠首渠首) ) 、
4、小太平洋、小太平洋( ( 丹江水库库心丹江水库库心) ) 和大石桥和大石桥( ( 丹江入库上游丹江入库上游) 3 ) 3 个点水质进行了细菌和浮游生物监测个点水质进行了细菌和浮游生物监测, , 并结合理化检测以期对中线水源水质做出科学的评价。并结合理化检测以期对中线水源水质做出科学的评价。2.材料与方法2.1 材料2. 1. 1 2. 1. 1 培养基培养基 乳糖蛋白胨培养液、三倍浓缩乳糖乳糖蛋白胨培养液、三倍浓缩乳糖蛋白胨培养液、半固体培养基、蛋白胨培养液、半固体培养基、EC EC 培养基等。营培养基等。营养琼脂培养基、伊红美兰琼脂培养基养琼脂培养基、伊红美兰琼脂培养基( EMB) ( EM
5、B) 、三、三糖铁琼脂培养基、麦康凯琼脂培养基、糖铁琼脂培养基、麦康凯琼脂培养基、TCBS TCBS 琼琼脂培养基、脂培养基、S S S S 琼脂培养基等购自哈尔滨海峡医琼脂培养基等购自哈尔滨海峡医药有限公司。药有限公司。2. 1. 2 2. 1. 2 检验试剂检验试剂 吕氏碱性美兰溶液、革兰氏染液、吕氏碱性美兰溶液、革兰氏染液、孔雀绿染液、福尔马林固定液等。孔雀绿染液、福尔马林固定液等。2.材料与方法2. 2 实验方法1. 2. 1 1. 2. 1 水样采集水样采集 在陶岔、小太平洋、大石桥设在陶岔、小太平洋、大石桥设3 3 个点个点( ( 总站授权南阳市环境保护监测站检测点总站授权南阳市环
6、境保护监测站检测点) , ) , 按水样采集标准采集无菌水样、生物检测样和理按水样采集标准采集无菌水样、生物检测样和理化检测样。现场测定水温化检测样。现场测定水温( t) ( t) 、溶解氧、溶解氧( DO) ( DO) 、pH pH 等部分常规检测项目。渠首陶岔水质的理化检等部分常规检测项目。渠首陶岔水质的理化检测由在渠首设的自动监测仪测定测由在渠首设的自动监测仪测定( ( 同时也进行人同时也进行人工测定工测定) ) 。其它两个点的水温、。其它两个点的水温、pHpH、DODO、电导率、电导率( EC) ( EC) 由便携式仪器测定。由便携式仪器测定。透明度透明度采用采用塞氏盘法塞氏盘法测定测
7、定回顾一下塞氏盘法与透明度：塞氏盘法是一种现场测定透明度的方法。塞氏盘为直径200mm的白铁片圆板，板面从中心平分为四个部分，黑白相间，中心穿一带铅锤的铅丝，上面记一用cm标记的细绳。 测定时，将塞氏盘平放入水中，逐渐下沉，到刚好看不到盘面的白色时，记录深度（cm），即为水的透明度。 2. 2 实验方法2. 2. 2 细菌检测2. 2. 2. 1 细菌总数的测定细菌总数的测定 采用稀释平板法。将水样作10 倍系列稀释, 取原液、10-1、1 0-2稀释液1 mL 置无菌平板内, 倾注15 mL 左右营养琼脂培养基, 混匀、待凝后于37C 培养24 2 h, 记录平板上菌落数, 换算出菌总数。回
8、顾一下：细菌的平板分离与纯化稀释涂布平板法：稀释涂布平板法：优点：可以计数，可以观察菌落特征。优点：可以计数，可以观察菌落特征。缺点：吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易缺点：吸收量较少，较麻烦，平板不干燥效果不好，容易蔓延。蔓延。一般用于平板培养基的回收率计数。常用于分离好养细菌。一般用于平板培养基的回收率计数。常用于分离好养细菌。稀释混合平板法（本实验即采用此法）：稀释混合平板法（本实验即采用此法）：优点：可以计数，吸收量为优点：可以计数，吸收量为1ml1ml，较方便。，较方便。优点：不能观察菌落特征。优点：不能观察菌落特征。一般用于菌落总数的计数（即本实验所要达到的目的）。一般用
9、于菌落总数的计数（即本实验所要达到的目的）。常用于分离兼性厌氧细菌。常用于分离兼性厌氧细菌。平板划线法：平板划线法：优点：可以观察菌落特征，对混合菌进行分离优点：可以观察菌落特征，对混合菌进行分离. .缺点：不能计数缺点：不能计数一般用于从菌种的分纯一般用于从菌种的分纯. . 了解：细菌检测的方法原理据海洋生态环境监测技术规程据海洋生态环境监测技术规程 ： 大肠菌群系一群在大肠菌群系一群在3737或或4444生长时能使乳生长时能使乳糖发酵、在糖发酵、在24h24h内产酸产气的需氧及兼性厌氧的革内产酸产气的需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。大肠菌群数系指单位生物兰氏阴性无芽孢杆菌。大肠菌群数
10、系指单位生物样中所含有的样中所含有的“ “大肠菌群大肠菌群” ”的数目。一般在的数目。一般在3737培养生长的称为培养生长的称为“ “总大肠菌群总大肠菌群” ”，在，在4444培养生培养生长的称为长的称为“ “粪大肠菌群粪大肠菌群” ”。海洋生物检验采用。海洋生物检验采用4444培养法，以检出培养法，以检出粪大肠菌群（即耐热大肠杆粪大肠菌群（即耐热大肠杆菌）菌）。发酵法系通过初发酵及复发酵二个步骤，以发酵法系通过初发酵及复发酵二个步骤，以证实生物体中是否存在粪大肠菌群并测定其数目。证实生物体中是否存在粪大肠菌群并测定其数目。知识拓展大肠杆菌大肠杆菌（细胞学分类）：（细胞学分类）：原核生物界原核
11、生物界- -变形菌门变形菌门- - 变变形菌形菌纲纲- -肠肠杆菌目杆菌目- -肠肠杆菌科杆菌科- -埃希氏菌属埃希氏菌属- -大大肠肠杆菌种杆菌种大肠菌群并非细菌学分类命名，而是卫生细菌领域的并非细菌学分类命名，而是卫生细菌领域的用语，它不代表某一个或某一属细菌，而指的是具有某些用语，它不代表某一个或某一属细菌，而指的是具有某些特性的一组与粪便污染有关的细菌，这些细菌在生化及血特性的一组与粪便污染有关的细菌，这些细菌在生化及血清学方面并非完全一致，其定义为：需氧及兼性厌氧、在清学方面并非完全一致，其定义为：需氧及兼性厌氧、在3737能分解乳糖产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。一般能分解乳糖产酸
12、产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。一般认为该菌群细菌可包括大肠埃希氏菌、柠檬酸杆菌、产气认为该菌群细菌可包括大肠埃希氏菌、柠檬酸杆菌、产气克雷白氏菌和阴沟肠杆菌等。克雷白氏菌和阴沟肠杆菌等。 大肠菌群分布较广，在温血动物粪便和自然界广泛存在。大肠菌群分布较广，在温血动物粪便和自然界广泛存在。调查研究表明，大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、人调查研究表明，大肠菌群细菌多存在于温血动物粪便、人类经常活动的场所以及有粪便污染的地方，人、畜粪便对类经常活动的场所以及有粪便污染的地方，人、畜粪便对外界环境的污染是大肠菌群在自然界存在的主要原因。粪外界环境的污染是大肠菌群在自然界存在的主要原因。粪便中多以典型大
13、肠杆菌为主，而外界环境中则以大肠菌群便中多以典型大肠杆菌为主，而外界环境中则以大肠菌群其他型别较多其他型别较多。 大肠菌群是作为粪便污染指标菌提出来的，主要是以该大肠菌群是作为粪便污染指标菌提出来的，主要是以该菌菌 群的检出情况来表示食品中有否粪便污染。大肠菌群群的检出情况来表示食品中有否粪便污染。大肠菌群数的高低，表明了粪便污染的程度，也反映了对人体健康数的高低，表明了粪便污染的程度，也反映了对人体健康危害性的大小。粪便是人类肠道排泄物，其中有健康人粪危害性的大小。粪便是人类肠道排泄物，其中有健康人粪便，也有肠道患者或带菌者的粪便，所以粪便内除一般正便，也有肠道患者或带菌者的粪便，所以粪便内
14、除一般正常细菌外，同时也会有一些肠道致病菌存在（如沙门氏菌、常细菌外，同时也会有一些肠道致病菌存在（如沙门氏菌、志贺氏菌等），因而食品中有粪便污染，则可以推测该食志贺氏菌等），因而食品中有粪便污染，则可以推测该食品中存在着肠道致病菌污染的可能性，潜伏着食物中毒和品中存在着肠道致病菌污染的可能性，潜伏着食物中毒和流行病的威胁，必须看作对人体健康具有潜在的危险性。流行病的威胁，必须看作对人体健康具有潜在的危险性。 大肠菌群是评价食品卫生质量的重要指标之一，目前大肠菌群是评价食品卫生质量的重要指标之一，目前已被国内外广泛应用于食品卫生工作中。已被国内外广泛应用于食品卫生工作中。2. 2. 2 细菌检
15、测2. 2. 2. 2 总大肠菌群数的测定总大肠菌群数的测定 采用多管发酵采用多管发酵法法(MPN (MPN 法法) ) 。( 1) ( 1) 稀释水样稀释水样: : 以无菌操作取水样以无菌操作取水样10 mL 10 mL 放于含放于含有有90 mL 90 mL 灭菌生理盐水的玻璃瓶内灭菌生理盐水的玻璃瓶内, , 经充分振摇经充分振摇做成做成1 110 10 的均匀稀释液。的均匀稀释液。( 2) ( 2) 乳糖发酵试验乳糖发酵试验: : 无菌操作水样无菌操作水样10 mL 10 mL 接种于各接种于各装有装有5 mL 3 5 mL 3 倍浓缩乳糖蛋白胨的发酵管倍浓缩乳糖蛋白胨的发酵管( ( 内
16、有导内有导管管) 5 ) 5 支支; ; 另取另取1. 0 mL1. 0 mL、0. 1 mL 0. 1 mL 水样分别接种于水样分别接种于各装有各装有10 mL 10 mL 乳糖蛋白胨的发酵管乳糖蛋白胨的发酵管( ( 内有导管内有导管) ) 各各5 5支支, , 接种后置接种后置3737摄氏度摄氏度 温箱内培养温箱内培养24 h 24 h 后观察后观察结果。结果。 2. 2. 2. 2 总大肠菌群数的测定（3）平板分离: 发酵管颜色变黄为产酸, 杜氏小管内有气泡为产气。将产酸产气及只产酸发酵管分别转种到EMB （伊红美兰琼脂培养基）上,37 摄氏度培养24 h 观察菌落。挑取符合下列特征的菌
17、落进行革兰氏染色、镜检菌体形态。特征性的菌落性状为: 深紫黑色, 具有金属光泽的菌落; 紫黑色, 不带或略带金属光泽的菌落; 淡紫红色, 中心色较深的菌落。2. 2. 2. 2 总大肠菌群数的测定（4）复发酵实验：上述涂片镜检的菌落如为革兰氏阴性无芽孢杆菌, 则挑取该菌落接种于乳糖发酵管, 于37 摄氏度培养24h。如有产酸产气者, 即证实有大肠菌群存在。 （5）结果计算：根据证实为大肠菌群阳性的管数, 查MPN 检索表,并换算出大肠菌群的最近似数(MPN 值) 。粪大肠菌群数的测定采用多管发酵法(MPN 法) 。( 1) 、( 2) 、( 4) 步骤同总大肠菌群数的测定( 3) 复发酵试验:
18、 将产酸产气或只产酸的试管内培养液用3 mm 的接种环取一环接种于EC 培养基内, 接种后所有发酵管必须在30 min 内于44. 5 0. 5 水浴培养24 h( 水浴箱的水面应高于试管中培养基液面) 。培养后立即观察, 发酵管产气则证实为粪大肠菌群阳性。2.2.3 浮游生物的鉴定将加有5% 固定液的水样用滤器抽滤、浓缩, 取浓缩水样在普通显微镜下鉴定, 初步将浮游生物鉴定到属或种。3.结果与分析(细菌结果分析细菌结果分析)l3. 1 3. 1 丹江口水库细丹江口水库细菌监测结果菌监测结果 污染指数评价表污染指数评价表细菌总数细菌总数 CFU/ mL CFU/ mL10106 610105
19、5 10 106 610102 210105 510 大石桥 陶岔, 小太平洋水质符合类水标准, 可与天然矿泉水相媲美。2. 2 丹江口水库浮游生物检测结果3.2 结果分析（浮游生物角度）陶岔水样中浮游植物为裸藻门、硅藻门和绿藻门,其中硅藻为优势种; 小太平洋水样中浮游植物为硅藻门和绿藻门, 其中硅藻为优势种; 大石桥水样中有硅藻门和绿藻门, 其中硅藻为优势种。 综上所述：从浮游生物检测结果可知:水源区未检出污染指示种, 但水库处于中营养状态。4.结论与建议丹江口水库各检测水样中已分离纯化的细菌经初步鉴定多为肠杆菌, 尚未发现病原微生物的存在; 原生动物有2 属2 种, 浮游植物共有4 门17
20、 属26 种, 尚有1 种浮游植物未能做出鉴定; 在检出的浮游生物中没有水体污指示种, 但丹江口水库水质为中营养状态。因此结合常规理化检测综合评价, 当前丹江水库水质良好, 是理想的水源地。水库水体的富营养化程度与营养物质、气候条件、水库水体的富营养化程度与营养物质、气候条件、水库水化学性质和生物性质、水库调度方式、气水库水化学性质和生物性质、水库调度方式、气候条件等各种因素有密切联系。从检测结果可知候条件等各种因素有密切联系。从检测结果可知, , 丹江口水库水域生态系统目前自丹江口水库水域生态系统目前自净能力比较强净能力比较强, , 富营养化程度较低富营养化程度较低。但是要确保京、津等供水区
21、。但是要确保京、津等供水区居民健康、工农业高速发展和库区经济持续发展居民健康、工农业高速发展和库区经济持续发展, , 对丹江口水库各干流和建设中的调水渠进行流域对丹江口水库各干流和建设中的调水渠进行流域生态工程规划已是当务之事生态工程规划已是当务之事, , 其中加快主干流、其中加快主干流、库区生态林、生态农业及生态工业的建设和对将库区生态林、生态农业及生态工业的建设和对将建成的渠道进行生态景观廊道布局设计是关键建成的渠道进行生态景观廊道布局设计是关键; ; 另外另外, , 水源地豫、鄂、陕三省及沿渠省市应协调水源地豫、鄂、陕三省及沿渠省市应协调共管并建立一套完善的水污染防治体系共管并建立一套完善的水污染防治体系, , 以以控制控制污染源污染源为主的营养化防治措施为主的营养化防治措施, , 充分发挥水利工充分发挥水利工程调度优势程调度优势, , 以便有效防治水质污染和水体富营以便有效防治水质污染和水体富营养化的发生养化的发生, , 保护好调水的水质保护好调水的水质, , 以实现社会、经以实现社会、经济、生态可持续发展。济、生态可持续发展。谢谢欣赏09海科2班 缪国培20092113310044
