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环境微生物学,侯森 暨南大学环境学院 TelE-mail：hs0010910,一般污染指示微生物 粪便污染指示菌 其他指示微生物,第16章 环境污染的指示微生物,第四篇 微生物监测环境,第16章 环境污染的指示微生物,第一节 一般污染指示微生物,细菌总数 意义 直接反映异养型细菌的污染度，间接反映一般营养性有机物的污染程度,第16章 环境污染的指示微生物,第一节 一般污染指示微生物,细菌总数 方法 样品制备 液态与固态环境：梯度稀释 方法：倾注平板或平板涂布,第16章 环境污染的指示微生物,第一节 一般污染指示微生物,细菌总数 方法 样品制备 空气环境：平板暴露沉降；仪器法 培养基：肉汤琼脂 培养条件：有氧，37，48h 结果：cfu/ml ：cfu/m3 方法评价：相对总数,第16章 环境污染的指示微生物,第一节 一般污染指示微生物,霉菌和酵母菌总数 意义 能反映一般性污染程度 方法 样品制备 液态与固态环境：梯度稀释，倾注平板 培养基：孟加拉红培养基、高渗察氏培养基、马铃薯-葡萄糖培养基（含抗菌素） 培养条件：有氧，25-28，3-5d 结果：cfu/ml ：cfu/m3 方法评价：主要适于霉菌,第16章 环境污染的指示微生物,第二节 粪便污染指示菌,总大肠菌群 意义 能在一定程度上反映水质好坏 测定方法 多管发酵法 初发酵试验（乳糖蛋白胨培养基）； 平板分离（伊红美蓝琼脂平板）； 复发酵试验（乳糖蛋白胨培养基） 滤膜法（品红亚硫酸盐（钠）培养基） 结果：大肠菌群数；大肠菌群值 方法评价：发酵法耗时长，滤膜法不适用于浊度高水样 大肠菌群不能指示水中病毒 检测新法：大肠菌群产色基质试验,第16章 环境污染的指示微生物,第二节 粪便污染指示菌,粪大肠菌群 意义 比总大肠菌群更能指示粪便污染程度 测定方法 多管发酵法 滤膜法 结果：大肠菌群数；大肠菌群值 方法评价 粪大肠菌群与肠道病原微生物具有相关性,第16章 环境污染的指示微生物,第二节 粪便污染指示菌,粪链球菌 产气荚膜梭菌 蛭弧菌,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,毒性类型 急性毒性、慢性毒性、遗传毒性 检测手段 动物实验 接触：一次或24h多次接触毒物 观察时间：2周 指标：LC50 微生物试验（生物毒性） 指标：EC50、IC50,第四篇 微生物监测环境,原核微生物检测法 真核微生物检测法 活性污泥毒性检测法 微生物检测法评价,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,一、发光细菌细菌生物发光抑制试验 细菌发光的生物学机制： 发光细菌利用还原型黄素单核苷酸、长链脂肪醛为底物，在氧的参与下，经细菌荧光素酶催化，细胞可发出波长为420-670nm的可见光。 细菌生物发光受发光基因（lux）及其操纵子的调控,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第一节 原核微生物检测法,FMNH2+RCHO+O2 FMN+H2O+RCOOH+光,细菌荧光素酶,一、发光细菌细菌生物发光抑制试验 试验原理 环境条件不良或有毒物存在时，荧光素酶或细胞呼吸受抑制，发光受影响 常用菌株：明亮发光杆菌 商品化细菌发光检测仪：Microtox,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第一节 原核微生物检测法,一、发光细菌细菌生物发光抑制试验 试验方法(Microtox) 菌种复苏：2%NaCl 样品处理 毒性测定： 阳性对照：有机物阳性对照（苯酚）；无机毒物阳性对照（Zn） 阴性对照：蒸馏水 培养条件：15,5min或15MIN 计算：光量抑制百分率，IC50 质量控制：阳性对照,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第一节 原核微生物检测法,二、硝化细菌硝化作用抑制试验 试验原理 硝化细菌为自养菌。硝化作用:NH3 NO2- NO3- 硝化细菌对环境的敏感性 测量底物或产物的变化 常用菌株：亚硝化单胞菌；硝化杆菌；混合菌,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第一节 原核微生物检测法,二、硝化细菌硝化作用抑制试验 试验方法 增殖 体系：菌液+NaNO2+毒物，蒸馏水为对照 培养条件：30 ，4h 计算IC50,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第一节 原核微生物检测法,一、藻类生长抑制试验 试验原理 藻类对水体污染敏感。 指标：生长量 常用藻类：硅藻；栅藻；小球藻；微囊藻；鱼腥藻,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第二节 真核微生物检测法,一、藻类生长抑制试验 试验方法 繁殖藻种 接种藻体和毒物；培养液为对照 培养条件： 28-30 ，一定时间 计算IC50,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第二节 真核微生物检测法,二、原生动物微尺度群落级毒性试验 试验原理 毒物对微型生物群落平衡的破坏,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第二节 真核微生物检测法,二、原生动物微尺度群落级毒性试验 试验方法 PFU聚集微型生物，达到平衡 参数： 异养性指数 原生动物群落多样性指数 原生动物平衡模型 T90,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第二节 真核微生物检测法,一、脱氢酶活性试验 试验原理 脱氢 TTC（氯化三苯基四氮唑，无色）TF（三苯甲基，红色）,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第三节 活性污泥毒性检测方法,一、脱氢酶活性试验 试验方法 微生物：活性污泥中的混合微生物 测定：分光光度计485nm分析红色产物生产量 步骤 标曲制作 驯化的活性污泥悬浮液 体系：悬浮液+Tris-HCl缓冲液+样品+TTC，蒸馏水对照 反应条件：37水浴，避光，浓硫酸终止反应 丙酮提取TF， 485nm比色,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第三节 活性污泥毒性检测方法,二、呼吸抑制试验 试验原理 耗氧量和CO2产生量下降,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第三节 活性污泥毒性检测方法,二、呼吸抑制试验 试验方法 仪器：瓦勃氏呼吸仪；DO电极 过程： 驯化的活性污泥转入BOD瓶 内源呼吸测定（DO饱和的磷酸缓冲液） 样品测定:20 ,10-30min,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,第三节 活性污泥毒性检测方法,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,优点： 简便 灵敏 快速 经济 局限性： 批次差别 不能完全代替哺乳动物试验,第四节 微生物检测法评价,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,生物组学： 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学,第四节 微生物检测法研究进展,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,生物组学： 基因组学 转录组学 蛋白质组学 代谢组学,第四节 微生物检测法研究进展,第17章 污染物生物毒性的微生物学检测方法,生物组学： 基因组学 转录组学 蛋白质组学