微生物與環(huán)境保護（2）

三、微生物與環(huán)境監測

    環(huán)境監測是測定代表環(huán)境質(zhì)量的各種指標數據的過(guò)程。它包括環(huán)境分析、物理測定和生物監測。所謂生物監測就是利用生物對環(huán)境污染所發(fā)生的各種信息作為判斷環(huán)境污染狀況的一種手段。生物長(cháng)期生活在自然界中，不僅可反映多種因子污染的綜合效應，而且還能反映環(huán)境污染的歷史狀況。故生物監測可以彌補物理、化學(xué)分析測試的不足，特別是微生物具有得天獨厚的特點(diǎn)，與環(huán)境關(guān)系極為密切，因此微生物學(xué)方法在生物監測中占有特殊的地位。

( 一 ) 糞便污染指示菌

    糞便污染指示菌的存在，是水體受過(guò)糞便污染的指標。根據對正常人糞便中微生物的分析測定結果，認為采用大腸菌群及糞鏈球菌作為指標較為合適，其中以前者較為廣用。

    大腸菌群是指一大群與大腸桿菌相似的好氧及兼性厭氧的革蘭氏陰性無(wú)芽孢桿菌，它們能在 48h 內發(fā)酵乳糖產(chǎn)酸產(chǎn)氣，包括埃希氏菌屬、檸檬酸桿菌屬、腸桿菌屬、克列氏菌屬等。測定大腸菌群的常用方法有發(fā)酵法和濾膜法兩種。

    大腸菌群數量的表示方法有兩種，其一是“大腸菌群數”，亦稱(chēng)“大腸菌群指數”，即 1L 水中含用的大腸菌群數量。其二是“大腸茵群值”是指水樣中可檢出 1 個(gè)大腸菌群數的最小水樣體積（ mL 數 ) 。該值越大，表示水中大腸菌群數越小。

    我國生活飲用水衛生標準規定， 1L 水中總大腸菌群數不得超過(guò) 3 個(gè)，即大腸菌群值不得小于 333mL 。

( 二 ) 水體污染指示生物帶

    一般的生物多適宜于清潔的水體，但是有的生物則適宜于某種程度污染的水體。在各種不同污染程度的水體中，各有其一定的生物種類(lèi)和組成。根據水域中的動(dòng)、植物和微生物區系，可推該水域中的污染狀況，污水生物帶便是通過(guò)以上檢測而確定的。通常把水體劃分為多污帶、中污和寡污帶。中污帶又分為甲型中污帶和乙型中污帶。

( 三 ) 致突變物與致癌物的微生物檢測

    人們在生活過(guò)程中不斷地與環(huán)境中的各種化學(xué)物質(zhì)相接觸，這些物質(zhì)對人類(lèi)影響與危害怎樣，特別是致癌效應如何，是人們普遍關(guān)心的問(wèn)題。

    據了解， 80 ％一 90 ％的人類(lèi)癌癥是由環(huán)境因素引起的，其中主要是化學(xué)因素。目前世界上常見(jiàn)的化學(xué)物質(zhì)有 7 萬(wàn)多種，其中致癌性研究較充分的僅占 1 ／ 10 ，而每年又至少新增千余種新的化合物。采用傳統的動(dòng)物實(shí)驗法和流行病學(xué)調查法己遠遠不能滿(mǎn)足需要，至今世界上已發(fā)展了上百個(gè)快速測試法，其中以致突變試驗應用最廣，測試結果不僅可反映化學(xué)物質(zhì)的致突變性，而且可住推測它的潛在致癌性。應用于致突變的微生物有鼠傷寒沙門(mén)氏菌、大腸埃希氏菌、枯草桿菌、脈胞菌、釀酒酵母、構巢曲霉等。目前以沙門(mén)氏菌致突變試驗應用最廣。

    Ames 試驗，全稱(chēng)沙門(mén)氏菌／哺乳動(dòng)物微粒體試驗，亦稱(chēng)沙門(mén)氏菌／ Ames 試驗，是美國 Ames 教授于 1975 年研究與發(fā)表的致突變試驗法。其原理是利用鼠傷寒沙門(mén)氏菌組氨酸營(yíng)養缺陷型菌株發(fā)生回復突變的性能，來(lái)檢測物質(zhì)的致突變性。在不含組氨駿的培養基上，它們不能生長(cháng)。但當受到某致突變物作用時(shí)，因菌體 DNA 受到損傷，特定部位基因突變，由缺陷型回復到野生型，在不含組氨酸的培養基上也能生長(cháng)，其關(guān)系如下：

    Ames 試驗常用紙片法和平板摻入法。

    Ames 試驗，準確性較高、周期短、方法簡(jiǎn)便，可反應多種污染物聯(lián)合作用的總效應。通過(guò)對亞硝胺類(lèi)、多環(huán)芳烴、芳香胺、硝基吱喃類(lèi)、聯(lián)苯胺、黃曲霉毒素等 175 種已知致癌物進(jìn)行 Ames 試驗，結果陽(yáng)性吻合率為 90 ％；用 108 種非致癌物進(jìn)行測定，其陰性吻合率為 87 ％。有人將 180 種物質(zhì)進(jìn)行 Ames 試驗，其中已知致癌物有 26 種，經(jīng) Ames 試驗測得 25 種為陽(yáng)性，其吻合率達 95 ％。人們稱(chēng)此法是一種良好的潛在致突變物與致癌物的初篩報警手段。