第十三章 微生物与环境监测 环境微生物学课件
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在粪便中，大肠菌群数量很大，成人每日随粪便排出的菌 数多达(5~100)1010个。在环境中，大肠菌群的存在与人类 活动有关。在人迹罕到的高山土中，几乎不存在大肠菌群。 在经常施用粪肥的菜园土中，大肠菌群非常丰富。
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在某些情况下，需对大肠菌群做进一步鉴定。常用的鉴定 试 验 有 ： 吲 哚 试 验 、 甲 基 红 试 验 、 VP 试 验 （ VogesProskauer test）以及柠檬酸钠利用试验。检出大肠埃希氏 菌，说明水体最近曾被粪便污染。
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（二）腐生细菌数
自然水体中的腐生细菌数与有机物浓度成正比，测得 腐生细菌数或腐生细菌数与细菌总数之比值，可以推断 水体有机污染状况。
根据水体中腐生细菌数量，可将水体划分为多污带、 中污带和寡污带。
按照腐生细菌数与细菌总数的比值，可将水体分为腐生带、-腐生带和多-腐生带。
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根据细菌总数划分天然水体： 极清洁水体， 101~102 CFU /mL ； 清洁水体，102~103 CFU /mL； 不太清洁水体，103~104 CFU /mL； 不清洁水体，104~105 CFU /mL； 极不清洁水体，大于105 CFU /mL。
生活饮用水国家标准(GB5749-19852006)规定，生活饮 用水细菌总数不得超过102 CFU/mL。
大肠菌群的鉴别
菌种 大肠埃希氏菌
吲哚 试验
+
甲基红 试验
+
VP 试验
柠檬酸 钠利用 试验
氧化酶 试验
运动性 试验
弗氏柠檬酸杆菌
+
+
+
产气肠杆菌
+
+
+
克雷伯氏菌
+
+
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为了排除自然环境中原有大肠菌群的干扰，在检测中可 将培养温度提高至44℃。
粪大肠菌群(fecal coliform): 能在44℃生长并发酵乳糖 产酸产气的大肠菌群主要来自粪便，称为粪大肠菌群。
污水带的划分及其特征
污水带、特征
多污带
甲型中污带 乙型中污带
腐生细菌数 （个/mL-1)
有机物
溶解氧
数十万至 数百万
含大量有机物， 主要是蛋白质和
碳水化合物
极低或几乎没有， 厌氧性
数十万
主要是氨和 氨基酸，有 机物含量少
少量， 半厌氧性
数万
有机物含 量极微
较多， 需氧性
BOD5
非常高
较高
较低
寡污带 数十至
数万
很多， 需氧性
很低
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细菌数与腐生带的划分
样点号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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细菌总数 （106/mL-1）
波动范围
平均
1.7~3.3
2.5
1.6~3.4
2.4
1.9~3.0
2.5
4.3~5.0
4.6
1.8~3.6
2.6
3.5~6.8
4.8
3.1~4.4
3.7
2.0~2.7
2.42
多-腐生带
19.2~20.5
20.0
0.54
α-腐生带
10.3~36.2
20.2
0.84
α-腐生带
10.8~147.6 64.9
1.62
多-腐生带
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二、粪便污染指示菌及其检测
为何检测粪便污染？
人畜粪便中携带着多种微生物，其中一些是肠道内的正 常菌群，对人类健康无害；一些是病原菌，对人类健康有害。 如果将带有致病菌的粪水排入水体，就会污染水源，引发多 种肠道疾病，甚至导致水传性疾病暴发流行。因此，监测水 体粪便污染情况很有必要。
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为何检测粪便指示菌？
污染水中的病原菌量很少，直接检测不仅操作烦琐，检 测困难，而且结果阴性也不能保证水样中不含致病菌。在水 质卫生学检查中，通常采用易检出的肠道细菌作为指示菌， 取代对致病菌的直接检测。若水样中检出指示菌，即认为水 体曾受粪便污染，有可能存在致病菌。
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2.3
2.3~6.9
4.0
腐生细菌数 （103/mL-1）
波动范围
平均
腐生菌数／ 总菌数（％） 腐生水
0.2~1.9
1.1
0.04
β-腐生带
0.9~3.0
2.0
0.08
β-腐生带
0.2~6.0
2.9
0.11
β-腐生带
9.7~16.5
13.3
0.30
α-腐生带
1.4~6.2
3.0
0.11
β-腐生带
59.2~175.2 116.0
总大肠菌群(total coliform): 能在37℃生长并发酵乳糖 产酸产气的大肠菌群，称为总大肠菌群。在人粪中，粪大 肠菌群占总大肠菌群数比例为96.4％。
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2. 大肠菌群检测 常用的大肠菌群检测方法有发酵法与滤膜法。 （1）发酵法 制备不同稀释度的样品。 以各稀释度的样品接种乳糖胆盐发酵培养基（或其他乳 糖发酵培养基）数管。 培养24小时，观察培养结果。 观察到乳糖发酵产酸产气现象，判为阳性反应，记下阳 性反应的试管数。 查专用统计表，求出大肠菌群的最大可能数（MPN）。
第十三章 微生物与环境监测
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第十三章 微生物与环境监测
环境监测(environmental monitoring): 了解环境现状的重 要手段，包括化学分析、物理测定和生物监测。
微生物监测(microbial monitoring): 利用微生物对环境污 染所发出的各种信息来判断环境污染状况的过程。
是较为适宜的粪污指示标菌？ 粪便中数量较多； 体外存活时间与肠道病原菌大致相同； 检验方法简单易行。
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（三）大肠菌群
1. 大肠菌群特征
大肠菌群是指一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆 菌。在37℃培养24小时，能使乳糖发酵产酸产气。大肠菌群 以埃希氏 菌 （Escherichia）为主，其 他还有柠 檬酸杆菌 （ Citrobacter ） 、 肠 杆 菌 （ Enterobacter ） 、 克 雷 伯 氏 菌 （Klebsiella）等。
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第一节 水体质量的微生物学检测 一、有机物污染指示菌及其检测 （一）细菌总数wenku.baidu.com细菌总数: 指将1 mL水样(原水样或经稀释的水样)放在营 养琼脂培养基上，于37℃培养24小时后，所生长的细菌菌 落总数。 细 菌 总数表 征 : 测定 结 果用 “ CFU (colony formation unit/mL”或“个/mL”表示。
（一）指示菌筛选条件 ① 大量存在于人粪中，数量高于病原菌； ② 易在受人粪污染的水体中检出； ③ 不会在水体中自行繁殖； ④ 在水体中存活时间长于病原菌，对氯与臭氧等消毒
剂以及其他不利因素的抵抗力强于病原菌； ⑤ 检测方法简捷； ⑥ 适用于淡水、海水等各种水体。
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（二）较适合的指示菌 为何说大肠菌群（coliform group，简称coliform）
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在某些情况下，需对大肠菌群做进一步鉴定。常用的鉴定 试 验 有 ： 吲 哚 试 验 、 甲 基 红 试 验 、 VP 试 验 （ VogesProskauer test）以及柠檬酸钠利用试验。检出大肠埃希氏 菌，说明水体最近曾被粪便污染。
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（二）腐生细菌数
自然水体中的腐生细菌数与有机物浓度成正比，测得 腐生细菌数或腐生细菌数与细菌总数之比值，可以推断 水体有机污染状况。
根据水体中腐生细菌数量，可将水体划分为多污带、 中污带和寡污带。
按照腐生细菌数与细菌总数的比值，可将水体分为腐生带、-腐生带和多-腐生带。
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根据细菌总数划分天然水体： 极清洁水体， 101~102 CFU /mL ； 清洁水体，102~103 CFU /mL； 不太清洁水体，103~104 CFU /mL； 不清洁水体，104~105 CFU /mL； 极不清洁水体，大于105 CFU /mL。
生活饮用水国家标准(GB5749-19852006)规定，生活饮 用水细菌总数不得超过102 CFU/mL。
大肠菌群的鉴别
菌种 大肠埃希氏菌
吲哚 试验
+
甲基红 试验
+
VP 试验
柠檬酸 钠利用 试验
氧化酶 试验
运动性 试验
弗氏柠檬酸杆菌
+
+
+
产气肠杆菌
+
+
+
克雷伯氏菌
+
+
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为了排除自然环境中原有大肠菌群的干扰，在检测中可 将培养温度提高至44℃。
粪大肠菌群(fecal coliform): 能在44℃生长并发酵乳糖 产酸产气的大肠菌群主要来自粪便，称为粪大肠菌群。
污水带的划分及其特征
污水带、特征
多污带
甲型中污带 乙型中污带
腐生细菌数 （个/mL-1)
有机物
溶解氧
数十万至 数百万
含大量有机物， 主要是蛋白质和
碳水化合物
极低或几乎没有， 厌氧性
数十万
主要是氨和 氨基酸，有 机物含量少
少量， 半厌氧性
数万
有机物含 量极微
较多， 需氧性
BOD5
非常高
较高
较低
寡污带 数十至
数万
很多， 需氧性
很低
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细菌数与腐生带的划分
样点号
1 2 3 4 5 6 7 8 9
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细菌总数 （106/mL-1）
波动范围
平均
1.7~3.3
2.5
1.6~3.4
2.4
1.9~3.0
2.5
4.3~5.0
4.6
1.8~3.6
2.6
3.5~6.8
4.8
3.1~4.4
3.7
2.0~2.7
2.42
多-腐生带
19.2~20.5
20.0
0.54
α-腐生带
10.3~36.2
20.2
0.84
α-腐生带
10.8~147.6 64.9
1.62
多-腐生带
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二、粪便污染指示菌及其检测
为何检测粪便污染？
人畜粪便中携带着多种微生物，其中一些是肠道内的正 常菌群，对人类健康无害；一些是病原菌，对人类健康有害。 如果将带有致病菌的粪水排入水体，就会污染水源，引发多 种肠道疾病，甚至导致水传性疾病暴发流行。因此，监测水 体粪便污染情况很有必要。
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为何检测粪便指示菌？
污染水中的病原菌量很少，直接检测不仅操作烦琐，检 测困难，而且结果阴性也不能保证水样中不含致病菌。在水 质卫生学检查中，通常采用易检出的肠道细菌作为指示菌， 取代对致病菌的直接检测。若水样中检出指示菌，即认为水 体曾受粪便污染，有可能存在致病菌。
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腐生细菌数 （103/mL-1）
波动范围
平均
腐生菌数／ 总菌数（％） 腐生水
0.2~1.9
1.1
0.04
β-腐生带
0.9~3.0
2.0
0.08
β-腐生带
0.2~6.0
2.9
0.11
β-腐生带
9.7~16.5
13.3
0.30
α-腐生带
1.4~6.2
3.0
0.11
β-腐生带
59.2~175.2 116.0
总大肠菌群(total coliform): 能在37℃生长并发酵乳糖 产酸产气的大肠菌群，称为总大肠菌群。在人粪中，粪大 肠菌群占总大肠菌群数比例为96.4％。
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2. 大肠菌群检测 常用的大肠菌群检测方法有发酵法与滤膜法。 （1）发酵法 制备不同稀释度的样品。 以各稀释度的样品接种乳糖胆盐发酵培养基（或其他乳 糖发酵培养基）数管。 培养24小时，观察培养结果。 观察到乳糖发酵产酸产气现象，判为阳性反应，记下阳 性反应的试管数。 查专用统计表，求出大肠菌群的最大可能数（MPN）。
第十三章 微生物与环境监测
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第十三章 微生物与环境监测
环境监测(environmental monitoring): 了解环境现状的重 要手段，包括化学分析、物理测定和生物监测。
微生物监测(microbial monitoring): 利用微生物对环境污 染所发出的各种信息来判断环境污染状况的过程。
是较为适宜的粪污指示标菌？ 粪便中数量较多； 体外存活时间与肠道病原菌大致相同； 检验方法简单易行。
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（三）大肠菌群
1. 大肠菌群特征
大肠菌群是指一群需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆 菌。在37℃培养24小时，能使乳糖发酵产酸产气。大肠菌群 以埃希氏 菌 （Escherichia）为主，其 他还有柠 檬酸杆菌 （ Citrobacter ） 、 肠 杆 菌 （ Enterobacter ） 、 克 雷 伯 氏 菌 （Klebsiella）等。
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第一节 水体质量的微生物学检测 一、有机物污染指示菌及其检测 （一）细菌总数wenku.baidu.com细菌总数: 指将1 mL水样(原水样或经稀释的水样)放在营 养琼脂培养基上，于37℃培养24小时后，所生长的细菌菌 落总数。 细 菌 总数表 征 : 测定 结 果用 “ CFU (colony formation unit/mL”或“个/mL”表示。
（一）指示菌筛选条件 ① 大量存在于人粪中，数量高于病原菌； ② 易在受人粪污染的水体中检出； ③ 不会在水体中自行繁殖； ④ 在水体中存活时间长于病原菌，对氯与臭氧等消毒
剂以及其他不利因素的抵抗力强于病原菌； ⑤ 检测方法简捷； ⑥ 适用于淡水、海水等各种水体。
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（二）较适合的指示菌 为何说大肠菌群（coliform group，简称coliform）