高筱薇

摘要：工業(yè)循環(huán)水中含有大量微生物，微生物附著在管壁上生長，會造成嚴重腐蝕，同時，微生物還會在水循環(huán)過程中聚積水中的泥沙，造成水管堵塞，影響工業(yè)水的正常循環(huán)過程，因此，必須實行簡單有效的方法檢測工業(yè)循環(huán)水中的微生物，增長循環(huán)系統(tǒng)的使用壽命。本文對工業(yè)循環(huán)水中微生物的檢測方法進行分析，試提出控制微生物的辦法。

關(guān)鍵詞：工業(yè)循環(huán)水;微生物;檢測方法

引言：微生物種類繁多、危害性大，是造成工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)出現(xiàn)故障的主要原因之一。為了保障工業(yè)循環(huán)水正常流通，必須選擇科學(xué)合理的控制方法，消除微生物的危害。然而，不同種類微生物的控制方法不盡相同，這便需要從源頭抓起，通過多樣化的檢測手段來明確工業(yè)循環(huán)水中的微生物種類，從而選取最合適的控制手段。

一、工業(yè)循環(huán)水現(xiàn)狀

我國作為工業(yè)大國，工業(yè)用水效率一直處于較低水準。世紀初，我國每萬元工業(yè)增長值需用水330立方米，同比與世界其他工業(yè)國家，是美國的22倍，是日本的18倍。經(jīng)過多點的改革，與工業(yè)節(jié)水“十五”規(guī)劃的落實，目前我國萬元工業(yè)增長值用水量正呈現(xiàn)逐年下降的趨勢，水循環(huán)效率也在連年上漲，于10年達到96%之后仍在逐步增加?！笆濉币?guī)劃有效提高了工業(yè)循環(huán)水的利用率，為節(jié)約水資源做出了巨大的貢獻。但工業(yè)循環(huán)水中微生物含量較高，如果不妥善處理，會對整個循環(huán)系統(tǒng)造成侵害，進而帶來不小的經(jīng)濟損失。因此，很多組織將工作重心轉(zhuǎn)移到工業(yè)循環(huán)水微生物檢測上來，以盡量降低微生物的危害。

二、微生物種類

工業(yè)循環(huán)水中微生物種類繁多，細菌、真菌以及藻類都有很多種

（一）細菌

工業(yè)循環(huán)水中比較常見的細菌有鐵細菌、硫酸鹽還原菌等，都屬于假單胞菌和氣桿菌。由于工業(yè)循環(huán)水在處理過程中會加入含磷的水質(zhì)穩(wěn)定劑，在工業(yè)水循環(huán)過程中還會混入空氣灰塵，也會帶來一定的蛋白質(zhì)和碳水化合物，這些因素給細菌繁殖生長提供了優(yōu)越的環(huán)境。

（二）真菌

工業(yè)循環(huán)水中常見的真菌有半知菌類和擔(dān)子菌類，上述提到的循環(huán)水中含有的細菌生長的營養(yǎng)物質(zhì)同樣適合真菌生長，而且循環(huán)水管道中相對密閉且沒有光照也給真菌生長提供了便利條件。

（三）藻類

工業(yè)循環(huán)水中的常伴有藍藻、綠藻和硅藻，藻類生長主要會聚集大量的淤泥，嚴重時會造成管道堵塞，所以在控制循環(huán)水中微生物含量時也要重點關(guān)注藻類的檢測與控制[1]。

三、工業(yè)循環(huán)水中微生物檢測方法

（一）傳統(tǒng)實驗室檢測法

1.實驗材料

針對循環(huán)水管道中的鐵細菌、硫化細菌及霉菌等，傳統(tǒng)實驗室檢測法首先需要提取循環(huán)水樣品以及管道壁附著的泥沙和其他雜質(zhì)。取樣后無菌保存，避免實驗前材料受到其他雜菌的影響從而使得實驗結(jié)果存在較大偏差。

2.實驗方法

傳統(tǒng)實驗室檢測法首先需要制備培養(yǎng)基，不同微生物檢測時制作的培養(yǎng)基不同：鐵細菌需要配置檸檬酸鐵銨培養(yǎng)基，其中需要硫酸銨0.5克，硝酸鈉0.5克，磷酸氫鉀0.5克，氯化鈣0.2克，7水合硫酸鎂0.5克，檸檬酸鐵銨10克，蒸餾水1升，并將酸堿度調(diào)配至6.7，分裝至150毫升的試管中，每支試管裝5毫升，并在121℃的高溫下滅菌15分鐘;硫化細菌需要配置硫代硫酸鈉培養(yǎng)基，其中需要硫酸鈉5克，碳酸氫鈉1克，氯化銨0.1克，磷酸氫二鈉0.2克，6水合氯化鎂0.1克，蒸餾水1升，并將酸堿度調(diào)配至6.1，分裝于試管中，與檸檬酸鐵銨培養(yǎng)基選取相同的高溫滅菌方法。另外，還要調(diào)配氯化鋇試劑，具體操作是將1克氯化鋇溶解至100毫升蒸餾水中，并放入棕色瓶內(nèi)保存[2]。

制備好培養(yǎng)基和試劑之后開始檢測試驗，首先需要將取得的水樣按10倍稀釋法做五個連續(xù)稀釋度的稀釋操做;其次，將稀釋液分別放入檸檬酸鐵銨培養(yǎng)基和硫代硫酸鈉培養(yǎng)基中，每一種稀釋度的樣品取1毫升接種四支試管，在30℃恒溫環(huán)境中培養(yǎng)十四天;最后，經(jīng)過十四天的生長，觀察試管培養(yǎng)基中發(fā)生的變化來判斷是否有對應(yīng)的細菌。例如，如果檸檬酸鐵銨培養(yǎng)基中出現(xiàn)黑褐色沉淀，則表明水樣中存在鐵細菌，如果在硫代硫酸鈉培養(yǎng)基中滴加氯化鋇溶液后，試管內(nèi)出現(xiàn)白色沉淀，說明培養(yǎng)基中有硫酸根離子的存在，亦可證明水樣中有硫化細菌。

3.檢測方法評論

實驗室檢測法是利用水樣中各類細菌的分子組成，通過檢測培養(yǎng)基中對應(yīng)離子的存在來判斷水樣或者泥沙中是否有細菌。另外，對于水樣中真菌的檢測可以采用平皿培養(yǎng)法，取1毫升水樣稀釋液倒入察氏培養(yǎng)基，在27℃的恒溫環(huán)境中培養(yǎng)7天，便可以在培養(yǎng)皿中看到明顯的菌落，通過顯微鏡觀察并與真菌圖譜的對比來確定樣品中的真菌種類。但通過分析發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的實驗室檢測方法都需要提取水樣在培養(yǎng)基中培養(yǎng)觀察，培養(yǎng)過程十分耗費時間，待確定細菌、真菌類型之后，這些微生物已經(jīng)對循環(huán)水設(shè)備造成了一定程度的侵蝕，所以，為了最大化降低損失，還需要更加先進、效率更高的檢測手段。

（二）ATP生物熒光檢測法

ATP生物熒光檢測技術(shù)是近年來針對循環(huán)水中微生物含量復(fù)雜、傳統(tǒng)檢測方法耗時耗力而研制出的新型檢測方法，此種方法具有效率高，檢測準確等特點，有助于及時確定循環(huán)水中的微生物種類及含量，并采取對應(yīng)的滅菌殺毒操作。

1.檢測原理

ATP檢測法分為物理檢測法、化學(xué)檢測法以及酶檢測法三種，其中，酶檢測法憑借其操作的簡便性與反應(yīng)靈敏性，成為工業(yè)循環(huán)水微生物檢測中最為常用的檢測方法。酶檢測法可以利用還原性輔酶A的NADH法以及熒光素酶法。其原理在于熒光素酶與鎂離子會催化熒光素產(chǎn)生腺苷酸，腺苷酸在空氣中發(fā)生氧化還原反應(yīng)后會產(chǎn)生激發(fā)態(tài)的氧化熒光素以及單磷酸腺苷，而激發(fā)態(tài)的氧化熒光素會逐漸回到基態(tài)，這個過程中會發(fā)出生物熒光，并且生物熒光產(chǎn)生的多少與ATP含量成正比，通過生物熒光即可判斷樣品中的微生物含量。其化學(xué)反應(yīng)原理如下：

2.實驗過程

在進行檢測之前，需要利用標準試劑來校準熒光素酶試劑，通過對比校準所得的RLU值和實際ATP濃度，來保證熒光素酶的活性可以達到實驗標準。經(jīng)過校準之后，提取50毫升循環(huán)水樣，并用0.45微米的濾頭過濾，可以將水樣中的微生物全部阻擋在濾膜上，然后在濾膜上滴加1毫升裂解液，促進微生物細胞破裂，加速釋放ATP。之后，在濾膜上滴加萃取液來提取ATP。提取出來的ATP溶液需要再加入熒光素酶，催化其發(fā)光，最后再測定溶液的發(fā)光度就可以知道水樣中微生物的含量了[3]。

3.實驗結(jié)果討論

ATP檢測法可以快速檢測出水樣中微生物的含量，更加及時有效，一般經(jīng)過幾分鐘的實驗過程便可以確定含量，而且檢測結(jié)果的標準差一般小于0.156，可見，實驗精度很高。并且，實驗所需的器具和材料都比較少，不會受到實驗室的限制，就地取樣后便可以直接檢測，可以完美適應(yīng)情況復(fù)雜的水循環(huán)設(shè)備以及管道不同地點的微生物含量測定。為控制工業(yè)循環(huán)水中微生物含量，只測定一處微生物含量是不夠客觀和科學(xué)的，根據(jù)管道構(gòu)成情況不同，以及管道過水量和沉積量不同，微生物含量會有很大差異，流動性較大的管道內(nèi)微生物含量較少，如果測定出的含量未達到治理指標，從而整體推延治理方案的實行，很可能留下隱患。故此，需要對工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)中具有代表性的管道進行測量，分析不同地點微生物的含量，綜合考察循環(huán)水中微生物的整體含量，從而選取更加合適的控制措施。

總結(jié)：工業(yè)循環(huán)水中含有大量微生物，如果不及時處理，很可能造成嚴重的后果。根據(jù)水循環(huán)系統(tǒng)的實際情況，選取合適的檢測方法：傳統(tǒng)實驗室檢測法雖然效率較低，但可以明確微生物的種類以及數(shù)量、ATP生物熒光檢測法更有效率，且適應(yīng)性很強。通過科學(xué)合理的檢測方法來確定循環(huán)水中微生物的含量，進而采取相應(yīng)的控制手段，最大程度地減少微生物對工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)的侵蝕。

參考文獻：

[1]翟繼衛(wèi)，宋亞佩，姚丹.ATP生物熒光檢測法在GICU環(huán)境物體表面清潔消毒效果評價中的應(yīng)用[J].首都食品與醫(yī)藥，2019，26（19）：100-101.

[2]邸學(xué)倩.水質(zhì)微生物檢測結(jié)果的影響因素及控制要點分析[J].科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，2020（12）：87-88.

[3]齊冬子.大化肥廠循環(huán)冷卻水微生物的監(jiān)測與控制工作[J].工業(yè)水處理，2019（01）：16-22.