環境中微生物的檢測（1）

微生物體積小、重量輕，因此可以到處傳播以致達到“無孔不入”的地步。微生物種類繁多，對外界環境的適應能力又很強，隻要生活條件合適，它們就可以迅速繁殖起來。因此，它們是自然界分布最廣的一群生物。無論是南極、北極、高山、海洋、陸地、淡水，還是土壤、空氣、動植物體內外，幾乎到處都有它們的蹤跡。

空氣、水是維持人類生命不可或缺的物質。它們直接進入人體或與人接觸。如果帶有病原微生物，將成為傳染疾病的媒介。通過空氣和水中微生物的檢驗，對環境質量進行控製。

1.1 土壤中的微生物

1.1.1 土壤是微生物生活的良好環境

在自然界，土壤是微生物生活的良好環境。因為土壤具有微生物生長繁殖所必需的各種環境條件。

1.1.1.1 營養

土壤中有大量動植物殘體、植物根係的分泌物、人和動物的排泄物，這些有機物為微生物提供了良好的碳源、氮源和能源；土壤中豐富的礦質元素可以滿足微生物對礦質營養的要求。

1.1.1.2 水分和滲透壓

土壤中具有一定的持水性，可為微生物提供水分；土壤的滲透壓對微生物是等滲或低滲環境，有利於微生物攝取營養。

1.1.1.3 空氣

土壤團粒結構中的小孔隙充滿空氣，土壤中氧的含量比大氣少，平均為土壤空氣體積的7%-8%。通氣良好的土壤，氧的含量高些，有利於好氧微生物的生長。

1.1.1.4 pH值

土壤的pH多接近中性，且緩衝能力強，適合大多數微生物生長的需要。在酸性或堿性的土壤中，亦有與之適應的微生物生長繁殖。

1.1.1.5 溫度

土壤還具有保溫性，與空氣相比，晝夜溫差和季節溫差要小得多。即使冬季地麵凍結，一定深度的土壤中仍保持一定的溫度。一般是10～25℃，適宜多種微生物生長的需要。

此外，土壤表麵幾毫米厚的表層土是保護層，使土壤中的微生物可以免遭太陽光中紫外輻射直射致死。以上這些都為微生物生長繁殖提供了良好的條件。所以土壤有“微生物天然培養基”的美稱。在土壤中的微生物種類最多，數量最大，是人類利用微生物資源的主要來源。

1.1.2 土壤微生物的種類、數量及其分布

土壤中微生物的種類和數量都很多。土壤中微生物的數量因土壤類型、季節、土層深度與層次等不同而異。如有機物含量豐富的黑土、草甸土等肥沃土壤，微生物含量較高，每克土可含幾億至幾十億個微生物；而紅壤、棕鈣土、鹽土等貧瘠土壤，微生物的含量很少，每克土也含幾百萬至幾千萬個微生物。

1.1.2.1 微生物種類和數量

土壤這中的微生物有細菌、放線菌、真菌、藻類和原生動物等類群。其中細菌數量最多，放線菌和真菌次之，藻類和原生動物等的數量較少。

（1）細菌

約占土壤微生物總數的70%~90%，含量達每克土幾百萬個至幾億個，主要是異養型種類，少數為自養型。異養型種類積極參與土壤有機質的分解和腐殖質的合成。自養型種類轉化著礦質養分的存在狀態。

土壤中常見的細菌有固氮細菌、氨化細菌、硝化細菌、反硝化細菌、硫酸還原細菌、纖維素分解菌、假單胞菌、黃杆菌、鉀細菌和鐵細菌等。

（2）放線菌

約占土壤微生物總數的5%~30%，含量為每克土幾千萬至幾億個孢子。在偏堿性土壤中數量較多，都是異養型種類。放線菌較耐幹旱，在潮濕土壤中比幹旱土壤中少，在漬水條件下，如土壤持水量在80~100%時，放線菌很少出現。土壤中常見種類有諾卡氏菌屬、鏈黴菌屬和小單孢菌屬。

（3）真菌

每克土壤中有真菌幾千至幾十萬個，均為嚴格好氧的異養型種類。酵母菌的含量較少，一般為每克土壤幾個到幾千個。但在葡萄園和果園的土壤中，每克土壤酵母菌含量可達幾十萬個。真菌中的黴菌，以絲狀體的菌絲交織曼延在土壤中起改良土壤團粒結構的作用。土壤中最常見的黴菌有青黴、曲黴、枝孢黴、頭孢黴等。

（4）藻類

土壤中藻類的數量不多，不到微生物總數的1%，但分布卻很普遍。一般生長在土壤表層，多為單細胞綠藻和矽藻。藻類為光合型微生物，受陽光及水分影響較大，土壤下層因無陽光，數量少。在溫暖季節中，積水的土麵上藻類大量發育，其中主要有衣藻、小球藻、絲藻及各種矽藻，水田內則發育有水綿等絲狀綠藻，為土壤積累有機質。

（5）原生動物

在不同類型的土壤中數量變化很大，每克土壤有幾十個至幾十萬個，在富含有機質的土壤中主要有纖毛蟲、鞭毛蟲、肉足蟲等，大多數種類是異養型的，以吞食各種有機物的碎片、藻類、菌類等為生。

土壤中的微生物是土壤的組成成分，通過它們的代謝活動，轉化土壤中各種物質的狀態，改變土壤的理化性質，是構成土壤肥力的重要因素。

1.1.2.2 微生物在土壤中的分布狀況

（1）水平分布

土壤中微生物的水平分布取決於碳源，例如油田地區存在分解石油的微生物；林區存在大量分解纖維素的微生物；在動植物殘體較多的土壤中則有較多的氨化細菌和硝化細菌。

（2）垂直分布

土壤中微生物的垂直分布與紫外線的照射、營養、水、溫度、通氣等環境因子有關。

表層土因受紫外線照射和缺乏水，微生物不易生存，在5～20cm的土層中處微生物數最多，隨土層的加深，菌數減少，這是由於缺乏營養和氧氣造成的。

1.1.3 土壤微生物的分離和計數

多采用稀釋平皿法，操作步驟如下：

1.1.3.1 取樣

選定取樣區域，去表層土，按對角交叉取樣法取五點土樣混勻。稱取10g混勻土樣兩份，一份用於製備土壤稀釋液，另一份土樣烘幹至恒重（105℃，8h），置於幹燥器中冷卻後稱重。

1.1.3.2 製備土壤稀釋液

在含90mL無菌稀釋水和玻璃珠的錐形瓶中加入土樣10g，振蕩10min，製成土壤懸浮液，將土壤懸浮液作10倍遞減稀釋至適當濃度。細菌采用10^－4～10^－1、放線菌采用10^－3～10^－5、黴菌采用10^－2～10^－4為適宜濃度。

1.1.3.3 混菌法接種

取適當濃度的稀釋菌懸液1mL加入無菌平皿，然後倒入合適的培養基，趁熱將菌液和培養基混勻。每個稀釋度須做平行。

如隻進行分離而不計數，對土壤懸浮液可不作係列稀釋，采用劃線分離法或塗布分離法即可。

1.1.3.4 培養

待培養基冷卻後，倒置於培養箱中，在適宜的溫度下培養相應的時間（細菌在37℃下培養1d～2d、放線菌和真菌則在28℃下培養5d～7d）。

1.1.3.5 計數

計數平皿上出現的菌落。細菌和放線菌選取菌落數為30～300的平皿、真菌選取菌落數為10～100的平皿進行計數。

如需獲取純種，可取單個菌落進行試管斜麵轉接，培養後，選用適宜方法保存。

1.1.3.6 計算每克幹土含菌數

每克幹土含菌數＝每克濕土含菌數×濕土重/幹土重

土壤中微生物的數量是土壤自淨作用的基礎，也是土壤生物修複的主力軍。由於土壤有團粒結構，又棲息著數量龐大、種類繁多的微生物及其他生物，使土壤具有很強的吸附、過濾和生物降解能力。當汙水和汙物進入土壤後，先被土壤吸附，緊接著又被微生物及其他生物降解，使土壤逐漸恢複到原來的狀態。

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