摘要：污水的生物法處理是利用微生物的代謝反應(yīng)進行水處理的一種方法。在處理過程中，微生物監(jiān)測是分析污染狀況、判斷處理效果以及排放檢測的重要手段。本文通過介紹我公司M500型多功能生物監(jiān)測儀在污水生物處理法中對微生物監(jiān)測的應(yīng)用實例，闡明我公司多功能生物監(jiān)測儀在微生物監(jiān)測中的重要意義。
關(guān)鍵詞：污水處理；菌落計數(shù)；微生物鏡檢；藻類；浮游動物；生物監(jiān)測
污水處理對生態(tài)環(huán)境的維系起著至關(guān)重要的作用。目前，常用于污水治理的方法可歸納為物理法、化學法、生物法。物理法常作為一種預(yù)處理的手段應(yīng)用于廢水處理；化學處理法是指向廢水中加入化學藥劑如明礬等，使其與污染物發(fā)生化學反應(yīng)而生成無害物的過程；生物法以微生物對污水的處理為主，借助微生物的分解作用將污水中的有機物轉(zhuǎn)化為簡單的無機物，使污水得到凈化。與物理法、化學法相比，微生物處理具有經(jīng)濟、高效的優(yōu)點，并可實現(xiàn)無害化、資源化，所以長期以來始終占重要位置。
在污水處理中，微生物監(jiān)測不僅能夠分析污染狀況和排放水質(zhì)檢測的依據(jù)，也能夠指示活性污泥有效性，根據(jù)原生動物的生物特征及其在不同環(huán)境條件下的種屬、數(shù)量、活性等表現(xiàn)，通過其組成和數(shù)量的分析，帶給活性污泥處理工藝有益的指示信息。
針對污水處理中微生物的監(jiān)測，迅數(shù)M500型多功能生物監(jiān)測儀中的全自動菌落計數(shù)分析軟件、顯微圖像分析系統(tǒng)軟件、藻類智能鑒定計數(shù)軟件和浮游動物計數(shù)軟件能夠很好的幫助完成針對上述污水處理中細菌、藻類、原生動物、輪蟲、甲殼綱動物等的觀察、計數(shù)、分析以及監(jiān)測工作。
1細菌檢測的應(yīng)用
目前，國家現(xiàn)行的水質(zhì)標準中，主要以總大腸菌群或糞大腸菌群作為生物學指標，同時污水中還存在著各種各樣的病原微生物。例如：沙門氏菌、志賀氏菌、霉菌、酵母菌、弓形桿菌等等。而在活性污泥中細菌的數(shù)量約為108～109個/ mL。最常出現(xiàn)的優(yōu)勢種群是：產(chǎn)堿桿菌屬、芽孢桿菌屬、黃桿菌屬，其次有諾卡氏菌、硝化細菌、大腸埃希氏菌等。在污水細菌檢測中，主要用到的方法有傾注法平板、涂布法平板、濾膜法平板、空氣沉降法平板等。迅數(shù)菌落計數(shù)軟件能夠支持上述各類菌落平板。
1.1 迅數(shù)菌落技術(shù)應(yīng)用
儀器采用可變光比的寬光帶懸浮式暗視野專利技術(shù)，配置千萬像素的CMOS以及高清晰鏡頭，利用光學原理，對菌落形成極其清晰的空間立體影像效果，精確提高菌落與背景的對比度、微小菌落的識別度、以及對雜質(zhì)的區(qū)別度。廣泛應(yīng)用于疾病控制，檢驗檢疫，食品藥品安全檢驗，環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測，科學研究等領(lǐng)域。
1.2 軟件應(yīng)用
1.2.1 菌落計數(shù)
迅數(shù)專利的Colonfast菌落圖像智能識別技術(shù)能夠?qū)?fù)雜菌落進行識別，迅速檢測大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等在顯色培養(yǎng)基上具有特定菌落顏色和形態(tài)的菌種，實現(xiàn)全自動菌落計數(shù)、菌落形態(tài)分析、粘連分割、自動顏色識別、自動雜質(zhì)剔除，以及形態(tài)分析、自動換算、測量、標定等先進功能。自動計數(shù)菌落的速度高于500個菌落/秒，最小可分辨菌落直徑達到0.01mm。
2 微生物顯微鏡檢的應(yīng)用
在污水處理廠化驗室中，微生物顯微鏡檢項目是近年來日益受到關(guān)注的項目之一。對微生物進行計數(shù)和觀察，尤其是指示性微生物的觀察顯得格外重要。指示性微生物是指在污水處理中易于鏡檢觀察，對活性污泥狀態(tài)具有良好反映的微生物。由于污水處理廠的工藝不同、進廠污水原液成分不同，所以各廠各工藝中占主導(dǎo)作用指示性微生物也不盡相同?；钚晕勰嘀械奈⑸?，主要有細菌、原生動物和藻類三種，此外還有真菌、病菌等。微生物中細菌是分解有機物的主角，其次原生動物也有一定的分解作用。迅數(shù)多功能生物監(jiān)測儀配置有強大的顯微圖像分析系統(tǒng)，能夠幫助用戶完成對污水及活性污泥中微生物的觀察和計數(shù)。
2.1 迅數(shù)顯微技術(shù)應(yīng)用
迅數(shù)顯微圖像分析系統(tǒng)由高靈敏度彩色CMOS、功能強大的顯微圖像分析軟件以及高端顯微鏡組成，廣泛適用于顯微細胞圖像分析、工業(yè)金相組織分析、粉塵及顆粒檢測、材料顯微結(jié)構(gòu)觀察等眾多應(yīng)用領(lǐng)域。
2.2 軟件應(yīng)用
2.2.1 高清動靜態(tài)雙路觀察
系統(tǒng)具有“動、靜態(tài)雙路并行觀察技術(shù)”，既能方便地通過調(diào)節(jié)顯微鏡和CMOS，使顯微鏡與計算機同步直觀地顯示動態(tài)顯微圖像，又能同時觀察到高清晰的靜態(tài)圖片。此外，系統(tǒng)還具有27種圖像處理功能，讓用戶能夠獲取高質(zhì)量的目標物顯微圖像。
2.2.2 細胞顆粒計數(shù)
軟件具有細胞顆粒自動計數(shù)功能（自動統(tǒng)計、分類統(tǒng)計、顏色識別統(tǒng)計、區(qū)域統(tǒng)計、粘連分割統(tǒng)計等等）對于輪廓清晰的細胞（如球菌、桿菌、孢子等）或微粒，能在1秒內(nèi)實現(xiàn)整個視野的自動計數(shù)。彌補了傳統(tǒng)的人工肉眼逐個計數(shù)方式的不足，提高了統(tǒng)計效率，使細胞與顆粒計數(shù)工作變得簡單易行，事半功倍。
2.2.3 精確測量
系統(tǒng)帶有測量工具，可以自動分析目標物的直徑、面積、周長、圓度等參數(shù)，也可以對特征參數(shù)進行精確測量，如直線、角度、圓面積、弧長、任意曲線等。特別是任意曲線測量功能，為放線菌、霉菌和藻類的研究工作帶來了極大的便利。系統(tǒng)還能實現(xiàn)中英文文字及多種圖形的編輯嵌入功能。
3 藻類的觀察和計數(shù)應(yīng)用
隨著人類活動的加劇，工業(yè)廢水、生活污水和含氮磷等營養(yǎng)元素的農(nóng)業(yè)退水大量進入水體導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，使藻類尤其是一些浮游藻類大量繁殖，形成水華或赤潮，給漁業(yè)和人類生活造成嚴重影響[4]。因此藻類在生物監(jiān)測中的作用日益受到人們的重視。而藻類作為生態(tài)系統(tǒng)的初級生產(chǎn)者，在水質(zhì)監(jiān)測和污水處理方面又有著巨大的貢獻，可敏感、準確的覺察外界環(huán)境的改變，根據(jù)水生藻類的種類和數(shù)量等群落特征可以判斷水體的污染情況，同時在污水處理中，藻類能夠吸收和去除污水中的有害物質(zhì)，凈化水質(zhì)。
污水處理中的藻類監(jiān)測不僅是對水質(zhì)污染狀況的分析，也是對污水凈化效果的檢驗。多功能生物監(jiān)測儀的藻類智能鑒定計數(shù)軟件能夠?qū)υ孱愡M行細致觀察、鑒別、計數(shù)和分析，為實驗人員和科研工作者提供了一條檢測藻類的便捷通道。
污水處理中的藻類監(jiān)測不僅是對水質(zhì)污染狀況的分析，也是對污水凈化效果的檢驗。多功能生物監(jiān)測儀的藻類智能鑒定計數(shù)軟件能夠?qū)υ孱愡M行細致觀察、鑒別、計數(shù)和分析，為實驗人員和科研工作者提供了一條檢測藻類的便捷通道。
3.1 迅數(shù)藻類技術(shù)應(yīng)用
3.1.1藻類觀察計數(shù)流程
3.1.2 藻類軟件功能
藻類軟件含有信息豐富的藻類數(shù)據(jù)庫，全庫包含對11門、672屬、3350種藻類的文字描述、特征圖像及精美顯微照片，淡水藻類圖庫基本覆蓋了中國七大水系、28個重點湖庫的常見種屬，海洋藻類圖庫以中國東海、渤海、黃海、南海常見浮游藻類為主。
軟件具有分類學檢索、常見藻檢索、關(guān)鍵詞檢索。其中智能搜索鑒定功能能夠通過二個級別的形態(tài)學搜索，對需要鑒定的藻類與圖片庫中藻類進行快速比對鑒定，并實現(xiàn)對藻群體面積、細胞直徑、藻絲、分枝角度等參數(shù)的精確測量；某些單細胞藻類，如小球藻的全自動識別計數(shù)。軟件包含針對微囊藻等團狀結(jié)構(gòu)藻類的微囊藻獨立分析模塊。分析模塊可自動檢測計算微囊藻等團狀藻細胞的個數(shù)，對團狀藻種進行準確地統(tǒng)計與分析。
軟件具有分類學檢索、常見藻檢索、關(guān)鍵詞檢索。其中智能搜索鑒定功能能夠通過二個級別的形態(tài)學搜索，對需要鑒定的藻類與圖片庫中藻類進行快速比對鑒定，并實現(xiàn)對藻群體面積、細胞直徑、藻絲、分枝角度等參數(shù)的精確測量；某些單細胞藻類，如小球藻的全自動識別計數(shù)。軟件包含針對微囊藻等團狀結(jié)構(gòu)藻類的微囊藻獨立分析模塊。分析模塊可自動檢測計算微囊藻等團狀藻細胞的個數(shù)，對團狀藻種進行準確地統(tǒng)計與分析。
4 浮游動物的觀察和計數(shù)應(yīng)用
污水處理廠大都通過活性污泥法改進二級污水處理工藝?；钚晕勰嗍怯筛鞣N細菌、真菌、藻類和原生動物等構(gòu)成的一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)，其中原生動物起到了改善水質(zhì)、評價和指示污水廠的運行和處理效果的作用。直接觀察原生動物的種類組成、數(shù)量、個體生理的變化情況，能夠反映出細菌的生長變化狀況，即間接地評價污水處理過程和處理效果的好壞, 從而起到指導(dǎo)生產(chǎn)運行的作用。
迅數(shù)多功能生物監(jiān)測儀包含了專業(yè)的浮游動物計數(shù)軟件，可針對浮游動物進行細致地觀察。軟件集成了1500多種浮游動物的顯微照片、手繪圖和文字介紹，可以對浮游動物種類進行輔助鑒定，并快速實現(xiàn)浮游動物高清晰成像、分類計數(shù)、自動總數(shù)累計、優(yōu)勢種排序。
迅數(shù)多功能生物監(jiān)測儀包含了專業(yè)的浮游動物計數(shù)軟件，可針對浮游動物進行細致地觀察。軟件集成了1500多種浮游動物的顯微照片、手繪圖和文字介紹，可以對浮游動物種類進行輔助鑒定，并快速實現(xiàn)浮游動物高清晰成像、分類計數(shù)、自動總數(shù)累計、優(yōu)勢種排序。
4.1 迅數(shù)浮游動物檢測分析技術(shù)應(yīng)用
4.1.1 浮游動物計數(shù)流程
4.1.2浮游動物計數(shù)軟件功能
軟件的流程化計數(shù)可實現(xiàn)浮游動物的分類統(tǒng)計、總數(shù)統(tǒng)計、自動計算優(yōu)勢種并排序、豐度換算。數(shù)據(jù)庫具有6大類，460屬、1500種浮游動物的特征文字描述與圖片，根據(jù)類、屬、種分類搜索以及中文名、拉丁文名進行快速搜索。通過數(shù)字標尺可以直觀測量出浮游動物長度、寬度等數(shù)值，方便操作者直接觀察，對浮游動物進行初步的形態(tài)分析。
5 結(jié)語
污水處理是一項長期而又艱巨的工作。微生物、藻類、浮游動物的觀察和檢測是污水生物處理的重要環(huán)節(jié)，可以對處理效果做出客觀真實的評價。迅數(shù)多功能生物監(jiān)測儀幫助檢測人員化繁為簡，實現(xiàn)菌落觀察計數(shù)、微生物顯微分析、藻類和浮游動物監(jiān)測的高效運作，切實保障污水處理工作的順利進行，為水環(huán)境安全評估和污水水質(zhì)凈化提供了穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)和信息。
