微生物生物技术范文

微生物生物技术篇1

【关键词】微生物采油 采油标准 前景展望

2012年4月25日至27日，“第三届国际石油微生物大会”在西安国际会议中心胜利召开，大会主题为”为地球开个药房”，旨在立足化石能源日益枯竭问题，寻求新方法、新技术、新思路和新材料，国内外专家积极讨论了微生物采油技术发展的相关问题，并交流了各地油田在微生物采油技术上的新成果和新经验。微生物采油技术将在全世界范围内受到的更多更广泛的关注。

1 微生物采油技术概述

微生物采油技术含量较高，是一种可以提高原油采收率的多功能性新型石油开采技术。将精心研配出的微生物营养液注通过水管线或者油套环形空间注入地下油层，微生物有益菌在油层内自动生长繁殖，可以改善原油的特性，增加原油在油层内的流动性。同时，利用微生物生长代谢出来的活性剂、有机酸等物质亦可以大大提高原油的开采率。这种采油技术的优势在于首先经济成本低。微生物的繁殖能力强，有较强的环境适应能力，一旦实施，具有长时间的持续效果，并可以在同一井中多次重复应用。其次，工艺过程简易。微生物培养原料较为常用且容易制取，利用常规注入设备如水管线即可实施。再次，应用起来方便灵活。可以根据不同油田地质特点灵活配置营养液，如果需要停止微生物的活动，即可随时停止营养液的注入。最后，石油开采过后，微生物产出物均可使用生物降解的方法自行综合消除，既不损害地层也不会造成过大的环境污染。既成本廉价又高效环保。有望成为未来油田开发后期稳油控水、提高采收率的主要技术之一。

自从20世纪20年代美国人Beckman提出利用微生物提高原油产量的想法，到50年代矿场试验成功，美国对生物采油技术的发展做出重大贡献。50年代末到70年代，此项技术在前苏联和东欧一些国家取得了较为显著的进步。目前，美国和俄罗斯是微生物采油技术的两大研究阵地，二者都主张将微生物代谢的产物作为驱油剂使用，从而提高石油采收率，但又有所不同。美国侧重于培养筛选菌种注入油藏，在实际应用中绝大多数项目都是成功的，并在两次微生物采油经济评价中，分别使石油产量增加百分之十三和百分之十九点六。俄罗斯主张利用营养物激活原油本源微生物，大量的矿场试验表明这种方式效果十分显著。相较而论我国微生物采油技术起步较晚，60年代，胜利油田曾经开展过微生物采油的相关研究，但后来很可惜因种种原因没能够坚持到底而中途夭折。进入90年代后，方呈现出一片繁荣的景象，无论是理论实验还是实际应用都取得了巨大的进展，总体技术已经接近国际先进水平，吕振山等学者利用聚合酶链式反应技术（利用DNA在体外摄氏95度时解旋，55度时引物与单链按碱基互补配对的原则结合，再调温度至72度左右DNA聚合酶沿着磷酸到五碳糖（5’-3’）的方向合成互补链，放大特定的DN段，可看作生物体外的特殊DNA复制）对多种微生物进行基因检测，并对菌种的油藏适应性、增殖地下运移能力、和增采能力进行了准确可靠的认证；微生物驱油的数学模型在雷光伦等学者的努力下也初步实现了准确化和完整化；采油微生物代谢物及其分析研究也取得了可喜的成绩，包木太等学者用力甚勤，中国有望后来居上，成为微生物采油技术最为先进的主要国家之一。

2 微生物采油技术标准

菌种选择标准。菌种筛选是微生物采油技术的关键，菌种选择的优劣将直接影响到采油效果的实现。目前使用的方式主要有培养基因工程采油菌和筛选自然采油菌两类。就国内情况来讲，早期目标是筛选出能够适应地层环境的菌种，它们可以提供适当的有机营养物，使微生物的生长代谢产物可以起到驱除地层中残油的作用就可以。随着技术的不断进步，菌种筛选要求亦越来越高，菌种耐温性得到较大的重视，这是因为耐温性能越好，其适用的油藏范围越广；菌种应耐矿化度，降低营养物成本。

油藏环境标准。微生物的正常生长是在一定的环境条件进行的，不同的油层条件需要配置不同的微生物溶液，同样采用微生物技术也需要满足特定的油藏环境标准，主要包括温度、深度、压力、矿化度、渗透率等，有学者已统计出选择微生物处理的油层条件，在此列出，以备参考（表1）：

3 未来研究前景

微生物生物技术篇2

微生物燃料电池并不是新兴的东西，利用微生物作为电池中的催化剂这一概念从上个世纪70年代就已存在，并且使用微生物燃料电池处理家庭污水的设想也于1991年实现。但是，经过提升能量输出的微生物燃料电池则是新生的，为这一事物的实际应用提供了可能的机会。

mfcs将可以被生物降解的物质中可利用的能量直接转化成为电能。要达到这一目的，只需要使细菌从利用它的天然电子传递受体，例如氧或者氮，转化为利用不溶性的受体，比如mfc的阳极。这一转换可以通过使用膜联组分或者可溶性电子穿梭体来实现。然后电子经由一个电阻器流向阴极，在那里电子受体被还原。与厌氧性消化作用相比，mfc能产生电流，并且生成了以二氧化碳为主的废气。

与现有的其它利用有机物产能的技术相比，mfcs具有操作上和功能上的优势。首先它将底物直接转化为电能，保证了具有高的能量转化效率。其次，不同于现有的所有生物能处理，mfcs在常温，甚至是低温的环境条件下都能够有效运作。第三，mfc不需要进行废气处理，因为它所产生的废气的主要组分是二氧化碳，一般条件下不具有可再利用的能量。第四，mfcs不需要能量输入，因为仅需通风就可以被动的补充阴极气体。第五，在缺乏电力基础设施的局部地区，mfcs具有广泛应用的潜力，同时也扩大了用来满足我们对能源需求的燃料的多样性。

微生物燃料电池中的代谢

为了衡量细菌的发电能力，控制微生物电子和质子流的代谢途径必须要确定下来。除去底物的影响之外，电池阳极的势能也将决定细菌的代谢。增加mfc的电流会降低阳极电势，导致细菌将电子传递给更具还原性的复合物。因此阳极电势将决定细菌最终电子穿梭的氧化还原电势，同时也决定了代谢的类型。根据阳极势能的不同能够区分一些不同的代谢途径：高氧化还原氧化代谢，中氧化还原到低氧化还原的代谢，以及发酵。因此，目前报道过的mfcs中的生物从好氧型、兼性厌氧型到严格厌氧型的都有分布。

在高阳极电势的情况下，细菌在氧化代谢时能够使用呼吸链。电子及其相伴随的质子传递需要通过nadh脱氢酶、泛醌、辅酶q或细胞色素。kim等研究了这条通路的利用情况。他们观察到mfc中电流的产生能够被多种电子呼吸链的抑制剂所阻断。在他们所使用的mfc中，电子传递系统利用nadh脱氢酶，fe/s（铁/硫）蛋白以及醌作为电子载体，而不使用电子传递链的2号位点或者末端氧化酶。通常观察到，在mfcs的传递过程中需要利用氧化磷酸化作用，导致其能量转化效率高达65%。常见的实例包括假单胞菌（pseudomonas aeruginosa），微肠球菌（enterococcus faecium）以及rhodoferax ferrireducens。

如果存在其它可替代的电子受体，如硫酸盐，会导致阳极电势降低，电子则易于沉积在这些组分上。当使用厌氧淤泥作为接种体时，可以重复性的观察到沼气的产生，提示在这种情况下细菌并未使用阳极。如果没有硫酸盐、硝酸盐或者其它电子受体的存在，如果阳极持续维持低电势则发酵就成为此时的主要代谢过程。例如，在葡萄糖的发酵过程中，涉及到的可能的反应是：c6h12o6+2h2o=4h2+2co2+2c2h4o2 或 6h12o6=2h2+2co2+c4h8o2。它表明，从理论上说，六碳底物中最多有三分之一的电子能够用来产生电流，而其它三分之二的电子则保存在产生的发酵产物中，如乙酸和丁酸盐。总电子量的三分之一用来发电的原因在于氢化酶的性质，它通常使用这些电子产生氢气，氢化酶一般位于膜的表面以便于与膜外的可活动的电子穿梭体相接触，或者直接接触在电极上。同重复观察到的现象一致，这一代谢类型也预示着高的乙酸和丁酸盐的产生。一些已知的制造发酵产物的微生物分属于以下几类：梭菌属（clostridium），产碱菌（alcaligenes），肠球菌（enterococcus），都已经从mfcs中分离出来。此外，在独立发酵实验中，观察到在无氧条件下mfc富集培养时，有丰富的氢气产生，这一现象也进一步的支持和验证这一通路。

发酵的产物，如乙酸，在低阳极电势的情况下也能够被诸如泥菌属等厌氧菌氧化，它们能够在mfc的环境中夺取乙酸中的电子。

代谢途径的差异与已观测到的氧化还原电势的数据一起，为我们一窥微生物电动力学提供了一个深入的窗口。一个在外部电阻很低的情况下运转的mfc，在刚开始在生物量积累时期只产生很低的电流，因此具有高的阳极电势（即低的mfc电池电势）。这是对于兼性好氧菌和厌氧菌的选择的结果。经过培养生长，它的代谢转换率，体现为电流水平，将升高。所产生的这种适中的阳极电势水平将有利于那些适应低氧化的兼性厌氧微生物生长。然而此时，专性厌氧型微生物仍然会受到阳极仓内存在的氧化电势，同时也可能受到跨膜渗透过来的氧气影响，而处于生长受抑的状态。如果外部使用高电阻时，阳极电势将会变低，甚至只维持微弱的电流水平。在那种情况下，将只能选择适应低氧化的兼性厌氧微生物以及专性厌氧微生物，使对细菌种类的选择的可能性被局限了。

mfc中的阳极电子传递机制

电子向电极的传递需要一个物理性的传递系统以完成电池外部的电子转移。这一目的既可以通过使用可溶性的电子穿梭体，也可以通过膜结合的电子穿梭复合体。

氧化性的、膜结合的电子传递被认为是通过组成呼吸链的复合体完成的。已知细菌利用这一通路的例子有geobacter metallireducens 、嗜水气单胞菌（aeromonas hydrophila）以及rhodoferax ferrireducens。决定一个组分是否能发挥类似电子门控通道的主要要求在于，它的原子空间结构相位的易接近性（即物理上能与电子供体和受体发生相互作用）。门控的势能与阳极的高低关系则将决定实际上是否能够使用这一门控（电子不能传递给一个更还原的电极）。

mfcs中鉴定出的许多发酵性的微生物都具有某一种氢化酶，例如布氏梭菌和微肠球菌。氢化酶可能直接参加了电子向电极的转移过程。最近，这一关于电子传递方法的设想由mckinlay和zeikus提出，但是它必须结合可移动的氧化穿梭体。它们展示了氢化酶在还原细菌表面的中性红的过程中扮演了某一角色。

细菌可以使用可溶性的组分将电子从一个细胞（内）的化合物转移到电极的表面，同时伴随着这一化合物的氧化。在很多研究中，都向反应器中添加氧化型中间体比如中性红，劳氏紫（thionin）和甲基紫萝碱（viologen）。经验表明这些中间体的添加通常都是很关键的。但是，细菌也能够自己制造这些氧化中间体，通过两种途径：通过制造有机的、可以被可逆的还原化合物（次级代谢物），和通过制造可以被氧化的代谢中间物（初级代谢物）。

第一种途径体现在很多种类的细菌中，例如腐败谢瓦纳拉菌（shewanella putrefaciens）以及铜绿假单胞菌（pseudomonas aeruginosa）。近期的研究表明这些微生物的代谢中间物影响着mfcs的性能，甚至普遍干扰了胞外电子的传递过程。失活铜绿假单胞菌的mfc中的这些与代谢中间体产生相关的基因，可以将产生的电流单独降低到原来的二十分之一。由一种细菌制造的氧化型代谢中间体也能够被其他种类的细菌在向电极传递电子的过程中所利用。

通过第二种途径细菌能够制造还原型的代谢中间体——但还是需要利用初级代谢中间物——使用代谢中间物如ha或者hgs作为媒介。schroder等利用e.coli k12产生氢气，并将浸泡在生物反应器中的由聚苯胺保护的铂催化电极处进行再氧化。通过这种方法他们获得了高达1.5ma/cm2（a，安培）的电流密度，这在之前是做不到。相似的，straub和schink发表了利用sulfurospirillum deleyianum将硫还原至硫化物，然后再由铁重氧化为氧化程度更高的中间物。

评价mfcs性能的参数

使用微生物燃料电池产生的功率大小依赖于生物和电化学这两方面的过程。

底物转化的速率

受到如下因素的影响，包括细菌细胞的总量，反应器中混合和质量传递的现象，细菌的动力学（p-max——细菌的种属特异性最大生长速率，ks——细菌对于底物的亲和常数），生物量的有机负荷速率（每天每克生物量中的底物克数），质子转运中的质子跨膜效率，以及mfc的总电势。

阳极的超极化

一般而言，测量mfcs的开放电路电势（ocp）的值从750mv~798mv。影响超极化的参数包括电极表面，电极的电化学性质，电极电势，电极动力学以及mfc中电子传递和电流的机制。

阴极的超极化

与在阳极观测到的现象相似，阴极也具有显著的电势损失。为了纠正这一点，一些研究者们使用了赤血盐（hexacyanoferrate）溶液。但是，赤血盐并不是被空气中的氧气完全重氧化的，所以应该认为它是一个电子受体更甚于作为媒介。如果要达到可持续状态，mfc阴极最好是开放性的阴极。

质子跨膜转运的性能

目前大部分的mfcs研究都使用nafion—质子转换膜（pems）。然而，nafion—膜对于（生物）污染是很敏感的，例如铵。而目前最好的结果来自于使用ultrex阳离子交换膜。liu等不用使用膜，而转用碳纸作为隔离物。虽然这样做显著降低了mfc的内在电阻，但是，在有阳极电解液组分存在的情况下，这一类型的隔离物会刺激阴极电极的生长，并且对于阴极的催化剂具有毒性。而且目前尚没有可信的，关于这些碳纸-阴极系统在一段时期而不是短短几天内的稳定性方面的数据。

mfc的内在电阻

这一参数既依赖于电极之间的电解液的电阻值，也决定于膜电阻的阻值（nafion—具有最低的电阻）。对于最优化的运转条件，阳极和阴极需要尽可能的相互接近。虽然质子的迁移会显著的影响与电阻相关的损失，但是充分的混合将使这些损失最小化。

性能的相关数据

在平均阳极表面的功率和平均mfc反应器容积单位的功率之间，存在着明显的差异。表2提供了目前为止报道过的与mfcs相关的最重要的的结果。大部分的研究结果都以电极表面的ma/m以及mw/m2两种形式表示功率输出的值，是根据传统的催化燃料电池的描述格式衍生而来的。其中后一种格式对于描述化学燃料电池而言可能已经是充分的，但是mfcs与化学燃料电池具有本质上的差异，因为它所使用的催化剂（细菌）具有特殊的条件要求，并且占据了反应器定的体积，因此减少了其中的自由空间和孔隙的大小。每一个研究都参照了以下参数的特定的组合：包括反应器容积、质子交换膜、电解液、有机负荷速率以及阳极表面。但仅从这一点出发要对这些数据作出横向比较很困难。从技术的角度来看，以阳极仓内容积（液体）所产生的瓦特/立方米（watts/m3）为单位的形式，作为反应器的性能比较的一个基准还是有帮助的。这一单位使我们能够横向比较所有测试过的反应器，而且不仅仅局限于已有的研究，还可以拓展到其它已知的生物转化技术。

此外，在反应器的库仑效率和能量效率之间也存在着显著的差异。库仑效率是基于底物实际传递的电子的总量与理论上底物应该传递的电子的总量之间的比值来计算。能量效率也是电子传递的能量的提示，并结合考虑了电压和电流。如表2中所见，mfc中的电流和功率之间的关系并非总是明确的。需要强调的是在特定电势的条件下电子的传递速率，以及操作参数，譬如电阻的调整。如果综合考虑这些参数的问题的话，必须要确定是最大库仑效率（如对于废水处理）还是最大能量效率（如对于小型电池）才是最终目标。目前观测到的电极表面功率输出从mw/m2~w/m2都有分布。

优化

生物优化提示我们应该选择合适的细菌组合，以及促使细菌适应反应器内优化过的环境条件。虽然对细菌种子的选择将很大程度上决定细菌增殖的速率，但是它并不决定这一过程产生的最终结构。使用混合的厌氧-好氧型淤泥接种，并以葡萄糖作为营养源，可以观察到经过三个月的微生物适应和选择之后，细菌在将底物转换为电流的速率上有7倍的增长。如果提供更大的阳极表面供细菌生长的话，增长会更快。

批处理系统使能够制造可溶性的氧化型中间体的微生物的积累成为了可能。持续的系统性选择能形成生物被膜的种类，它们或者能够直接的生长在电极上，或者能够通过生物被膜的基质使用可移动的穿梭分子来传递电子。

通过向批次处理的阳极中加入可溶性的氧化中间体也能达到技术上的优化：mfcs中加入氧化型代谢中间体能够持续的改善电子传递。对这些代谢中间体的选择到目前为止还仅仅是出于经验性的，而且通常只有低的中间体电势，在数值约为300mv或者还原性更高的时候，才认为是值得考虑的。应该选择那些具有足够高的电势的氧化中间体，才能够使细菌对于电极而言具有足够高的流通速率，同时还需参考是以高库仑效率还是以高能量效率为主要目标。

一些研究工作者们已经开发了改进型的阳极材料，是通过将化学催化剂渗透进原始材料制成的。park和zeikus使用锰修饰过的高岭土电极，产生了高达788mw/m2的输出功率。而增加阳极的特殊表面将导致产生更低的电流密度（因此反过来降低了活化超极化）和更多的生物薄膜表面。然而，这种方法存在一个明显的局限，微小的孔洞很容易被被细菌迅速堵塞。被切断食物供应的细菌会死亡，因此在它溶解前反而降低了电极的活化表面。总之，降低活化超极化和内源性电阻值将是影响功率输出的最主要因素。

ivifc：支柱性核心技术

污物驱动的应用在于能够显著的移除废弃的底物。目前，使用传统的好氧处理时，氧化每千克碳水化合物就需要消耗1 kwh的能量。例如，生活污水的处理每立方米需要消耗0.5 kwh的能量，折算后在这一项上每人每年需要消耗的能源约为30 kwh。为了解决这一问题，需要开发一些技术，特别是针对高强度的废水。在这一领域中常用的是upflow anaerobic sludge blanket反应器，它产生沼气，特别是在处理浓缩的工业废水时。uasb反应器通常以每立方米反应器每天10~20 kg化学需氧量的负荷速率处理高度可降解性的废水，并且具有（带有一个燃烧引擎作为转换器）35%的总电力效率，意味着反应器功率输出为0.5~1 kw/m3。它的效率主要决定于燃烧沼气时损失的能量。未来如果发展了比现有的能更有效的氧化沼气的化学染料电池的话，很可能能够获得更高的效率。

能够转化具有积极市场价值的某种定性底物的电池，譬如葡萄糖，将以具有高能量效率作为首要目标。虽然mfcs的功率密度与诸如甲醇驱动的fcs相比是相当低的，但是对于这项技术而言，以底物安全性为代表的多功能性是它的一个重要优势。

全面的看，作为一种参考，以高速率的厌氧消化手段从生物量中重获能量的资本支出约为安装每百万瓦生产量花费100万瓦。后一数值也同样适用于通过传统的燃烧途径、风力涡轮机以及化学染料电池等方法利用化石燃料产能。因此这一手段也处于竞争之地。何况目前，微生物燃料电池尚未达到这一水准的功率输出。负荷速率为每天每立方米反应器0.1~10 kg的化学需氧量时，可以认为实际上能达到的功率输出在0.01~1.25 kw/m3之间。然而，对于好氧的处理过程，观察到的生长速率为消耗每克有机底物产生0.4克生物量生成，而对于厌氧发酵产生沼气的过程这一速率理论上仅为0.077。基于mfc过程的本质，其产量应该介于这两种代谢类型之间。观察到的以葡萄糖饲喂的mfcs的生长速率在0.07~0.22之间。由于废水处理设备中淤泥处理的花费多达每吨干物质500，这一数量的减少对于该过程的经济平衡具有重要的提示意义。

微生物生物技术篇3

生态农业主要是运用农业生态原理,建立起来的一种新型农业。在现代农业生产中,这种新型的农业,不仅具有良好的生产性能,提高生产的效率,还能够节省生产的成本,节约能源,进而实现农业环境的自净与农业资源的可持续使用。纵观这种新型农业,生态农业是一个有机的整体,属于多目标、多功能、多层次以及多成分有机组合的的生态系统。在这个系统内部,结构有序、内外交流、开放循环以及关系协调发展。在微观层面上,其利用多层次的物质循环与综合利用,进一步提高能量转换与物质循环的效率。例如,在生态农业系统内微生物可以利用植物作载体,可以将植物的秸秆、树叶以及草等植物进行加工处理,生成饲料,饲料可以喂食牲口,牲口的粪便又可以养蘑菇、饲养其他的动植物,将饲养的动植物喂食另外种类的生物。如此循环,就形成了市郊生态系统。由此可见,微生物在生态农业系统中的应用非常重要的。

2微生物技术对改善农业生态环境的作用

2.1微生物在肥料中的作用利用特定培养的微生物,在可调控环境条件下将废弃物、污染物降解和转化,从而解决和控制污染问题,进而为作物提供养分。例如:目前市场上出现的生物有机肥就是利用特定的微生物对兽禽粪便、农业废弃物等进行降解和转化而来的。这种肥料不仅能增加土壤肥力,提供作物生长必须的营养元素,还能改善植物根际的微环境,促进植物对养分的吸收利用,提高产能,同时还减少了合成化肥的使用,减少了合成化肥对环境的污染。由此可见微生物技术将成为农业生态环境保护最有价值和生命力的方法。在农业生态环境面临严峻形式的今天,微生物技术具有无可比拟的优越性。

2.2微生物对农药的降解作用随着化学农药的大规模使用,其所带来的环境问题日益严重。近年来有学者发现微生物对土壤和水中的农药降解起主要作用,目前已经分离出能降解农药的微生物类群,包括细菌、真菌、放线菌、藻类等。因它们受环境等多方面的影响和限制,所以难以大规模使用。近期又有学者提出利用微生物产生的酶来降解农药残留。由此可见,如何更多、更好地利用微生物解决农药残留是生态农业发展急需解决的问题。

2.3微生物在大型生态农场中的作用在大型生态农场生产与建设的过程中,大量的排污系统使得生态环境遭受到前所未有严重的破坏。近年来,养殖场的规模与数量每年都以单调递增的速度增长。现代的养殖场将新技术、新设备引进来,进而实现生产过程的机械化操作,养殖场的生产能力持续增长的同时带来的环境污染、生态系统破坏、能源供应紧张的等问题也随之而来。微生物围绕生产过程中产生的废水与废物进行处理。经过微生物的处理技术,有机废物就会转化为能源、肥料、化工产品甚至是食品。

2.4微生物技术在庭院生态农业系统中的作用众所周知,庭院经济营养项目较多,集约化程度较高,土地利用率较高,资金周转与积累较快。其对人们的生产与生活的影响是最为直接的。在发展庭院生态农业系统的过程中,微生物在其中的应用被人们所接受。庭院生态农业系统中的粪便与生活垃圾进入发酵池,可以直接改变生活环境。这样的方式构成了多层次、多途径与多功能的庭院生态农业系统。在庭院生态农业系统中,人们通过自己的方式将为生物技术应用于其中,使其发挥出应有的效果。

3结语

总而言之,在发展新型生态农业系统的过程中,注重微生物在其中的作用。在农业改革不断推进的过程中,利用微生物的相关作用,使其发展的更好。微生物在生态农业系统中的应用是非常明显的,其所取得效果也是较为显著的。为更好的发展农业,应积极主动应用微生物。

微生物生物技术篇4

关键词：微生物 采油技术 油田化学剂

一、引言

微生物采油技术指的是利用微生物独特的新陈代谢功能，促进油藏中残余油的流动性，从而提高采油效率和质量的一种新型的技术。微生物的新陈代谢对提高采油效率有着关键性的影响。微生物新陈代谢功能不仅受到地质环境较大的影响，而且还会受到采油过程中使用油田化学剂的影响。

微生物采油技术的原理较为复杂，就当前实验和研究的结果来看，微生物采油技术发挥作用的原理可以分为下述几个方面：一是微生物的生长改变了原油的物理性质，降低了粘性，提高了原油的流动性，从而便于石油的开采，同时，还能有效地改善石油的质量；二是微生物新陈代谢过程中会进行呼吸作用，从而产生一定数量的二氧化碳等气体，这些微生物释放的气体可以降低其粘性，增加油层的流动性；三是厌氧菌微生物可以对原油产生溶解作用，并将石油分离出来；四是微生物在新陈代谢中会产生一定数量的有机溶剂，这些有机溶剂可以让原油液化，从而提高油层的流动性，降低其粘性。

研究分析微生物采油技术的应用情况，有下面几方面的优点：①微生物采油技术的应用成本较低，而且此种技术大多使用在边际油田，对于促进石油资源的充分利用具有重要的作用；②微生物采油技术的现场操作较为简便，只需要将相关的微生物注入到油层中就可以了；③微生物采油技术目前应用的范围越来越广阔；④不会产生对原油产生污染，并且该技术可以重复使用；⑤利用微生物的分子结构，可以全面扩散到油层的各个角落；⑥微生物的来源渠道宽阔，而且可以根据油田的具体情况调配不同的微生物配方。

二、油田化学剂对微生物采油技术的影响

油田化学剂在石油开采技术中应用的较为广泛，在原油开采的多个环节均需要应用到不同类型的化学剂。比如在油田钻探、完井等环节中所运用到的化学剂与原油开采后所使用的化学剂存在较大的不同。不同类型的化学剂因为其生物属性的不同对于微生物新城代谢的影响也是截然不同的。油田化学剂对于微生物的影响主要表现：一是有的油田化学剂可以破坏微生物的分子结构，从而阻碍其新陈代谢和正常的生长，并进而促使微生物死亡；二是有的油田化学剂具有很强的渗透性，将化学物质渗透到微生物细胞的内部并与细胞内的化学物质发生强烈的化学反应，进而促使微生物丧失新陈代谢的功能，最终死亡。无论油田化学剂对于微生物有何种影响，其直接影响因素都与油田化学剂的浓度存在紧密的联系。通常来说，油田化学剂对于微生物有着直接和间接两种作用：

1.直接作用

油田化学剂的直接作用包含下述几点：

①直接作用于微生物的呼吸系统。微生物进行呼吸作用时有赖于碳水化合的参与，没有碳水化合物则微生物内部的成分无法有效地合成，而微生物的呼吸作用需要活性酶的参与，如果油田化学剂限制了活性酶的活性，也就会限制微生物的呼吸作用，从而直接影响到微生物作用的发挥。

②直接作用于微生物内部分子结构。微生物的氨基酸分子是其生长的根本，如果油田化学剂渗透进微生物内部并破坏了氨基酸合成关键的肽键，则微生物生命的源动力蛋白质无法合成，进而导致微生物的死亡。核酸是生物遗传的基础，如果油田化学剂破坏了核酸，则会影响到微生物的生长和繁殖，微生物在无法繁殖下将会很快衰老，并进而死亡。

2.间接作用

所谓油田化学剂对微生物的间接作用指的就是油田化学剂通过对微生物生长环境的影响进而影响到微生物的生长。

①油田化学剂改变微生物的内外压力，破坏其压力的平衡性，进而破坏微生物细胞正常的新陈代谢。微生物细胞具有一种叫做半透性膜的结构，这种膜能够维持微生物细胞内外部压力的平衡。若微生物细胞外面的渗透压强于内部的渗透压，则微生物细胞会大量吸收外部的水分，导致细胞的膨胀，进而引起微生物细胞的破裂；相反，若是微生物细胞外面的渗透压弱于内部的渗透压，则微生物细胞内的水分会纷纷脱离细胞，导致微生物细胞的脱水、干瘪，并进而引起微生物细胞脱水死亡。在油田开采的许多环节中，运用离子型油田化学剂可以间接改变微生物细胞所处的环境的渗透压环境，并影响微生物细胞的生长和繁殖。

②油田化学剂改变微生物环境的酸碱度。酸碱度对于微生物细胞的生长环境具有重要的作用。微生物细胞发挥最大的作用需要在特定的酸碱度下。当微生物细胞周围环境的酸碱度改变以后，有些活性酶的作用会受到抑制，有些活性酶的作用会得到加强。像碱强化聚合物会促使微生物周围酸碱度的升高，而乙酸乙酯则会降低酸碱度，不管是酸碱度的升高或者降低，都会影响到微生物细胞活性酶作用的发挥，并进一步改变微生物细胞的生长和繁殖。

三、降低油田化学剂对微生物采油技术负面影响的方法

①选择能够抵抗油田化学剂影响的微生物品种。在油田的油层中存在很多可以抵抗化学剂影响的品种，通过萃取等方法从油层中初步筛选出符合要求的微生物品种，再进行第二次精细筛选，选出更加合格的微生物品种。

②对微生物品种进行改造培养，以改变其特性。比如，可以在化学剂中进行培育，优选能够顽强存活下来的微生物品种。

四、结论

综上所述，随着当前世界性能源危机地到来以及油田开采技术的进一步发展，微生物采油技术成为了今后油田开采技术发展的一个重要方向。虽然油田化学剂对于微生物有着直接、间接的影响，但是我们相信，只要认真做好微生物品种的培育和筛选工作，就能够最大化地避免油田化学剂对微生物采油技术的阻碍。

参考文献：

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微生物生物技术篇5

【关键词】食品；微生物检测技术；应用现状；展望

食品微生物检测技术是当前保证我国国民食品安全的重要基础技术，随着国民生活水平的不断提高，国民对食物的种类和数量也有了更高的追求。但是现阶段由于国民在食用食品的过程中，出现了很多食品安全事故，所以导致国民的生命健康受到了一定威胁，因此，食品管理人员必须要通过食品微生物检测技术，提高食品的微生物检测准确度，确保在市场上进行流通的食品能够具备相应的安全性，在食品的生产、加工及包装、运输等过程中，要针对不同的环节，采取合理的微生物检测技术，确保我国国民不会因为食品的微生物污染而出现一系列的病症。

1 传统食品检测技术

当前，一些传统的食品检测技术还在我国食品微生物检测过程中具有广泛的应用，由于传统的食品检测技术具有丰富的实践，所以在实际检测过程中，虽然效率性得不到保障，但是仍然具备一定的准确性，目前我国常用的传统食品检测技术主要分为显微镜检测法和平板培养法，尤其是在平板培养法的应用过程中，由于需要对食品进行抽样检测，并且提取相应的微生物组织，所需要的时间相对较长。因此，传统食品检测技术可能不符合现阶段我国逐渐发展的食品检测流程。不过仍然要对传统的食品检测技术进行相应的分析，确保一些科技相对最为落后的地区，能够通过传统的显微镜检测法和平板培养法，对食品中的微生物进行合理的检测，保证我国国民的生命健康和食品安全。

1.1 显微镜检测法

显微镜检测法是现阶段在微生物检测过程中较为常用的方法，通过显微镜检测法不仅可以更加直观的检测出微生物的数量和形态，还可以提高检测的效率，通过显微镜对食品进行检测，存在的优缺点主要体现在以下两个方面：首先，由于在使用显微镜检测的过程中，只需要通过染色油镜进行镜检即可，因此，其在检测时更加具备快捷性和简便性。即使一些对于微生物检测方法不太了解的工作人员，在食品进行微生物检测的过程中，只要掌握了显微镜的使用方法，也可以明确食品中的微生物形态及数量，同时显微镜检测方法由于在我国食品安全的应用过程中时间相对较长，所以具备丰富的实践经验和理论基础，所以为食品安全检测工作人员提供了很多的方便。但是显微镜检测方法也具有一定的缺点，例如在针对微生物进行检测的过程中，由于只可以看到微生物的具体位置和数量，但是不能够明确微生物的生存状态，一旦过多的活性微生物在食品中，仍然会导致食品具有较大的毒性。所以显微镜检测法作为传统检测技术中的重要组成部分，在后期的使用过程中，可能会具备一定的局限性。同时负责显微镜检测法使用的工作人员也应该明确现阶段产生的新型检测技术，并且尽量结合新型的检测技术与显微镜检测法相结合，确保能够提高检测的准确性和检测效率，使我国传统检测技术既不会丧失应有的价值，又可以更加广泛的应用在现阶段的食品微生物检测中。

1.2 平板培养法

在传统检测技术中的第二种经典方法为平板培养法，这是在现阶段我国食品微生物检测中最为经典的方法，通过这种方法可以对微生物的具体生存状态，数量以及种类等进行明确的判断。平板培养法的优点主要体现在实际的培养过程中，由于可以真正的将食品中的微生物进行相应的培养，并且明确微生物的具体种类，所以在实际检测的过程中，可以为食品安全检测提供一定的理论基础，但是这种方法也存在很多的缺点，例如使用平板培养法时间相对较长，并且操作也相对较为复杂，而且针对培养的环境要求更为苛刻，既需要保证无菌培养又需要在适当的温度和湿度环境下进行培养，所以在进行检测的过程中降低了检测的效率，因此，这种传统的检测技术，已经不再适用于现阶段对所有种类食品进行检测的过程中。由于检测效率相对较低，现阶段这种检测方法已经不再被我国食品安全监管部门广泛使用。

2 食品微生物检测技术应用现状

由于传统的食品微生物检测技术在实际使用过程中，缺点相对较为明显，所以在现阶段针对越来越多食品种类进行微生物检测时，由于对效率性要求相对较高，所以随着科学技术的不断发展，也提出了很多新型的检测技术，这些新型的检测技术不仅可以有效的提高食品微生物检测的效率，还可以改善食品微生物检测的准确性，并且对食品中的微生物状态进行合理的监管，因此，通过这些新型的检测技术，在现阶段我国食品安全监管的过程中，可以有效的提高工作质量和工作效率。但是因为目前很多新型检测技术，没有相对经验较为丰富的操作人员进行操作和检测，所以现阶段新型的食品微生物检测技术应用现状不容乐观，因此还必须要针对这一问题进行合理的改善，确保负责食品安全检测的工作人员能够有更加丰富的检测经验，并且对所有的新型现代化检测技术更加了解，从而确保在针对食品进行检测的过程中，能够更加熟练的操作相关仪器设备。

2.1 食源性病原菌免疫学检测技术

现阶段在食品微生物检测过程中，导致食品出现较多中毒现象的主要原因是，食源性病原菌的干扰，因此要针对食品中食源性病原菌进行免疫学检测。在检测的过程中可以使用以下几种检测方法，首先可以使用免疫荧光技术，这种荧光技术主要是可以通过相应的荧光物质标记食品中的微生物通过荧光物质的标记以及荧光物质的多少，对食品中微生物的种类和数量进行相应的检测，现阶段在我国食品微生物金黄色葡萄球菌，沙门氏菌和李斯特菌的检测过程中已经得到了广泛的应用，免疫荧光技术在实际使用过程中，由于敏感性相对较高并且速度相对较快，所以在针对一些较为重要的食品微生物检测过程中，具备非常重要的作用，但是由于免疫荧光技术在使用过程中需要利用相应的配套设备，而这种设备的价格相对较为昂贵，并且在实际操作过程中还需要更加专业的技能和丰富的经验，所以在实际检测过程中局限性相对较高。尤其是在针对一些传统的食品进行检测时，由于食品数量相对较大，并且种类繁多，如果都使用这种昂贵的技术设备进行检测，将会造成食品微生物检测工作耗费大量的资金成本。

2.2 生物芯片技术

生物芯片检测技术也是近年来发明的一种高科技技术，其主要的工作原理是根据碱基互补配对原则，利用不同的方法可以将核苷酸片段放入到相应的支持物上，然后再保证其与食品中的微生物进行杂交，通过这种方法能够对检测样品中的基因进行较大规模的检测，并且由于其操作相对较为简单快捷，并且特异性较强，所以在实际检测过程中可以一次性检测食品中的多种微生物，同时在检测完成以后，还可以针对检测结果进行自动化的分析，但是在实际使用过程中，由于其操作流程相对较为复杂，并且消耗的时间相对较长，费用昂贵，以及对操作人员的技术水平要求较高，所以在实际使用过程中也没有得到广泛的普及。

2.3 核酸探针技术

核酸探针技术与生物芯片技术的应用原理相同，其优点也是具备灵敏度高特异性强，但是在实际检测过程中，对于浓度相对较低的微生物检测，准确性较差，所以在针对一些较为重要的食品微生物检测过程中没有得到推广。

2.4PCR技术

PCR技术在检测过程中主要的工作原理是使用了DNA复制原理，在微生物的体外进行DNA复制过程，然后将目的基因当做模板进行扩增，对扩增完成后的结果使用染色观察，由于这种技术在使用过程中成本相对较低，并且操作也相对较为简单，所以在现阶段我国食品微生物检测时，得到了广泛的应用。

2.5 生物传感器检测技术

生物传感器检测技术的主要工作原理是利用生物传感器的接收和转换功能，在针对食品进行检测的过程中，可以将食品中的微生物转换成人们能够识别的信号，在这种技术应用时，由于其准确度相对较高，并且操作较为简单，所以能够更加快速的检测出食品中造成人们出现病症的微生物及毒素的含量和种类。

3 食品微生物检测技术未来展望

总而言之，现阶段我国已经研发出的食品微生物检测技术种类相对较多，但是在每一种技术的应用过程中，都具备不同的优点和缺点，所以在后期针对食品微生物进行检测时要根据不同检测技术的优缺点进行合理性的选择，并且根据现阶段某些检测技术存在的缺点，相关检测部门和技术研发部门也应该使用更加高科技的技术以及先进的工作原理，对其进行合理的改善，保障我国各种食品微生物检测技术，都能够广泛的应用于食品的微生物检测过程中，这样既可以提高我国食品的微生物检测效率，又可以使我国食品更加具备安全性。因此食品安全管理监督部门必须要保证各项技术能够在尽量降低检测成本的前提下，提高准确性和操作的便捷性，同时还要开发出性能更加稳定的检测技术，为确保我国食品安全和国民生命健康奠定良好的基础。

4 结束语

综上所述，现阶段，我国食品安全检测技术在应用过程中，虽然某些技术没有得到广泛的推广，但是随着其性能的不断改善，依然可以应用在我国食品微生物的检测过程中。除了检测技术的发展和改善，食品安全管理监督部门，也应该给予食品安全问题高度的重视，确保能够彻底解决善食品安全问题。

参考文献

[1]肖日春.食品微生物检测技术及其质量控制的重要性[J].现代食品，2020(8):63-64.

[2]王珊珊，李计玲，梁田.食品微生物检测的方法及质量控制探析[J].食品安全导刊，2020(12):90.

微生物生物技术篇6

关键词：油田 微生物技术 采油 机理 作用 应用 研究

前言

现代石油产业的发展，各项采油技术也在不断更新，微生物采油技术则是其中的重要技术之一，其是指利用微生物的繁殖或者新陈代谢的作用，从而提高原油采收率的技术。其一般应用于三次采油中。传统的三次采油技术中所使用的化学药剂仅仅是一种普通物质，其在注入地层的过程中，需要利用液流载负才能达到指定的方位，且在进入的过程中消耗极大，或者会失效。因此其对原油的采收效果十分有限，某些化学剂还会对地层产生影响，破坏环境等；而微生物则是有生命的物质，其数量庞大且活性较强，其能够有效的引起化学反应，产生特殊的物质，改造有机物或者将其完全分解，其在进入油藏内部后，能够把靶向消耗在极为重要的油藏部位，不会破坏环境，对其进行深入的研究具有重要的意义。

一、微生物采油技术的种类及特点

根据微生物反应场所的不同，可以将微生物采油技术分为两种不同的类型，具体情况如下：①地面法 先在地面利用设备将其工业化发酵生产，并将有价值的代谢产物分离出来，包括其发酵时产生的聚合物、糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，将其作为生物表面活性剂输入至油藏，达到提高采油率目标；②地下法 使用各种设备使微生物在油层中发酵，而油藏就是其反应的容器，即为地下法。根据工艺的不同可以将其分为微生物的井筒处理、微生物单井吞吐、微生物酸化压裂、微生物驱、微生物选择性封堵等；根据注入微生物的不同来源可以分为外源微生物及内源微生物等[1]。

微生物采油技术并不是简单的表示一种采油技术，而是利用微生物提高石油采收率的不同方式的综合概念，其相较传统的采油技术具有明显的优势。其只需要一般的注入设备即可以开展，而并不需要特殊设备，相较其他的采油工艺，操作更加简便。在应用范围方面，其不仅适用于重油、轻油、中质原油等各种不同类型的原油，且更加适用于采收重油；注入的微生物及其培养原料，制作简单，来源广泛，可以结合油层情况调整生物配方，且其活力较强，能够进入其他工艺无法到达的区域，对其的控制也十分简单，停止供应营养液能够有效的停止其在油藏中的活动，不会对环境造成影响。由于微生物的生存仅仅需要消耗较难以采出的石油，且繁殖能力强大，能够适应不同的地质情况，持续时间长，所以需要的成本较低[2]。

二、作用机理

微生物提高原油采收率的技术包含较为丰富内容，如生物新陈代谢过程、化学反应及物理过程等，其综合了一般化学驱提高原油采收率的作用原理及微生物生命活动提高采收率的基本原理，具体情况有以下几点：①微生物在地下进行发酵时，有经过一系列的化学反应而生成各种气体，该类气体能够有效的提高油层压力，使得油藏的能量增加，更加容易采收；②微生物在其新陈代谢的过程中会产生糖分脂、磷脂、脂肽、脂类蛋白等物质，其可以作为生物表面活性剂，有效降低原油界面的表面张力，减少阻碍驱替的摩擦力；其产生的聚合物能调整注水油层的吸水面，有效控制高渗部位的流度比，优化地层的渗透率；③微生物在新陈代谢中产生的酶类，能够分解重质烃类及石蜡等物质，降低原油的粘度及凝固，使得原油流动阻力更小，优化其流动系数，从而改善原油的采收率；④微生物代谢产生的甲酸、乙酸、碳酸等，具有溶解岩石的作用，扩大岩石的孔隙，提高渗透性；⑤将微生物驶入水驱油层后，其会大量繁殖，菌体、代谢产物、重金属等相互作用而产生的各种物质，经过沉淀后，会起到良好的堵水的作用，该作用特备适用于非均质油藏，其中的堵水调剖效果十分显著，有效的提高采油效率[3]。

三、微生物采油技术的应用

1.微生物调剖法

微生物调剖法的主要方式是先选择可以产生大量聚合物的微生物，再利用相关的机械设备将该类微生物输入特定的油藏内部。进入以后，其即会在高渗透层内部进行大量的繁殖。在繁殖的过程中会产生聚合物，随着聚合物的数量越来越多，其也能够逐渐的将高渗透地带进行封堵。该方式相较传统的丰富方法，使用人工合成有机聚合物或者凝胶，其效果更佳显著，且不对地层产生严重的破坏，更加环保，经济效益更好。

2.微生物水驱

微生物驱水的方式是先把菌种与营养液进行混合，形成特殊微生物处理液，将其输入指定的油层，微生物在油层中产生特殊的作用。处理液在注入水的推动作用下，进入到油层，其会大量的繁殖，新陈代谢过程中产生的各种气体、酸性物质、酶类、表面活性剂等，上述物质经过一系列的化学反应、物理作用等，释放出各种特殊空间的石油，包括原本附着于岩石表面、岩石空隙内部的原油等，该类无法流动的石油，会以油水乳状液的形态流入水驱生产井中，最后用机械设备采出，并合理处理[4]。

3.微生物清蜡

在微生物清蜡技术中，是将微生物作为溶剂或者分散剂，运用于采油过程中，能够有效降低原油的粘度，提高采收率。该技术基本上能够取代传统的热驱采油法。微生物的清蜡、降低粘度的原理为微生物对于石蜡及稠油的代谢作用。相较许多种类的微生物对蜡类芳香烃的代谢速度，芳香烃的代谢速度更慢，而微生物在新陈代谢的过程中产生物质，如溶剂等，能够有效的清洗生产井周围的区域。

4.微生物吞吐

该方法需要先将微生物进行发酶，再将其与营养液一同输入生产井，暂时关闭油井，保持一段时间，微生物在该时间内会不断发酵，再次开井进行生产，该过程可以反复进行，提高石油的采收率。

四、总结

我国的许多油田的开发时间较早，其发展经历了较长的时间，逐步进入了高含水阶段，各项技术的使用也十分广泛，包括化学药剂驱油、聚合物强化水驱、蒸汽吞吐等，该类技术需要较大的成本投入，但是由于各种因素的影响，其采收率不甚理想。而现代微生物技术的发展，为三次采油提供了新的思路，其在理想的条件中，能够达到良好的采油效果，且成本较低，不会对环境造成破坏。但是我国现代的技术水平还面临着许多的困难，包括生产管理效率不理想、研究深度有限、菌种选择范围较小等。本文仅从一般的角度分析了微生物技术的应用情况，在实践的采油工作中，还需要开采人员根据油田的实际情况，不断总结经验，优化技术，加强科研力度，不断提高石油的开采效率。

参考文献：

[1]赵光辉.浅析中国石油开采技术以及一些技术在石油开采中的应用[J].工程与建设.2013（09）：100-101.

[2]肖聪.提高机械采油系统效率的理论研究及应用[J].中国石油和化工标准与质量.2012（17）：250.

[3]王宇.对工程地质勘察若干问题的探讨[J].科技致富向导.2012（27）：269.

[4]付刚飞，杨俊生，任祥.对于石油开采中微生物采油技术应用的探讨[J].内蒙古公路与运输.2011（05）：8-10.

微生物生物技术篇7

【关键词】：食品；微生物；快速检测

1、食品微生物检验环境

进行食品微生物检验必须要确保食品微生物检验环境的无菌，达到无菌条件则须先进行消毒，主要任务是将微生物进行灭活，避免微生物再次生长。我国现在主要使用的消毒技术有紫外线消毒，紫外线消毒主要为：在室温下，220V，30W紫外灯下方垂直位置lm处的253.7nm紫外线辐射强度应≥70μW/cm2。臭氧消毒主要为：封闭无菌室内，无人条件下内作业。

2、免疫学方法

2.1免疫层析技术

免疫层析技术是一种新兴的免疫测定技术，检测原理为在膜的毛细管作用下，被检测对象发生移动，方向朝着另一端，在此过程中，抗原和抗体会结合、固化、分离，最后根据颜色变化检测食品。目前较为受欢迎的为胶体金免疫层技术，并且已广泛运用在食品产业中。该技术具有操作简单、无污染等优点，，采用免疫层析技术检测布氏杆菌、沙门氏菌等细菌能够获得良好的效果。

2.2免疫磁珠技术

抗对抗免疫磁珠分离法将为磁珠微球技术和免疫化学技术两种技术有机结合，该技术比免疫层次技术更加的快速、高效。

2.3酶联免疫吸附技术

该技术主要是将放射免疫技术和荧光技术有效结合，采用该技术检测时，通过充分利用抗原抗体的特异性，将免疫酶染色，进而得出相应的结果，实现食品中微生物的检测。

2.4免疫荧光技术

免疫荧光技术荧光标记活性抗原体，在显微镜下可看到明显的荧光，进而检测食品微生物。免疫荧光法主要用于检测沙门氏菌，具有用时短、操作简单等优点。

3、细菌计数法

3.1流式法

流式法主要利用激光技术实现细胞浓度的识别。流式法主要有以下几个步骤：（1）采用激光技术照射样品；（2）密切观察样品是否存在反射；（3）分析样品，包括细胞大小与散射光间的关系、细胞膜抗原强度和激光亮度间关系；（4）得出最终的结论，并详细记录结果。采用流式法，不仅可以观测到微生物的形状，同时还可以明确微生物数量。该技术主要应用于检测牛奶中的菌落数。在检测过程中，检测结果一定程度上会受到蛋白质的影响，采用流式法可有效解决这一问题，可在短时间内快速检测出牛奶中的细菌及活性酶，近年来该技术逐渐成熟，希望该技术能得到推广。

3.2固定式计数法

固定计数法，又称为SPC计数法，通常采用该方法检测单个微生物或革兰氏阴性菌，该方法的特点是比较细腻。

4、传感器检测法

4.1基因传感器法

基因传感器法主要是指将一个已知核苷酸序列的半单链DNA分子固定在传感器上，并使其与另外一条互补的目标DNA杂交，进而组成一条双链DNA，并通过换能器反映传达出的物理信号。基因传感器法优点在于操作简单、灵敏度高。目前我国基因传感器有很多种，主要包括两种类型的基因传感器，一种为电极电化学式DNA传感器，另一种为石英晶体振荡器。

4.2生物传感器

采用生物传感器检测，被测分子与生物接收器上的敏感材料接触，并产生一系列的化学反应，之后会传达出一系列信号，如颜色、离子强度等。该检测方法具有较高的灵敏度。检测食品中少量的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌和沙门氏菌等，可以采用酶免疫电流型生物传感器，能够获得良好的检测效果。代谢法

4.3阻抗法

采用阻抗法检测，首先需要花费一定的时间培养相关微生物，使原来的惰性底物成为活性底物，此时培养基的阻抗性会有所降低，电导性会有所上升。之后操作人员应观察阻抗的变化情况，并分析检测微生物。该方法优点在于检测效率高。

4.4放射法

放射法是一项全新的检测方法，它将物理原理和化学方法充分结合，在检测过程中，首先完成细菌培养，并进行标记，之后发生化学反应，生成一氧化碳，通过分析一氧化碳，得出结论。该方法的优点在于准确度高、应用范围广。

4.5干片法

干片法是⒁恍┪藓Φ母叻肿硬牧戏湃胧称分校监测食品中的微生物，该方法主要以微生物即高分子学为基础，是一种综合性检测方法。由于该方法非常简单、易操作，且携带方便、成本低，该方法是食品微生物检测一种常见的方法。

5、快速检测方法的不足

通过以上对不同检测技术的分析可知，不同的快速检测技术有其独特的优势和最佳的使用范围，很多的快速检测技术具有食品专一性，对于一个特定的食品检测性能最佳。但与此同时，许多检测手段又在某些方面存在一定的局限性。比如，PCR及其衍生技术所需的仪器设备价格非常昂贵，非一般实验室能承受，所以限制了其在我国食品检测领域的大面积推广及应用；基因芯片技术不仅仪器设备成本高，而且操作过程对实验人员的要求也比较高；很多检测手段不能同时做到“定性”和“定量”分析；免疫学方法虽然速度较快、灵敏度也较高，但容易呈现假阳性、假阴性。所以，现在有关食品微生物快速检测亟待解决的问题主要是降低成本，提高自动化水平，降低对操作人员的要求与束缚，同时，最主要的问题是要提高检测设备的灵敏度，增强对微生物的识别特异性，增强设备的通用性等。

结论：

随着生活水平的不断提高，人们对食品质量安全提出了更高的要求，同时食品安全关系到人们的身体健康，对社会的和谐发展具有重要作用，所以必须加强对食品微生物的检测，避免食品中的微生物对人们的身体健康产生威胁。检测人员应根据具体的情况，选择正确的检测方法，能准确、快速检测出食品中有害物质，提高食品微生物检测水平，保证人们的生命安全。

【参考文献】：

[1]刘雪.食品微生物检测技术应用现状及展望[J].生物技术世界，2016，01：236-237.

[2]向文瑾，徐瑗聪，许文涛.水及水产品中微生物快速检测技术研究进展[J].中国渔业质量与标准，2016，01：45-52.

[3]李蕴.纳米磁分离技术在食品微生物快速检测领域的应用[J].黑龙江科技信息，2016，31：107.

微生物生物技术篇8

关键词：大田作物;微喷灌技术;应用

中图分类号： S275.5 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2016.20.017

大田作物主要是指在一大片田地上种植玉米、水稻、高粱、小麦的大田作物。我国的地貌和地势多变、复杂，幅员辽阔，地理与环境的因素导致一些大田作物在灌溉方面出现一些问题，传统的灌溉技术已经跟不上现代经济发展的节奏，无法满足现代大田作物的需求，并且逐渐出现一些难以解决的问题。这样的背景下，微喷灌技术逐渐取代了传统的灌溉技术，并且极大地解决了大田作物在种植过程中出现的问题。微喷灌技术主要是指利用低压管道将水输送到农作物附近，并且利用专门的小喷头对农作物的根部、枝叶进行小水滴喷洒，这样能够有针对性地进行灌溉，并且节约水资源。在大田作物的种植过程中合理、科学地利用微喷灌技术，能够有效地促进大田作物的生长。

1 大田作物主要的微喷灌方法

在种植大田作物时，微喷灌是需要专业的设备才能形成喷灌系统，然后将水输送到不同的田间，使用灌水器对大田作物进行灌溉。大田作物的微喷灌方法根据灌水器的出流方式不同分为四种，分别是渗灌、微喷灌、滴灌、小管出流。

1.1 渗灌

渗灌是在地下大概30厘米的地下设置一个特制的专门渗水毛管，通过压力的作用，以渗流的方式将水输送到大田作物周围的土壤中去。

1.2 微喷灌

微喷灌是需要有微喷头，这种喷头是安装在毛管上然后通过压力向土壤中喷洒水资源。微喷头主要有旋转式和固定式喷头两种形式，一般旋转式的喷头水滴大，射程范围大，而固定微喷头因为被固定住，所以水滴的射程范围小，水滴也没有旋转式喷头的大。因此，在固定微喷头时要确保喷头之间的间隔距离，水量控制在每小时20～250升。

1.3 滴灌

滴灌是在毛管上提前安装滴灌管或者是滴头，通过水压的作用以水滴的形式将水输送到田间的土壤里，若是需要较大的水流量，灌水器中的滴头会因为大的水流量形成细小的水流。灌溉的地方不同可以有地表滴灌和地下滴灌两种滴灌方式。

1.4 小管出流

小管出流主要是利用毛管和小塑料管与灌水器相连接，通过细流的方式润湿大田作物周围的局部土壤。值得注意的是，小管出流的流量要控制在每小时40～250升。

通过以上对微喷灌形式的分析，可以了解到在大田作物中应用微喷灌技术能够根据不同的喷灌形式特点取得不同的效果，进而解决到一些灌溉问题。在大田作物种植中采用微喷灌技术能够保证作物的土壤湿度达到标准要求，保证作物的根部能够得到充足的水分。随着现代科学技术的发展和进步，我国的微喷灌技术也得到很大的改善，不仅节省成本，而且也节约了水资源，易控制出水量，并取得了良好的效果。

2 大田作物应用微喷灌技术的利与弊

2.1 利用微喷灌技术的优势

在大田作物种植中应用微喷灌技术的主要优势是微喷灌技术几乎不受环境因素的影响，能够适应复杂的地势和地形。同时还能够根据不同区域、不同地形以及田间不同的要求选择不同的、合适的微喷灌技术，极大地保证了微喷灌技术的正常操作。微喷灌技术不仅能够对地表作物进行喷灌，同时也能够灌溉地表以下的土壤和植物的根系，保证了作物能够正常生长，并为作物的成长提供了充足的水分和养分，明显提高了作物的产量和质量。

2.2 利用微喷灌技术的弊端

在大田作物种植中应用微喷灌技术的主要弊端是用于喷洒水的灌水器的出水口很容易受到一些有机物质或矿物质的阻塞，这样会使灌水量分布极不均匀，也无法保证整个微喷灌系统的正常运转。其次是微喷灌技术需要的前期投资成本比较高，其管道一般是在地表进行铺设，这样会影响到对田间的管理工作，相应地也提高了维护成本。

3 大田作物中微喷灌技术的应用

在大田作物的种植和维护过程中采用微喷灌技术亦应该要提前做好调研工作，根据不同作物的生长环境，包括土壤特性、适度、深度、田间持水量等进行考察。考察作物的环境适应性，要调查作物种植当地的环境，由于大田作物种类比较多，受到自然环境的影响大，因此需要提前做好调研工作，并制定好方案，以确保作物正常生长。要对土壤进行湿度和深度的调研，确保土壤的施肥厚度以及可溶性盐的位置并做好准备工作。根据室内湿润法对田间进行持水量的测定，选择0.4～0.6米深度的大田进行多次原状土测定，然后选取平均值进行持水量的最终确定。所有的前期工作做好之后，进行统计和分析，准确计算好相关的数据和参数，并制定好合适的微喷灌技术，并且要根据作物、地区、土壤的不同选择合适的灌溉水量和灌溉技术。

4 结语

在大田作物的种植中应用微喷灌技术，能够解决传统灌溉技术中出现的问题，同时能够最大程度地节省成本和水资源，保证大田作物能够在科学、合理的管理下正常生长，提高了大田作物的产量和质量。因此在大田作物的种植过程中要大力宣传使用微喷灌技术，促进农业的健康稳定发展。

参考文献

[1] 钟志强.微喷灌技术在马迹岭灌区中的应用 [J].黑龙江水利科技，2012，（10）.

[2] 王凤民，张丽媛.微喷灌技术在设施农业中的应用 [J].地下水，2009，（06）.