对水质检测中菌落计数结果质量控制的探讨

2015-03-12

中国水利 2015年1期

关键词：重复性总数水样

（山东省潍坊市市政公用事业管理处，261041，潍坊）

一、材料与方法

1.样品来源

美国IDEXX菌落总数质控样品、潍坊市中心城区管网末梢水及潍坊市峡山水库地表水。

2.检测方法

依据《生活饮用水标准检验方法微生物指标》（GB/T 5750.12—2006）中的平皿计数法进行实验分析，培养基采用北京奥博星生物科技有限责任公司生产的营养琼脂，批号为20140102，并在有效期内使用。

二、结果与分析

在水质菌落总数检测过程中，对检测结果引起误差的因素主要有培养基、重复性、检测时间、培养时间、培养温度、倾注平板时培养基温度、同一稀释度平行平板读数、不同稀释度平行平板读数、不同实验人员对同一水样菌落总数的读数等。结合山东省潍坊市水质的特点，主要讨论培养基、检测时间、培养时间、平行平板重复性、不同人员对同一平板读数等5个因素。

1.培养基对检测结果的影响及控制措施

培养基是微生物赖以生存的生命之本，培养基制备直接影响着微生物的生长，进而影响了检测结果。因此，应严格按照培养基的配方及说明认真制备培养基，每批培养基在使用前都要进行符合性验证，主要包括阳性对照及无菌试验。本实验采用大肠埃希氏菌（ATCC25922）进行划线培养，计算生长指数G，结果为G=13（G≥6时培养基可以接受），并且经空白测定证明无菌。因此，本批次培养基可以进行菌落总数的测定。

2.检测时间对菌落总数结果的影响

国家标准规定微生物水样保存时间为4 h，但是在实际工作中有时候因采样地点路程较远等因素，不能在4 h内完成检测。将质控菌片溶解后立即检测，经4℃冷藏存放2 h、4 h、6 h、8 h、23 h、24 h、30 h、48 h、72 h后分别检测，结果如图1所示。

从图1可以看出，对质控菌片用无菌生理盐水溶解后立即检测、间隔2 h到23 h后检测，菌落总数结果变化不明显，均在20 CFU/mL左右，符合真值20 CFU/mL；从24 h开始，数值呈现较大的变化趋势，并逐渐超出质控样可接受范围（2～38 CFU/mL）。由此可见，检测时间对菌落总数结果可靠性影响较大，由于细菌的繁殖随时间呈几何级数增长，在室温条件下存放水样更会导致细菌的繁殖，因此微生物水样必须在4℃冷藏，取来后应立即检测，最长不宜超过24 h。

图1 检测时间对检测结果的影响

3.培养时间对菌落总数结果的影响

分别对菌落总数质控样品和含菌量较高的水样品进行菌落总数检测，不同的培养时间对菌落总数的影响呈现一定的变化趋势，具体如图2所示。

从图2可以看出，细菌种类单一的质控样品培养在24 h～48 h～72 h之间，结果没有发生较大的变化，在平板计数时只是菌落大小随时间增长有所增大，数量变化不大。然而，含菌量较高的水样品，细菌种类较复杂，随着培养时间的延长，变化趋势比较明显。培养24 h时菌落总数小于200 CFU/mL，在24 h～46 h间结果逐渐上升，在46 h～50 h间菌落总数基本没有发生变化，从70 h开始菌落总数明显增高。因此，在日常水样检测中，培养时间是影响结果准确的主要因素之一，应规范操作，将培养时间控制在48±2 h为宜。

图2 培养时间对菌落总数检测结果的影响

4.不同检测人员对同一菌落读数结果的影响

采用7位检测员对同一平板进行菌落计数，并对结果进行统计，计算平均值、误差率以及可接受区间，具体结果见表1。

表1 7位实验人员对同一平板计数的结果

从表1中可以看出，7位实验人员的计数结果均在可接受范围之内，与均值误差率小于5%，最大值与最小值误差为8.86%，满足不同人员对同一平板计数误差小于18.2%的北欧标准。因此，就本实验室而言，不同人员对同一平板读数引起的误差较小，在实际工作中可以作为次要因素考虑。

5.样品重复性测定

在微生物检验中，样品中细菌分布的均匀性和重复测定带来的误差是影响检测结果的主要因素之一。根据潍坊地区水质的特点，对三种细菌密度的水样进行测定。

（1）质控样品的重复性测定

采用美国IDEXX公司生产的HPC/TVC（E.faecalis）质控样品，真值20 CFU/mL，可接受范围2～38 CFU/mL，重复检测20次，检测结果如表2所示。

平板间误差规定要求≤10%，但在实际工作中有时不易达到。从表2中可以看出，最大值与最小值的误差为28.57%，大于10%，但20次检测结果均接近于真值，相对标准偏差为9.72%。周红雨曾在《泊松分布应用于菌落总数质量控制》一文中阐明，当时，平行平板a1、a2之间的计数结果较理想。从表2中可知，20组数据符合泊松分布，最大值为24 CFU/mL，最小值为18CFU/mL，符合上述公式。因此，在实际检测工作中，当菌落总数测定值为10～30 CFU/mL时，可以用判定平行平板检测结果的准确性。

表2 质控样品重复测定结果

表3 菌落总数较低时，水样品菌落总数重复性测定结果

表4 菌落总数较高水样品菌落总数重复性测定结果

（2）水样品重复性测定

在日常水质监督检测时，由于各县市区水质特点、生产工艺等有所差别，因此出厂水及管网水的菌落总数结果各有不同。通过对2010—2014年潍坊地区生活饮用水卫生状况进行监测，发现大多数水厂消毒较好，菌落总数检测结果在30 CFU/mL以下，甚至有些水厂的出厂水、管网水菌落总数未检出，只有个别水厂水样结果偏高甚至出现超标情况。结合工作实际，对这两种情况的重复性分别分析，初步确定平行平板间的判定标准，为以后的工作提供参考。

①菌落计数结果小于10CFU/mL时的重复性

在生活饮用水菌落总数测定时，菌落总数结果较低，此时重复性测定如表3所示。

根据北欧标准规定，自身同一梯度平行加样两皿间的相对误差小于7.7%。但是，实际工作有时很难达到此标准，特别是在菌落总数较低时，如表3中的数据显示，菌落总数均小于10 CFU/mL，相对标准偏差达到38.25%。然而通过计算可知，表3中数据符合，并且Grubbs检验后均无异常值。因此，菌落总数测定结果小于10 CFU/mL时，可以用判定平行平板检测结果的准确性。

②菌落计数结果为30～300CFU/mL时的重复性

将峡山水库水样稀释10倍，重复测定20次，以此反映菌落总数结果较高时的重复性，仅供参考。结果如表4所示。

从表4中可以看出，菌落计数结果在30～300 CFU/mL时，相对标准偏差为4.4%，符合北欧标准。而且通过计算可知，表4数据符合，经Grubbs检验后均无异常值。可见，菌落总数较高时精密度较高，结果更准确。当菌落计数结果在30～300 CFU/mL之间时，可以用a1+判定平行平板检测结果的准确性。