粪大肠菌群多管发酵法不确定度的评定

张贵刚 黄博珠

（广东省环境监测中心 广东广州 510308）

引言

粪大肠菌群属于总大肠菌群中的一部分，主要来源于人畜的粪便，其数量直接表明了水体受到粪便污染的程度，所以以此作为粪便污染的指标。粪大肠菌群是当前国内外环境监测部门评价水体污染程度的一个公认指标和主要监测项目，在环保系统评价水质方面具有重要的意义。在检测过程中，其结果都会存在一定的不确定度，这是由测量过程所产生的误差而导致测量值的不准确。测定不确定度是评定测量水平高低的因素之一，也是判断测量结果质量好坏的基本依据。一切测量结果都不可避免的包含不确定度，粪大肠菌群也不可避免[1，2]。

1 检测方法

根据《水质粪大肠菌群的测定多管发酵法和滤膜法（试行）》（HJ/T 347-2007）中的多管发酵法进行检验，流程如下：10mL水样—10倍梯度逐级稀释—初发酵— 乳糖蛋白胨培养基37℃±0.5℃下培养24h±2h—产酸和产气的阳性管—复发酵—EC肉汤培养基44.5℃±0.5℃下培养24h±2h—记下产气管数，然后查MPN值表来计算[3]。

2 引入不确定度因素的分析

2.1 培养基在称量配制过程引入的不确定度（A类）

准确称取乳糖蛋白胨培养基23.0g和EC肉汤培养基37.0g（精确到0.1g），用1000mL的量筒量取超纯水加入培养基中，查看其对应天平检定证书，结论为最大允差0.1g，所用1000 mL量筒按照常用玻璃量器(JJG196-2006)的容量允差10mL[5]来计算，由于测量仪器的允差属于矩形分布，则天平和玻璃容器的标准不确定度分别为：

相应地它们的相对不确定度分别为：

则该步骤产生的相对标准不确定度：

2.2 在取样时稀释过程引入的不确定度

样品在取样时要进行稀释，需用1mL和10mL刻度吸量管进行取样。常用玻璃量器(JJG196-2006)中规定，20℃时对应的1mL和10mL（按B级标准计算）容量允差分别对应为0.015和0.1[5]，按矩形分布计算，产生的标准不确定度如下：

则对应的相对标准不确定度为：

该步骤引入的相对不确定度U(稀释)，计算如下：

2.3 培养基发酵阳性管比例产生的不确定度

一个样品重复分析10次，结果见表1。

其平均值的标准不确定度为如下：

表1 一个样品重复测量10次的结果

2.4 总不确定度

由上述研究的各不确定度合成总的不确定度：

2.5 扩展不确定度

由置信概率p=95%，自由度v=9，由t分布得k=2.26

U95=k×U(总MPN)=2.26×0.027=0.06

结语

影响粪大肠菌群MPN值计算结果不确定度的因素很多，本次除了上面提到的3个不确定度因素外，还有其它因素可引入不确定度，例如：样品保存条件、购买培养基质量的好坏、培养温度的控制、培养时间长短等。本次研究主要是培养基在称量配制过程中引进的不确定度、在取样进行稀释过程引入的不确定度、培养基发酵阳性管比例产生的不确定度等，由于粪大肠菌群阳性管数随机性产生的结果可能存在人为因素，而且在实验操作过程中实验室的环境条件、操作人员的技术水平等对测定结果准确性的影响也可能较大，但可通过严格控制实验环境、提高分析人员的操作水平等，来降低其不确定度的引入。