水质粪大肠菌群的测定
滤膜法
1适用范围
本标准规定了测定水中粪大肠菌群的滤膜法。
本标准适用于地表水、地下水、生活污水和工业废水中粪大肠菌群的测定。
本方法的检出限:当接种量为100ml时,检出限为10CFU/L;当接种量为500ml时, 检出限为2 CFU/L。
2规范性引用文件
本标准引用了下列文件或其中的条款。凡是不注日期的引用文件,其有效版本适用于本 标准。
GB/T 14581水质湖泊和水库采样技术指导
HJ494水质采样技术指导
HJ/T91地表水和污水监测技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3. 1粪大肠菌群 fecaI col iforms
又称耐热大肠菌群(thermotolerant coliforms)。44.5°C培养24h,能在MFC选择性培养 基上生长,发酵乳糖产酸,并形成蓝色或蓝绿色菌落的肠杆菌科细菌。
3. 2菌落形成单位 colony-forming un i ts (CFU)
单位体积样品中的
细菌群落总数。
4方法原理
样品通过孔径为0.45um的滤膜过滤,细菌被截留在滤膜上,然后将滤膜置于MFC选 择性培养基上,在特定的温度(44.5°C)下培养24 h,胆盐三号可抑制革兰氏阳性菌的生长, 粪大肠菌群能生长并发酵乳糖产酸使指示剂变色,通过颜色判断是否产酸,并通过呈蓝色或 蓝绿色菌落计数,测定样品中粪大肠菌群浓度。
5干扰和消除
5.1活性氯具有氧化性,能破坏微生物细胞内的酶活性,导致细胞死亡,可在样品采集(8.1) 时加入硫代硫酸钠溶液(6.6)消除干扰。
5.2重金属离子具有细胞毒性,能破坏微生物细胞内的酶活性,导致细胞死亡,可在样品 采集(8.1)时加入乙二胺四乙酸二钠溶液(6.7)消除干扰。
6试剂和材料
除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂或生物试剂,实验用水为蒸馅 水或去离子水。
1 MFC培养基:
胰腺 10 g
蛋白腺 5g
酵母浸膏 3g
氯化钠 5 g
乳糖 12.5 g
胆盐三号 1.5 g
1%苯胺蓝水溶液 10 ml
1%玫瑰红酸溶液(溶于8.0 g/L氢氧化钠液中) 10 ml
将上述培养基中的成分(除苯胺蓝和玫瑰红酸外),溶解于1000 ml水中,调节pH至 7.4,分装于三角烧瓶内,于115°C高压蒸汽灭菌20 min,储存于冷暗处备用。临用前,按上 述配方比例,用灭菌吸管分别加入巳煮沸灭菌的1%苯胺蓝水溶液1 ml及1%玫瑰红酸溶液 (溶于8.0 g/L氢氧化钠液中)1ml,混合均匀。如培养物中杂菌不多,则不加玫瑰红酸亦 可。加热溶解前,加入1.2%〜1.5%琼脂可制成固体培养基。也可选用市售成品培养基。配 制好的培养基避光、干燥保存,必要时在5°C±3°C冰箱中保存,分装到平皿中的培养基可 保存2〜4周。配制好的培养基不能进行多次融化操作,以少量勤配为宜。当培养基颜色变 化,或脱水明显时应废弃不用。
2 无菌滤膜:
直径50 mm,孔径0.45卩m的醋酸纤维滤膜,按无菌操作要求包扎,经12TC 高压蒸汽灭菌20 min,晾干备用;或将滤膜放入烧杯中,加入实验用水,煮沸灭菌3次,15 min/次,前2次煮沸后需更换水洗涤2~3次。
6. 3无菌水:取适量实验用水,经121°C高压蒸汽灭菌20 min,备用。
6.4 硫代硫酸钠(Na2S2O3*5H2O)。
6.5 乙二胺四乙酸二钠(CioHi4N208Na2.2H2。)。
6. 6 硫代硫酸钠溶液:
p (NazSzCh) =0.10 g/ml
称取15.7 g硫代硫酸钠(6.4),溶于适量水中,定容至100 ml,临用现配。
6.7 乙二胺四乙酸二钠溶液:
p (Ci
0Hi
4N2O
8Na2-2H2O) =0.15 g/ml
称取15 g乙二胺四乙酸二钠(6.5),溶于适量水中,定容至100 ml,此溶液可保存30 d。
7仪器和设备
7. 1采样瓶:1L、500 ml或250 ml带螺旋帽或磨口塞的广口玻璃瓶。
7.2高压蒸汽灭菌器:115°C、12 PC可调。
7.3恒温培养箱:允许温度偏差44.5°C ±0.5°C »
7.4过滤装置:配有砂芯滤器和真空泵,抽滤压力勿超过-50 kPa。
7.5 pH计:准确到0.1 pH单位。
7. 6培养皿:直径90 mm。
7.7 一般实验室常用仪器和设备。
注:玻璃器皿及采样器具试验前要按无菌操作要求包扎,121笆高压蒸汽灭菌20 min备用。
8样品
8. 1样品采集
点位布设及采样频次按照GB/T 14581、HJ/T494和HJ/T91的相关规定执行。
采集微生物样品时,采样瓶(7.1)不得用样品洗涤,采集样品于灭菌的采样瓶中。样 品采集量可根据水体实际情况而定,一般不少于250 ml。
采集河流、湖库等地表水样品时,可握住瓶子下部直接将带塞采样瓶插入水中,约距水 面10-15 cm处,瓶口朝水流方向,拔瓶塞,使样品灌入瓶内然后盖上瓶塞,将采样瓶从水 中取出。如果没有水流,可握住瓶子水平往前推。采样量一般为采样瓶容量的80%左右。样 品采集完毕后,迅速扎上无菌包装纸。
从龙头装置采集样品时,不要选用漏水龙头,采水前将龙头打开至最大,放水3〜5 min, 然后将龙头关闭,用火焰灼烧约3 min灭菌或用70%〜75%的酒精对龙头进行消毒,开足龙 头,再放水1 min,以充分除去水管中的滞留杂质。采样时控制水流速度,小心接入瓶内。
采集地表水、废水样品及一定深度的样品时,也可使用灭菌过的专用采样装置采样。
在同一采样点进行分层采样时,应自上而下进行,以免不同层次的搅扰。
如果采集的是含有活性氯样品,需在采样瓶灭菌前加入硫代硫酸钠溶液(6.6),以除去 活性氯对细菌的抑制作用(每125 ml容积加入0.1 ml的硫代硫酸钠溶液);如果采集的是重 金属离子含量较高的样品,则在采样瓶灭菌前加入乙二胺四乙酸二钠溶液(6.7),以消除干 扰(每125 ml容积加入0.3 ml的乙二胺四乙酸二钠溶液)。
注:15.7 mg硫代硫酸钠(6.4)可去除样品中1.5 mg活性氯,硫代硫酸钠用量可根据样品实际活性氯 量调整。
8. 2样品保存
采样后应在2h内检测,否则,应10°C以下冷藏但不得超过6h。实验室接样后,不能 立即开展检测的,将样品在4°C以下冷藏并在2 h内检测。
9分析步骤
9. 1样品过滤
根据样品的种类判断接种量,最小过滤体积为10ml,如接种量小于10ml时应逐级稀释。 先估计出适合在滤膜上计数所使用的体积,然后再取这个体积的1/10和10倍,分别过滤。理 想的样品接种量是滤膜上生长的粪
大肠菌群菌落数为20〜60个,
总菌落数不得超过200个。
当最小过滤体积为10 ml,滤膜上菌落密度仍过大时,则应对样品进行稀释。1:10稀释的方法 为:吸取10ml样品,注入盛有90 ml无菌水(6.3)的三角烧瓶中,混匀,制成1:10稀释样品。 样品接种量参考
表见表1。
表1接种量参考表
样品类型 |
接种量(ml) |
100 |
10 |
1 |
0.1 |
10-2 |
10-3 |
10-4 |
10-5 |
地表水 |
水源水 |
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湖泊(水库) |
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河流 |
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废水 |
生活污水 |
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工业废水 |
处理前 |
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处理后 |
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地下水 |
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用灭菌镶子以无菌操作夹取无菌滤膜(6.2)贴放在己灭菌的过滤装置(7.4)上,固定 好过滤装置,将样品充分混匀后抽滤,以无菌水(6.3)冲洗器壁2〜3次。样品过滤完成后, 再抽气约5 s,关上开关。
9.2培养
用灭菌镶子夹取滤膜移放在MFC培养基(6.1)上,滤膜截留细菌面向上,滤膜应与培 养基完全贴紧,两者间不得留有气泡,然后将培养皿倒置,放入恒温培养箱内,44.5°C ±0.5°C 培养 24h±2h。
9.3对照试验
3. 1空白对照
每次试验都要用无菌水(6.3)按照步骤9.1和9.2进行实验室空白测定。
9. 3. 2阳性及阴性对照
将粪大肠菌群的阳性菌株(如大肠埃希氏菌Escherichia coli)和阴性菌株(如产气肠杆 菌Enterobacter aerogenes)制成浓度为40~600 CFU/L的菌悬液,分别按照9.1~9.2步骤培养, 阳性菌株应呈现阳性反应,阴性菌株应呈现阴性反应,否则,该次样品测定结果无效,应查 明原因后重新测定。
10结果计算与表示
10. 1结果判读
MFC培养基上呈蓝色或蓝绿色的菌落为粪大肠菌群菌落,予以计数。
MFC培养基上呈灰色、淡黄色或无色的菌落为非粪大肠菌群菌落,不予计数。 结果判读参考图片见图1。
无菌落生长
图1结果判读参考图片
10.2结果计算
样品中的粪大肠菌群数(CFU/L),按照公式(1)进行计算:
八 Ci*1000C =
式中:C——样品中粪大肠菌群数,CFU/L;
Ci——滤膜上生长的粪大肠菌群菌落总数,个;
1000——将过滤体积的单位由ml转换为L ;
/——样品接种量,ml;
注:若平行样结果都在20〜60 CFU/L范围内,最终结果取平均值以几何平均计算。
10.3结果表示
测定结果保留至整数位,最多保留两位有效数字,当测定结果N100CFU/L时,以科学 计数法表示。粪大肠菌群检验记录及报告格式参见附录A。
11精密度和准确度
11.1精密度
6个实验室对低浓度(地下水,浓度均值为2.0X102 CFU/L)、中浓度(地表水,浓度 均值为
1.6X105CFU/L)和髙浓度(生活污水,浓度均值为1.6X107 CFU/L)三个不同浓度 粪大肠菌群的实际
样品和有证标准样品(浓度为3670 MPN7L,可接受范围为330〜 7710MPN/L)进行了6次重复测定:
实验室内相对标准偏差范围分别为5.3%〜12%、0.81%〜 2.1%、0.51%〜4.2%和7.7%〜9.8%;实验室间相对标准偏差分别为6.8%、3.9%、4.0%和3.6%; 实验室间95%置信区间见表2 o
表2实验室间95%置信区间
低浓度(CFU/L) |
中浓度(CFU/L) |
高浓度(CFU7L) |
标准样品(CFU/L) |
均值 |
95%置信区间 |
均值 |
95%置信区间 |
均值 |
95%置信区间 |
均值 |
95%置信区间 |
2.0 X102 |
L4X102 〜
2.9 X102 |
1.6X105 |
9.8X104 〜
2.6X105 |
1.6X107 |
8.2 X"〜
3.0X107 |
6.1 X102 |
3.8X"〜
9.9X102 |
11.2准确度
6个实验室对含粪大肠菌群浓度为3670MPN7L (可接受范围为330-7710 MPN/L)的标 准样品进行了6次重复测定:相对误差范围为-19%〜-32%;相对误差最终值为:-23%±10%。
注:微生物检测数据为偏态分布,其测定结果全部经以10为底对数转换后进行计算。
12质量保证和质量控制
12. 1培养基检验
更换不同批次培养基时要进行阳性和阴性菌株检验,将粪大肠菌群测定的阳性菌株(如 大肠埃希氏菌Escherichia coli)和阴性菌株(如产气肠杆菌Enterobacter aerogenes)配成适 宜浓度,按样品过滤(9.1)的要求使滤膜上生长的菌落数为20〜60个,然后按培养(9.2)的要求进行操作,阳性菌株应生长为蓝色或蓝绿色菌落,阴性菌株应生长为灰色、淡黄色、 无色或无菌落生长。否则,该次样品测定结果无效,应查明原因后重新测定。
12.2对照试验
12.2. 1空白对照
每次试验都要用无菌水做实验室空白测定(9.3.1),培养后的培养基上不得有任何菌落 生长。否则,该次样品测定结果无效,应查明原因后重新测定。
12.2.2阳性及阴性对照
定期按照9.3.2进行阳性及阴性对照试验,阳性菌株应呈现阳性反应,阴性菌株应呈现 阴性反应,否则,该次样品测定结果无效,应查明原因后重新测定。
13废物处理
使用后的废物及器皿须经121°C髙压蒸汽灭菌30 min或使用液体消毒剂(自制或市售) 灭菌后,器皿方可清洗,废物作为一般废物处置。
14注意事项
当样品浑浊度较高时,应选用其他方法。
表A. 1粪大肠菌群测定检验记录
表A. 2粪大肠菌群测定数据报告格式