趙 鑫

(遼寧省鞍山水文局，遼寧 鞍山 114001)

在我國東北地區(qū)，尤其是偏遠的農(nóng)村，地下水仍然是居民的主要飲用水來源。在對飲用水水質(zhì)進行衛(wèi)生學及污染程度評價時，菌落總數(shù)是重要指標之一。目前，菌落總數(shù)的測定方法主要采用平皿計數(shù)法[1]、測試片法[2]、多管發(fā)酵法等。上述方法所用設備簡單，但操作過程比較繁瑣，不適用于應急檢測。酶底物法則操作簡便、結(jié)果判讀快速準確、1mL水樣無需稀釋即可檢測出738個菌落總數(shù)。

測量結(jié)果質(zhì)量的評定需要引入不確定度參數(shù)，任何檢測措施都存在一定的不確定度，因而此參數(shù)是實驗室質(zhì)量管理體系的重要組成部分[3]，是提供準確測量結(jié)果的保障。水質(zhì)微生物指標是實驗室質(zhì)量控制的組成部分之一，目前大部分不確定度評定多用在理化實驗中，而微生物由于其特殊性，此方面研究較少，本文針對海城地下水具體實例，進行菌落總數(shù)不確定度評定。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

PYL- 45電熱恒溫培養(yǎng)箱，1、10mL移液槍，366nm紫外燈、Simplate 84孔分配盤、培養(yǎng)基均由美國IDEXX公司提供。實驗用水為電阻率18.25MΩ·cm的超純水。

1.2 原理與方法

酶底物法所用的培養(yǎng)基中含有多種不同的酶物質(zhì)，每一種酶的設計都有相應的細菌與之對應。細菌的特異性代謝產(chǎn)物會與培養(yǎng)基中的酶反應產(chǎn)生熒光信號，可用366nm紫外燈觀察。

用100mL超純水溶解固體培養(yǎng)基，搖勻后使用，取1mL水樣和9mL淡黃色液體培養(yǎng)基于分配盤中央，蓋好蓋子，在桌面上水平移動使混合液平均分配到每個孔中。將分配盤傾斜45°使多余溶液被海綿條吸收，分配盤在35±5℃下倒置培養(yǎng)48h。取出分配盤打開蓋子放置于13cm高處的紫外線燈下，數(shù)出顯熒光的孔格(海綿條不計入內(nèi))，對照專用MPN表得出菌落總數(shù)，如圖1所示。

圖1 酶底物法檢測菌落總數(shù)方法

1.3 不確定度來源

不確定度是表征合理地賦予被測量值的分散性，與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)[4]。不確定度的來源有很多[5]，在微生物檢測中主要來源于實驗室環(huán)境變化，實驗人員操作差異，培養(yǎng)溫度、時間、培養(yǎng)基批次的不同，以及樣品保存的方法和條件的不同等。

1.4 數(shù)學模型及方法

A=x

(1)

式中，A—菌落總數(shù)，CFU/mL；x—實驗檢測結(jié)果，CFU/mL。

由于細菌分布不均勻?qū)е聶z測結(jié)果分散，對菌落總數(shù)取對數(shù)后可使數(shù)據(jù)接近正態(tài)分布，再選取貝塞爾法評定其不確定度。

2 結(jié)果與討論

2.1 合成標準不確定度

以海城地下水為例，由同一名檢測員按照酶底物法，在同樣的實驗條件下，重復實驗15次，得到菌落總數(shù)測試結(jié)果，見表1。

表1 海城地下水菌落總數(shù)結(jié)果 單位：CFU/mL

根據(jù)貝塞爾公式，首先計算每組實驗數(shù)據(jù)的合并樣本標準偏差：

(2)

則合成標準不確定度：

(3)

2.2 擴展不確定度

本次實驗中，自由度v=15，選取95%置信水平，查t分布表得包含因子k95(15)=2.13，則擴展不確定度U95=2.13×0.015=0.032，即lgx=2.4984±0.032=2.4664～2.5304。取反對數(shù)，得海城地下水菌落總數(shù)取值區(qū)間為293～339CFU/mL。

3 結(jié)論

酶底物法檢測菌落總數(shù)時，是按照MPN表讀取孔格數(shù)對應的菌落總數(shù)值，得到的檢測結(jié)果有時會相差較大，所以對實驗結(jié)果取對數(shù)通過合并樣本標準偏差的方法來評估不確定度更加準確。

分析實驗結(jié)果，可以看出微生物檢測時數(shù)據(jù)結(jié)果分散性較大，以A類不確定度為主導，其他因素可忽略不計，評估菌落總數(shù)不確定度時可只做重復性分量。增加實驗次數(shù)時，可以將結(jié)果隨時加到合并樣本中，即可獲取新的取值范圍。