水质测试方法

测定水的细菌质量并不是一个简单的分析。对特定致病菌的检测往往会得出错误的结论。对致病菌的分析很难进行。一般来说，数据在数量上是不可重复的。例如，如果发现水样中没有沙门氏菌，这并不排除志贺氏菌、弧菌或致病病毒的可能存在。水的细菌质量是基于非致病性指示生物(主要是大肠菌群)的测试程序。

大肠菌群，以大肠杆菌和粪便链球菌(肠球菌)为代表，存在于人的肠道内。它们通过人类和其他温血动物的粪便大量排出体外。典型浓度平均约为每克50,000,000大肠菌群。未经处理的生活废水一般每100毫升含有超过300万个大肠菌群。引起肠道疾病的致病菌和病毒来自同一来源(即病人的粪便排放)。因此，由于大肠菌群的存在，被粪便污染的水被确定为具有潜在危险。

标准饮用水指定水质是安全的，只要测试方法所显示的大肠菌群的平均含量不超过每100毫升一个。家居废水中的致病菌，例如伤寒沙门菌，一般少于每毫升一个大肠菌群平均密度病毒与大肠杆菌的比例为1:10万。致病菌的死亡率大于动物肠道外大肠菌群的死亡率。因此，一旦接触到治疗，相对于大肠菌群的病原体数量将会减少。从统计数据来看，以每100毫升小于一个大肠菌群为标准的水质对人类饮用是安全的。也就是说，摄入任何病原体的可能性非常小。这是环境保护署(EPA)的标准，仅适用于处理包括氯化的加工水。大多数州已经建立了身体接触用水和娱乐用水的大肠菌群标准。已经确定了每100毫升粪便大肠菌群200个和每100毫升总大肠菌群2000个的上限。这些值仅为

指南，因为没有积极的流行病学证据表明，大肠菌群数量较高的浴场与肠道疾病的传播有关。一些专家认为，从现实的公共健康风险角度来看，这些标准可能过于保守。近年来，在这个国家，没有肠道疾病的病例与娱乐用水直接相关。适用于游泳用水的大肠菌群标准与皮肤和呼吸道的水相关疾病有关，而不是肠道疾病。当然，这与饮用水大肠菌群标准的目的完全不同，大肠菌群标准与肠道疾病传播有关。在这里，严格的限制是必要的，因为供水系统有可能大规模传播病原体，达到流行病的程度。

水样采集技术因被测水源不同而不同。从每月检查大肠菌群的分配系统中收集的水样的最低数量是人口的函数。例如，1 000和10万人口所需的最低数目分别为2和100。为确保符合饮用水标准的细菌学要求，不得超过一定数量的阳性测试。当检查10毫升标准份时，任何一个月都不应超过10%(也就是说，大肠菌群密度的上限是平均每100毫升一个)。

大肠菌群被定义为所有需氧和兼性厌氧，非孢子形成物种。革兰氏染色负极菌发酵乳糖并在培养48小时内产生气体(35°C)。最初的大肠菌群分析是基于乳糖产生气体的推定试验。在本试验中，使用无菌移液管将10ml部分水样转移到准备好的发酵管中。试管中含有乳糖或月桂基胰糖、肉汤和倒置小瓶。接种管放置在暖空气培养箱中(35°C±0.5°C)。随着气体的产生而生长(通过倒置的小瓶中气泡的存在来识别气体)意味着阳性测试。也就是说，这表明可能存在大肠菌群。阴性反应，要么不生长，要么无气生长，排除大肠菌群。

此类试验用于证实或驳斥阳性推定试验中大肠菌群的存在。在正常,饮用水大肠菌群测试，使用亮绿色胆汁汤进行测试。有时，人们可能希望运行一个完整的测试。这包括将菌落从Endo(或EMB板)转移到营养琼脂和乳糖肉汤中。如果在乳糖发酵管中不产生气体，则转移的菌落不含大肠菌群，测试为阴性。如果产生气体，将营养琼脂上的一部分生长物涂抹在玻片上，并准备在显微镜下使用革兰氏染色技术进行观察。如果细菌是短杆，没有孢子存在，并且Gramstain是阴性，则大肠菌群存在，测试完成。如果培养革兰氏染色呈阳性(紫色)，则完成的检测为阴性。在检测地表水质量时，采用高温大肠菌群试验将大肠菌群中的微生物分为粪便类和非粪便类

来源。该方法适用于河流污染、原始水源、污水处理系统、洗浴水和一般水质监测的研究。不建议将其作为检测饮用水中大肠菌群试验的替代品。

除非还能确定大肠菌群的数量，否则水的分析是不完整的。一个多管发酵技术可用于列举阳性推定、确诊和粪便大肠菌群试验。测试结果以最可能数(MPN)表示。也就是说，计数是基于一系列连续稀释的管子组的统计分析。MPN与100毫升的样品体积有关。因此，MPN为10意味着每100毫升水中有10个大肠菌群。

MPN测定使用0.1 ml增量校准的无菌移液管。其他设备包括装有99毫升水的无菌螺旋顶稀释瓶和装有六套五乳糖肉汤发酵管的架子。使用无菌移液管将1.0 ml的样品转移到五个发酵管中。然后将0.1 ml滴入第二组，每组5个。对于下一个更高的稀释(第三)，只需要0.01毫升的样品水。这样小的量很难精确地移液管，所以1.0毫升的样品被放置在装有99毫升无菌水的稀释瓶中并混合。然后将含有0.01 ml地表水样本的1.0 ml部分移液到第三组五管中。第四组从同样的稀释瓶中提取0.1毫升。然后再进行一步，从第一个稀释瓶中转移1.0 ml到第二个稀释瓶中的99 ml水中，再稀释一百倍。从稀释瓶的部分移液到第五和第六管组。 After incubation (48 h at 35'C), the tubes are examined for gas production and the number of positive reactions for each of the serial dilutions is recorded.

最后一个值得注意的检测技术是用于大肠菌群检测的膜过滤法。这一过程包括将测量的水样通过膜过滤器去除细菌。然后将过滤器放在培养皿中的生长培养基上。被过滤垫保留的细菌生长并建立一个小的菌落。大肠菌群的数量是通过计算菌落的数量来确定的，并以每100毫升水的数量来表示这个值。这种技术已被广泛应用于水质监测研究，特别是因为它比标准多管技术所需的实验室设备要少得多。此外，该技术也可用于实地研究。执行膜过滤大肠菌群测试所需的设备包括过滤单元、过滤膜、吸收垫、镊子和培养皿。常见的实验室过滤单元由一个漏斗组成，该漏斗固定在一个承载多孔板的容器上，以支持过滤膜。过滤器固定组件可以由玻璃、瓷器或不锈钢制成。 It is sterilized by boiling, autoclaving, or ultraviolet radiation. For filtration, the assembly is mounted on a side-arm filtering flask which is evacuated to draw the sample through the filter. For field use, a small hand-sized plunger pump or syringe is used to draw a sample of water through the small assembly holding the filter membrane.

商用过滤膜通常是直径为2英寸的圆盘，孔径为0.45(±0.02)r。这足以保留微生物细胞。用于测定细菌计数的过滤器表面印有网格。为了便于计数菌落，过滤膜在使用前必须消毒，要么在玻璃培养皿中，要么用厚纸包裹。消毒后，将垫片放置在培养皿中，吸收放置膜过滤器的营养介质。在测试过程中，过滤器的外缘要用镊子处理，使用前也要消毒。

使用玻璃或一次性塑料培养皿。如果使用玻璃培养皿，孵育期间必须保持潮湿的环境。这可以防止介质蒸发损失(盘子有宽松的盖子)。一次性塑料盘子有紧密的盖子，最大限度地减少脱水的问题。过滤样品的大小由预期的细菌密度确定。一个理想的数量导致大约50大肠菌群和不超过200菌落的所有类型的增长。通常很难预测样品中细菌的数量。必须测试相同样品的两到三卷。当被过滤的部分小于20毫升时，在过滤前向漏斗中加入少量无菌稀释水。这样可以均匀地将细菌悬浮液分散在过滤器的整个表面。 The filter-holding assembly is placed on a suction flask. A sterile filter is placed grid side up over the porous plate of the apparatus using sterile forceps. The funnel is then locked in place holding the膜。过滤是在部分真空的情况下使样品通过过滤器。培养皿的制备方法是在培养皿的上半部分放置一个无菌吸收垫，并在上面移液足够的富集介质使垫饱和。大肠菌群用M-Endo培养基，粪便大肠菌群用M-FC培养基。然后将过滤器从过滤设备中取出，并直接放置在盘子中的垫上。对于粪便大肠菌群，将培养皿放置在防水塑料袋中并浸入44.5°的水浴中进行培养。大肠菌群密度的计算方法是每100毫升的大肠菌群数乘以100，再除以过滤样品的毫升数。

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