1李智 2刘立
1北京罗维测试科技有限公司
2北京同仁堂健康药业股份有限公司
摘要:通过对《水质粪大肠菌群的测定滤膜法》(HJ347.1-2018)的不确定度分析、评定,从结论中可分析该方法的实验误差,为该方法的提高该方法的数据准确的提供依据。同时也可为其他水中微生物指标的不确定度评定提供参考。
关键词:粪大肠菌群;不确定度评定;地表水
引言:粪大肠菌群即耐热大肠菌群,并非细菌学分类名称,而是卫生学用语,它们指的不是某一种或某一属细菌,而是一类细菌,是指在44.5℃培养24h,能够发酵乳糖产酸产气的需氧及兼性厌氧的革兰氏阴性无芽孢杆菌。主要包括大肠埃希氏菌属和耐热的克雷伯菌属细菌,是生长于人和温血动物肠道中的一类肠道细菌。它主要来自粪便,在自然界中易死亡,若检出则说明检测对象近期受到了粪便污染,水体中存在着被粪便污染的可能性,暗藏着中毒和传染病的威胁,对人群健康具有一定的危险性。
不确定度评定是表示被测量数据分散性的非负数值,是判断测定结果有效性的重要依据。【1】通过对检测结果测量不确定度的评定,可以分析出检测过程中哪些因素需要重点关注,从而提高检测能力,确保数据准确。
本文分析滤膜法测定地表水中粪大肠菌群过程中引入不确定度的来源,比较各不确定度分量所占的比重,计算地表水中粪大肠菌群测定结果的测量不确定度,从而定量描述地表水中粪大肠菌群测定结果的测量扩展不确定度。为类似粪大肠菌群测定结果不确定度的评定提供参考。
1材料与方法
1.1试验材料
地表水:采自北京市丰台区马草河;MFC培养基:北京陆桥技术股份有限公司;无菌滤膜:直径50mm,孔径0.45μm,广东环凯微生物科技有限公司。
1.2仪器与设备
BHC-1300A2型生物安全柜:苏州博莱尔净化设备有限公司;BXM-30R型立式压力蒸汽灭菌器:上海博迅实业有限公司;GHP-9050N隔水式培养箱:上海一恒科学仪器有限公司;AB135-S电子天平(±0.1g):瑞士梅特勒-托利多公司;MFS-3A-250-K不锈钢多联过滤系统:广东环凯微生物科技有限公司;采样瓶:500mL带旋塞的广口采样瓶;培养皿:直径90mm,北京陆桥技术股份有限公司。
1.3试验方法
根据《水质粪大肠菌群的测定滤膜法》(HJ347.1-2018)【2】进行检测,流程如下:10mL、1mL、0.1mL水样—过滤—MFC培养基44.5℃±0.5℃下培养24h±2h—菌落计数—结果计算。
1.4不确定度的主要来源分析
检验结果不确定度的主要来源见图1。
图1 粪大肠菌群检测结果不确定度来源分析
2各不确定度分量的评定
2.1培养基在称量配制过程引入的不确定度
准确称取50.3g MFC培养基精确到±0.1g,用1000mL量筒量取蒸馏水1000mL加入培养基,根据天平校准证书,扩展不确定度U=0.1g(k=2),所用1000 mL 量筒按照常用玻璃量器(JJG196-2006)【3】的规定的容量允差10mL来计算,由于该玻璃量器的允差属于均匀分布,则天平和玻璃量器的相对标准不确定度分别为:
2.2样品吸取引入的不确定度评定
在取样过程中要用到10mL、1mL、0.1mL的刻度吸管,本试验使用的刻度吸管为A级,根据JJG196-2006【3】要求,10mL的刻度吸管的允许误差±0.05mL,1mL的刻度吸管的允许误差±0.008mL,0.1mL的刻度吸管的允许误差±0.002mL。均为B类评定,按照均匀分布计算不确定度。
因此,10 mL 刻度吸管引入的不确定度μ(10 mL 刻度吸管)为:
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2.3粪大肠菌群培养计数引入的不确定度评定
本试验对同一样品重复测量10次,根据标准要求选择粪大肠菌群菌落数为20~60个,总菌落数不得超过200个的平板进行计数,计数结果见表1。
表1粪大肠菌群测定结果
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其平均值的标准不确定度为
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相对标准不确定度为
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2.4合成标准不确定度
2.5扩展标准不确定度
由置信概率p=95%,自由度v=9,由t 分布得k=2.26。
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3.结果与讨论
粪大肠菌群滤膜法测定结果不确定度的影响因素较多,本次除了前文提到的影响测量不确定度的因素外,还有其它分量可引入不确定度,例如:水样保存条件、培养基品质好坏、培养箱温度的波动度、培养时间等。本次研究主要是培养基在称量配制过程中产生的不确定度、在取样过程中产生的不确定度、菌落计数过程产生的不确定度等,由于粪大肠菌群菌落计数结果可能受到其他菌落干扰的因素,而且在实验中实验室的环境条件的变化、操作人员的熟练度等因素也可能对测定结果准确性的影响较大,当实验室环境条件、人员、主要设备发生变化时应评估是否重新评定不确定度或不确定度的部分分量。实验发现小量程的刻度吸管对不确定度的影响较大。
参考文献
【1】测量不确定度的评定与表示JJF1059.1-2012.国家质量监督检验检疫总局
【2】水质粪大肠菌群的测定滤膜法HJ347.1-2018.生态环境部
【3】常用玻璃量器JJG196-2006. 国家质量监督检验检疫总局