水中糞大腸菌群的四種監測方法的對比分析

摘要：糞大腸菌群作為一項能夠反映水質衛生安全程度的因子，已成為水體污染評價的重要指標。目前，國內環境監測領域主流的測定方法有多管發酵法、紙片快速法、酶底物法和濾膜法四種。從原理、陽性判別方式、適用范圍、檢出限、方法特點和干擾因素等方面對上述4種方法進行對比論述，表明了4種方法所具有的特性，總結了實際工作中應當因地制宜選擇合適的測定方法，有助于提升監測質量、提高工作效率。

關鍵詞：糞大腸菌群多管發酵法紙片快速法酶底物法濾膜法

中圖分類號：X832

ComparativeAnalysisofFourMonitoringMethodsforFecalColiformsinWater

YUWeiSHILingxi

EcologicalEnvironmentMonitoringCenterofChangzhou，Changzhou，JiangsuProvince，213000China

Abstract：Fecalcoliform，asafactorthatcanreflectwaterqualityandhealthsafety，hasbecomeanimportantindexofwaterpollutionevaluation.Atpresent，therearefourmainmethodsindomesticenvironmentalmonitoringfield：Multi-TubeFermentation，RapidPaperStripMethod，EnzymeSubstrateTechniqueandMembraneFilterMethod.Theabovefourmethodswerecomparedanddiscussedfromtheaspectsofprinciple，positiveidentificationmethod，applicationscope，detectionlimit，methodcharacteristicsandinterferencefactors，indicatingthecharacteristicsofthefourmethods，andsummarizingthepracticalworkshouldbeselectedaccordingtolocalconditions，which?;ishelpfultoimprovethemonitoringqualityandimproveworkefficiency.

KeyWords：Fecalcoliform;Multi-TubeFermentation;RapidPaperStripMethod;EnzymeSubstrateTechnique;MembraneFilterMethod

糞大腸菌群是生長于人和溫血動物腸道中的一組腸道細菌，隨糞便排出體外，約占糞便干重的1/3以上，故稱為糞大腸菌群，其中，除一般正常細菌外，同時也會有一些腸道致病菌存在（如沙門氏菌、志賀氏菌等），一旦其污染了水源，水中超標的糞大腸菌群可引發人體腸道疾病（如腹瀉、腸胃感染等）風險[1]。因此，開展水中糞大腸菌群的檢測顯得尤為重要，它能直接反映水質衛生安全性程度，關乎人體生命健康。目前，該參數已成為水體污染評價的重要的指標[2]。

目前，國內環境監測領域測定水中糞大腸菌群的國標方法有多管發酵法[3]、紙片快速法[4]、酶底物法[5]和濾膜法[6]。4種方法各有特點，在實際工作中根據不同的情況選用合適的測定方法很有必要，它有助于提高數據質量、提升工作效率。因此，本文將從方法原理、陽性判別方式、適用范圍、檢出限、方法特點和干擾因素等不同角度對上述四種分析方法進行對比論述，以期為監測人員因地制宜選用合適的分析方法提供參考。

1方法原理及陽性判別方式對比

由表1可知，水中糞大腸菌群測定的四種國標方法中，共同點是培養溫度均為44.5℃，陽性結果均以樣品接種、培養后的變色現象和（或）產氣現象加以呈現并判別。但不同的測定方法對“糞大腸菌群”的定義卻不盡相同，這是由于在不同的測定原理下，糞大腸菌群與各自適配的培養基發生反應所呈現的，且需要被捕捉并準確記錄的特征不一致所致。因此，在實際水樣測定過程中，應當根據所選用的具體方法，充分認識其反應原理，選用適配的培養基，實驗過程中應仔細辨別糞大腸菌群在樣品中反應前后不同的陽性呈現方式，從而準確判斷、計數以得出可靠結果。

44.5℃培養24h，能產生β-半乳糖苷酶（β-D-galactosidase），分解選擇性培養基中的鄰硝基苯-β-D-吡喃半乳糖苷（ONPG）生成黃色的鄰硝基苯酚的腸桿菌科細菌

熒光效應：生成黃色的鄰硝基苯酚的腸桿菌科細菌，在紫外燈照射下產生熒光

濾膜法

44.5℃培養24h，能在MFC選擇性培養基上生長，發酵乳糖產酸，并形成藍色或藍綠色菌落的腸桿菌科細菌

變色：產酸使指示劑變色，呈現藍色或藍綠色菌落

2方法適用范圍和結果表示對比

2.1測定方法及適用范圍

目前，國內環境監測領域主流測定水中糞大腸菌群的，4種國標方法如表2所示。其中，多管發酵法、酶底物法和濾膜法的應用范圍較廣，能夠應用于地表水、地下水、生活污水、工業廢水檢測；而紙片快速法僅應用于地表水和廢水，不能用于地下水的檢測。

2.2計數方式與結果表示

多管發酵法、紙片快速法和酶底物法采用MPN法計數，它是一種以生物學理論和數學統計學理論為基礎，通過正態分布的概率推斷法將微生物數目確定在一定范圍內的方法。而濾膜法采用直接計數特征菌落的方式，采用CFU（菌落形成單位）計。兩者的區別為，CFU是直接計數得到的實際數值，用來衡量樣品中微生物的實際數量；而MPN是一個估計值，用于描述在一定概率水平下，一個樣本中被測定的微生物數量最可能是多少。

2.3方法檢出限

濾膜法檢出限最低，在實際操作過程中，理論上它可以不受取樣量限制（只要水樣不堵塞濾膜），因而可以測定較低濃度的水樣；多管發酵法和酶底物法檢出限稍高；紙片快速法檢出限最高，達到20MPN/L。

3方法特點對比

3.1結果準確度

張會強等[7]、羅婭敏等[8]研究結果表明，分別用上述4種方法測定同一支糞大腸菌群標準定量菌株，結果均在標準值范圍內。其中，多管發酵法和酶底物法的準確度整體優于紙片快速法和濾膜法。從結果的相關性上來看，多管發酵法、紙片快速法和酶底物法這3種方法的測定值經兩兩配對cf61aefb95a2ae6b37d34629d9287e3b后的泊松相關系數均表示為強相關，配對t檢驗后結果顯示無顯著差異。由于濾膜法采用的是直接菌落計數方式，其測定結果與其他3種方法測定值存在顯著性差異，采用該方法時需與其他3種方法的結果進行可比性驗證。

3.2操作復雜程度

多管發酵法操作最為繁瑣，實驗前需配制培養基，后要分裝于大量試管中，初發酵實驗后還要進行復發酵實驗，且實驗完成后需清洗大批試管，伴隨著惡臭氣味，工作強度最大，對分析人員的專業技能要求也最高；濾膜法同樣需要配制培養基，但后續操作相對簡單，僅需將待測水樣進行過濾，后將濾膜放置于培養基中進行培養，整體操作復雜程度相較多管發酵法有所降低；紙片快速法和酶底物法采用的是市售專用的試劑耗材，僅需簡單地向其內接種水樣，因此操作最簡單，對分析人員的專業技能要求也最低[9]。

3.3檢測周期

多管發酵法至少需培養48h，整個實驗周期甚至會高于72h；其他3種方法僅需培養24h，實驗周期大大縮短了。

3.4環境要求

多管發酵法和濾膜法均需提供滅菌環境，實驗全程均應處于無菌環境下操作，對環境要求最為嚴格；紙片快速法只需將移液、接種操作需置于無菌環境下；而酶底物法只需要取樣加試劑，再用封口機密封，對實驗室環境要求最低。

3.5經濟成本

多管發酵法和濾膜法所用的實驗器皿可重復使用，試劑自配，成本低廉；紙片快速法需購置專用一次性檢驗紙片，成本略高；酶底物法采用市售獨特的培養基和專用試劑，屬于消耗品，總成本最高。方法特點詳情如表3所示。

4干擾因素分析

4種國標方法均對水樣中的干擾因子進行了說明，表明了活性氯和重金屬離子對糞大腸菌群測定結果的影響。此外，由于紙片快速法和酶底物法是依靠糞大腸菌群的顯色現象特征來判別樣品是否陽性，因此，鄺小林研究了水樣色度對上述兩種方法測定結果的影響。

研究表明：對紙片快速法而言，隨著水質色度的增加，可判讀的陽性紙片數會逐漸減少，當樣品色度增加到32倍時，已對紙片陽性的判讀產生明顯干擾[10]；對酶底物法而言，隨著水質色度的增加，糞大腸菌群的可判讀陽性孔數逐漸減少，其MPN檢測值也隨之變小。當樣品色度達到64倍時，陽性孔數無法判讀[11]。因此，針對顏色較深的水樣，不宜選用紙片快速法和酶底物法進行測定。

5結語

綜上所述，4種測定糞大腸菌群的方法均能滿足環境監測領域多種樣品類型的分析測試需求（紙片快速法測定地下水除外），且均能得出相對可靠的、具有一定可比性的數據結果。在實際工作中，面對不同任務類型的樣品時，應當結合樣品類型、性狀、數量、客戶需求等因素選擇合適的分析方法以提升工作效率。多管發酵法適用于數量少，但準確度要求高的樣品測定，如能力驗證樣品，實驗室內外部質量活動等；紙片快速法和酶底物法適用于大批量樣品的測試，可結合二者的經濟成本、結果準確度、實驗室環境條件等因素再進行細化選擇；濾膜法具有較低的檢出限且不受取樣量大小的限制，適用于低濃度樣品以及特定計數（CFU）需求的樣品測試。

在實際工作中，還需準確把握每種方法的操作要點、做好質量控制，同時關注干擾因子（如活性氯、重金屬和色度）的影響，方能使數據質量、工作效率提升至更高水平。

參考文獻

[1]何敏，張亞娟，周艷紅，等.水中糞大腸菌群檢測方法的對比[J].凈水技術，2018，37（9）：19-22.

[2]王前江，王怡，張馨文，等.糞大腸菌群酶底物法在環境監測中的應用[J].山東化工，2022，51（10）：209-211，214.

[3]生態環境部.水質糞大腸菌群的測定多管發酵法：HJ347.2—2018[S].北京：中國環境科學出版社，2019.

[4]環境保護部.水質總大腸菌群和糞大腸菌群的測定紙片快速法：HJ755—2015[S].北京：中國環境科學出版社，2015.

[5]生態環境部.水質總大腸菌群、糞大腸菌群和大腸埃希氏菌的測定酶底物法：HJ1001—2018[S].北京：中國環境科學出版社，2018.

TIsW/Aoejbu9op8XL/srHJVbymaLEVmrzegw40YG3sE=[6]生態環境部.水質糞大腸菌群的測定濾膜法：HJ347.1—2018[S].北京：中國環境科學出版社，2018.

[7]張會強，徐錦岳，張秦銘，等.四種檢驗水中糞大腸菌群標準方法的對比研究[J].山東化工，2019，48（4）：67-72.

[8]羅婭敏，余穎，唐微微，等.檢驗水中糞大腸菌群的三種國標方法的對比研究[J].中國測試，2021，47（2）：63-67.

[9]李淑輝.酶底物法和多管發酵法在廢水糞大腸菌群檢測中的對比[J].中國資源利用，2023，41（8）：21-23.

[10]鄺小林.基于紙片法評估水質樣品的色度對糞大腸菌群測定的影響[J].低碳環保與節能減排，2023（9）：68-70.

[11]鄺小林.水質樣品的色度對酶底物法測定總大腸菌群、糞大腸菌群的影響[J].福建輕紡，2023，10（10）：25-28.