生活饮用水中微生物的检测方法

2026-07-09 10:19:24
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简介

生活饮用水中微生物的检测方法

生活饮用水微生物检测是评价饮水卫生安全的重要环节。水中微生物指标不仅反映水源、净水工艺、输配水系统和末梢水卫生状况,也可提示是否存在粪便污染或管网二次污染风险。对实验室而言,生活饮用水微生物检测的关键在于:采样规范、运输及时、方法适用、培养基合格、结果解释准确。

旧版资料常引用 GB/T 5750.2—2006 和 GB/T 5750.12—2006。现行标准已更新为 GB/T 5750.2—2023《生活饮用水标准检验方法 第2部分:水样的采集与保存》和 GB/T 5750.12—2023《生活饮用水标准检验方法 第12部分:微生物指标》,二者均于 2023 年 10 月 1 日实施并代替 2006 版。

一、生活饮用水常规微生物指标

GB 5749—2022《生活饮用水卫生标准》中,生活饮用水常规微生物指标主要包括总大肠菌群、大肠埃希氏菌和菌落总数。新版标准考虑到大肠埃希氏菌对粪便污染具有更强指示意义,已将耐热大肠菌群从常规微生物指标中删除。

指标 常用单位 卫生学意义
总大肠菌群 MPN/100 mL 或 CFU/100 mL 指示供水系统、消毒效果或环境污染风险
大肠埃希氏菌 MPN/100 mL 或 CFU/100 mL 更明确提示近期粪便污染风险
菌落总数 CFU/mL 反映水体一般微生物污染水平和净水效果
耐热大肠菌群 MPN/100 mL 或 CFU/100 mL 旧版常规指标,现可用于特定监测、调查或水源水评价

需要注意,菌落总数不是病原菌指标,也不能说明污染来源;总大肠菌群阳性不等于检出大肠埃希氏菌;大肠埃希氏菌阳性则提示粪源污染可能性更强,应重点排查水源、消毒、管网和末梢污染。

二、水样采集:检测结果的第一道关口

水样采集必须保证代表性和无菌性。采样容器应无菌、洁净、不吸附目标微生物,不与水样成分发生反应。若采集经含氯消毒的水样,应使用含硫代硫酸钠的无菌采样瓶或采样袋,以中和余氯,避免余氯在运输过程中继续杀灭微生物,造成假阴性。

采样时应记录水样名称、采样地点、采样时间、采样人员、水温、余氯、采样点状态和运输条件。水样采集后应尽快送检,运输过程中避免阳光直射、高温、冻结和二次污染。

常见采样要点如下:

水样类型 采样要点
出厂水 采样点应能代表出厂水质,采样前按程序放水
末梢水 需明确是否评价供水系统水质或龙头自身污染
水源水 选择代表性位置和深度,避免表层漂浮物干扰
含氯水样 采样容器应含适量硫代硫酸钠中和余氯
应急调查样品 可增加可疑点、首段水、管网末端和污染源附近采样

旧资料中“水龙头一律火焰灼烧 3 min”不宜作为通用要求。金属龙头可按方法要求清洁、放水和必要消毒;塑料龙头、感应龙头、混合阀、带过滤装置龙头不宜简单火焰灼烧。若检测目的为排查龙头自身污染,则应在消毒前采集首段水或进行表面拭子采样。

三、菌落总数测定

菌落总数用于评价水样在规定培养条件下可形成菌落的微生物数量。生活饮用水菌落总数通常以 CFU/mL 报告,而不是 CFU/100 mL。旧文表格中将菌落总数单位写成 CFU/100 mL,应予更正。

菌落总数检测常用营养琼脂等培养基进行平板计数。对于生活饮用水,通常可直接取一定体积水样接种;对于污染较重的水源水,可根据预估污染水平进行系列稀释后计数。培养后选择适宜计数范围的平板进行结果计算。

菌落总数升高可能提示以下问题:水源污染增加,净水或消毒效果不足,管网或二次供水设施污染,采样点长期未用水,管道生物膜脱落,水箱清洗维护不足等。菌落总数超标并不直接说明存在肠道致病菌,但提示供水系统微生物控制存在异常。

四、总大肠菌群测定

总大肠菌群是一组在规定条件下能够发酵乳糖、产酸产气的革兰氏阴性无芽胞杆菌。它不是一个严格的分类学名称,而是水质卫生评价中的指示菌群。

总大肠菌群检测方法包括多管发酵法、滤膜法和酶底物法。多管发酵法通过初发酵、分离鉴定和复发酵确认进行判断,并按 MPN 表报告结果;滤膜法适合一定体积水样的过滤富集;酶底物法则通过特定酶底物反应进行定性或定量检测。

常见方法特点如下:

方法 特点 适用关注点
多管发酵法 经典方法,结果以 MPN 表示 操作步骤较多,周期相对较长
滤膜法 可检测较大体积水样,结果以 CFU 表示 水样浑浊或颗粒多时易堵膜
酶底物法 操作简化,可同时关注总大肠菌群和大肠埃希氏菌 需配套试剂、设备和方法确认

总大肠菌群检出后,应进一步关注大肠埃希氏菌。GB 5749—2022 标准文本中也明确,当水样检出总大肠菌群时,应进一步检验大肠埃希氏菌;未检出总大肠菌群时,不必检验大肠埃希氏菌。

五、大肠埃希氏菌测定

大肠埃希氏菌是粪便污染的重要指示菌。与总大肠菌群相比,大肠埃希氏菌对近期粪源污染的提示意义更强。因此,在生活饮用水检测中,大肠埃希氏菌不得检出是非常关键的卫生要求。

大肠埃希氏菌可采用多管发酵法、滤膜法或酶底物法检测。传统方法中,EC-MUG 培养基常用于检测 β-葡萄糖醛酸苷酶活性,阳性反应在紫外灯下呈蓝色荧光。需要注意,荧光结果应在标准规定条件下观察,不能脱离培养条件、对照和确认规则单独判断。

如果生活饮用水中检出大肠埃希氏菌,应视为重要异常,需排查水源污染、消毒失效、管网破损、二次供水水箱污染、末梢回流污染或采样过程污染等原因。

六、耐热大肠菌群检测如何理解

耐热大肠菌群又称粪大肠菌群,是旧版生活饮用水卫生标准中的常规微生物指标之一。GB 5749—2022 已将其从常规微生物指标中删除,但 GB/T 5750.12—2023 仍描述了耐热大肠菌群的测定方法。

这意味着,耐热大肠菌群并不是“不能再测”,而是不再作为生活饮用水卫生标准的常规限量指标。它仍可用于水源水评价、历史数据衔接、污染调查、特定项目监测或客户委托检测。

耐热大肠菌群检测常通过较高温度培养条件筛选具有耐热特征的乳糖发酵菌群。其阳性结果提示粪源污染可能性增加,但特异性不如大肠埃希氏菌。

七、常用培养基和试剂的作用

生活饮用水微生物检测涉及多类培养基和试剂。培养基质量直接影响检测灵敏度和结果可靠性。

检测项目 常用培养基或试剂 主要作用
菌落总数 营养琼脂 支持一般细菌形成菌落
总大肠菌群多管发酵法 乳糖蛋白胨培养液、双料乳糖蛋白胨培养液 初发酵筛选乳糖发酵产酸产气菌
总大肠菌群分离 伊红美蓝琼脂、品红亚硫酸钠琼脂等 分离和观察典型菌落
耐热大肠菌群 EC 肉汤、MFC 琼脂等 较高温度下筛选耐热大肠菌群
大肠埃希氏菌 EC-MUG、NA-MUG 或酶底物试剂 通过特异酶反应辅助识别 E. coli
革兰氏染色 革兰氏染色液 镜检确认革兰氏阴性无芽胞杆菌特征

培养基应按标准和说明书制备,并进行无菌性、pH、促生长能力、选择性和特异性检查。即用型培养基也应进行批次验收和有效期管理。

八、结果分析不能只看单个数字

水样微生物检测结果应结合采样点、供水类型、余氯、浊度、管网状态和历史趋势进行分析。

例如,出厂水菌落总数正常而末梢水升高,可能提示管网或末梢污染;总大肠菌群阳性但大肠埃希氏菌阴性,可能提示环境污染或消毒控制不足;大肠埃希氏菌阳性,则应重点考虑粪源污染或严重二次污染风险。

常见异常解释如下:

异常情况 可能原因
菌落总数升高 消毒不足、管网生物膜、水箱污染、滞留水
总大肠菌群阳性 环境污染、管网破损、消毒失效、采样污染
大肠埃希氏菌阳性 粪源污染、污水回流、水源污染、二次供水污染
空白对照长菌 培养基、稀释液、器具或操作环境污染
同一末梢点反复异常 龙头、软管、末端管道或二次供水设施污染
水源水菌落总数极高 水体受污染、有机物丰富、藻类或沉积物影响

实验室报告应注明检测方法、结果单位和限值依据。对异常样品,应建议复采复测,并结合现场卫生调查。

九、采样和检测中的常见误区

第一,沿用 2006 版标准编号。现行采样和微生物检测方法应关注 GB/T 5750.2—2023 和 GB/T 5750.12—2023。

第二,把菌落总数单位写成 CFU/100 mL。生活饮用水菌落总数通常以 CFU/mL 报告。

第三,认为耐热大肠菌群仍是现行生活饮用水常规限量指标。GB 5749—2022 已将其删除,但检测方法仍可用于特定场景。

第四,水样瓶装得越满越好。微生物样品通常需留适当空间便于混匀。

第五,含氯水样未加硫代硫酸钠。余氯可能继续杀灭微生物,导致假阴性。

第六,水龙头一律火焰灼烧。应按检测目的和龙头材质选择处理方式。

第七,检出总大肠菌群就直接等同粪便污染。总大肠菌群来源较广,应进一步关注大肠埃希氏菌。

第八,只看一次检测结果。饮用水卫生评价更应结合复测、趋势和现场调查。

十、小结

生活饮用水微生物检测主要关注总大肠菌群、大肠埃希氏菌和菌落总数。现行方法标准已更新为 GB/T 5750.2—2023 和 GB/T 5750.12—2023,生活饮用水卫生标准应关注 GB 5749—2022。菌落总数反映一般微生物污染水平和净水效果;总大肠菌群提示供水系统或环境污染风险;大肠埃希氏菌更能提示近期粪便污染。耐热大肠菌群虽已不再作为生活饮用水常规卫生限量指标,但仍可用于水源水、污染调查或特定监测。规范采样、及时送检、正确选择培养基和方法,并结合现场情况综合分析,是保证饮用水微生物检测结果准确可靠的关键。