糞大腸菌群多管發(fā)酵法不確定度的評(píng)定

張貴剛 黃博珠

（廣東省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 廣東廣州 510308）

引言

糞大腸菌群屬于總大腸菌群中的一部分，主要來(lái)源于人畜的糞便，其數(shù)量直接表明了水體受到糞便污染的程度，所以以此作為糞便污染的指標(biāo)。糞大腸菌群是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外環(huán)境監(jiān)測(cè)部門(mén)評(píng)價(jià)水體污染程度的一個(gè)公認(rèn)指標(biāo)和主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，在環(huán)保系統(tǒng)評(píng)價(jià)水質(zhì)方面具有重要的意義。在檢測(cè)過(guò)程中，其結(jié)果都會(huì)存在一定的不確定度，這是由測(cè)量過(guò)程所產(chǎn)生的誤差而導(dǎo)致測(cè)量值的不準(zhǔn)確。測(cè)定不確定度是評(píng)定測(cè)量水平高低的因素之一，也是判斷測(cè)量結(jié)果質(zhì)量好壞的基本依據(jù)。一切測(cè)量結(jié)果都不可避免的包含不確定度，糞大腸菌群也不可避免[1，2]。

1 檢測(cè)方法

根據(jù)《水質(zhì)糞大腸菌群的測(cè)定多管發(fā)酵法和濾膜法（試行）》（HJ/T 347-2007）中的多管發(fā)酵法進(jìn)行檢驗(yàn)，流程如下：10mL水樣—10倍梯度逐級(jí)稀釋—初發(fā)酵— 乳糖蛋白胨培養(yǎng)基37℃±0.5℃下培養(yǎng)24h±2h—產(chǎn)酸和產(chǎn)氣的陽(yáng)性管—復(fù)發(fā)酵—EC肉湯培養(yǎng)基44.5℃±0.5℃下培養(yǎng)24h±2h—記下產(chǎn)氣管數(shù)，然后查MPN值表來(lái)計(jì)算[3]。

2 引入不確定度因素的分析

2.1 培養(yǎng)基在稱量配制過(guò)程引入的不確定度（A類）

準(zhǔn)確稱取乳糖蛋白胨培養(yǎng)基23.0g和EC肉湯培養(yǎng)基37.0g（精確到0.1g），用1000mL的量筒量取超純水加入培養(yǎng)基中，查看其對(duì)應(yīng)天平檢定證書(shū)，結(jié)論為最大允差0.1g，所用1000 mL量筒按照常用玻璃量器(JJG196-2006)的容量允差10mL[5]來(lái)計(jì)算，由于測(cè)量?jī)x器的允差屬于矩形分布，則天平和玻璃容器的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：

相應(yīng)地它們的相對(duì)不確定度分別為：

則該步驟產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.2 在取樣時(shí)稀釋過(guò)程引入的不確定度

樣品在取樣時(shí)要進(jìn)行稀釋，需用1mL和10mL刻度吸量管進(jìn)行取樣。常用玻璃量器(JJG196-2006)中規(guī)定，20℃時(shí)對(duì)應(yīng)的1mL和10mL（按B級(jí)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算）容量允差分別對(duì)應(yīng)為0.015和0.1[5]，按矩形分布計(jì)算，產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度如下：

則對(duì)應(yīng)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

該步驟引入的相對(duì)不確定度U(稀釋)，計(jì)算如下：

2.3 培養(yǎng)基發(fā)酵陽(yáng)性管比例產(chǎn)生的不確定度

一個(gè)樣品重復(fù)分析10次，結(jié)果見(jiàn)表1。

其平均值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為如下：

表1 一個(gè)樣品重復(fù)測(cè)量10次的結(jié)果

2.4 總不確定度

由上述研究的各不確定度合成總的不確定度：

2.5 擴(kuò)展不確定度

由置信概率p=95%，自由度v=9，由t分布得k=2.26

U95=k×U(總MPN)=2.26×0.027=0.06

結(jié)語(yǔ)

影響糞大腸菌群MPN值計(jì)算結(jié)果不確定度的因素很多，本次除了上面提到的3個(gè)不確定度因素外，還有其它因素可引入不確定度，例如：樣品保存條件、購(gòu)買(mǎi)培養(yǎng)基質(zhì)量的好壞、培養(yǎng)溫度的控制、培養(yǎng)時(shí)間長(zhǎng)短等。本次研究主要是培養(yǎng)基在稱量配制過(guò)程中引進(jìn)的不確定度、在取樣進(jìn)行稀釋過(guò)程引入的不確定度、培養(yǎng)基發(fā)酵陽(yáng)性管比例產(chǎn)生的不確定度等，由于糞大腸菌群陽(yáng)性管數(shù)隨機(jī)性產(chǎn)生的結(jié)果可能存在人為因素，而且在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中實(shí)驗(yàn)室的環(huán)境條件、操作人員的技術(shù)水平等對(duì)測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性的影響也可能較大，但可通過(guò)嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)環(huán)境、提高分析人員的操作水平等，來(lái)降低其不確定度的引入。