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青岛佳明公司水质在线监测仪力保饮水安全 监测大肠菌群污

发布时间:2019-07-26 16:17:15   来源:    浏览次数:306

◎本刊记者  季江云

 

近日媒体多次报道食品或水源受到大肠菌群污染的事件。那么,大肠菌群污染是怎么回事?又该如何监测大肠菌群污染?6月12日至14日,第十七届中国国际环保展览会在北京国际展览中心举行,《环境与生活》杂志记者在展厅里看到一款普通冰箱大小的仪器,能高效便捷地监测水源是否受到大肠菌群以及其他污染。这就是青岛佳明测控科技股份有限公司推出的大肠菌群在线监测仪。

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 检测大肠菌群对保证饮用水安全至关重要

6月25日,山东省滕州市环保局对辖区内某卫生院开具处罚通知,罚款20万元,并改正其排污行为,因为该环保局执法人员今年4月在这个卫生院的排污口取水化验检测发现其大肠菌群超标9400倍。进入盛夏以来,媒体也多次报道食品或饮水检测有大肠菌群污染。

夏季大肠菌群污染易多发

很多人会把可能引发腹泻等肠道传染病的大肠杆菌与食品饮水检测中主要指标大肠菌群混淆,其实二者还是有很大差别的。大肠菌群是一些具有某些特性的与粪便污染相关的一组细菌,包括大肠埃希氏菌(通常叫作大肠杆菌)、柠檬酸杆菌、产气克雷伯氏菌和阴沟肠杆菌等。

大肠菌群所造成的污染直接或间接地来自人畜粪便,因为大肠菌群普遍存在于人畜肠道内。不过,食品或饮水中检测出大肠菌群超标,并不意味吃了就会患上肠胃病以及其他疾病,只是意味着可能被人畜粪便污染,因为大肠菌群还不等于致病菌,致病菌一般包括大肠杆菌、沙门氏菌、志贺氏菌、金黄色葡萄球菌等。单独检测这几种致病菌难度非常大,因此在食品和饮水检测中就以大肠菌群为指标。在食品或饮水中检测出大肠菌群,就意味着致病菌的可能性大增。

当前随着对食品制作生产运输销售监管力度的加强,食品中检出大肠菌群的案例日益减少。然而,在水体尤其是饮用水中及时检测出大肠菌群就成为重点,因为普通商家和消费者都没有相应设备和能力来对用水做检测。这就需要相关监管部门借助专门的仪器来检测。那么,有哪种技术手段来检测水中的大肠菌群是否超标呢?

 

把实验室技术用到水质在线自动监测

《环境与生活》记者在此次环保展上青岛佳明测控科技股份有限公司(下简称佳明公司)的展位上看到,一台高约1.5米,看起来像普通的单开门小冰箱大小的设备就是该公司自主研发的JMS-CLM II型大肠菌群在线自动监测仪。这台仪器能对水中多种微生物进行在线自动监测。佳明公司首创将原本用于实验室的酶-底物法微生物检测技术用于水质在线自动监测,以高效、便捷填补了国内空白。

佳明公司的工作人员向记者介绍,JMS-CLM II型大肠菌群在线自动监测仪采用先进的光、机、电相融合的前沿技术,通过光电检测及特定算法处理,完成自动采样、计量、试剂分配及数据自动处理、分析和传输,能对地表水、地下水、医院污水、生活污水、工业污水、海水以及饮用水中的总大肠菌群、耐热(粪)大肠菌群、大肠埃希氏菌、菌落总数等各项微生物指标进行在线实时监测。整个系统操作简单、无需专业人员、无需严格的无菌条件,检测周期短、结果准确、运行可靠、自动化程度高。该系统突破了单一现场水质监测仪器的概念,构建了一机多用、任意组合的现场水质自动监测平台,可在18小时内完成多种微生物的在线培养检测,还能实现24小时无人值守自动监测。


用特定酶让大肠菌群显示不同颜色

青岛佳明公司的工作人员对记者介绍,推出这款大肠菌群在线自动监测仪器所应用的技术原理就是“酶-底物法”,即以特定的酶作为培养基,在一定条件下与所采水样中的大肠菌群发生生化反应,从其显示的不同颜色来判别哪种菌群以及菌落总数。

①检测总大肠菌群和耐热大肠菌群

使用酶-底物法。耐热大肠菌群和总大肠菌群分别在44.5℃和36.5℃环境下生长可以利用乳糖发酵产酸产气,产生特定的酶可水解不同的底物生成有色物质。系统采用的培养基能与该种特定酶生成有色化合物,进行连续的分光光度测定,依据待测水样色度变化并与水中的大肠菌群数成一定关系,建立相关数学模型即可得出大肠菌群浓度。

②菌落总数

使用酶-底物法。系统采用的培养基能够与细菌在36.5℃环境下产生的特定酶发生反应并产生颜色变化,光度计进行连续光度检测,依据颜色的变化程度与水中细菌数量成一定关系即可得出结果。

③大肠埃希氏菌

酶-底物荧光方法。在44.5℃环境下,大肠埃希氏菌在含有荧光底物的培养基中进行培养,产生的特定酶分解荧光底物释放荧光产物,参照国标使用紫外灯进行照射将会产生蓝色荧光,通过传感器检测荧光强度计算出大肠埃希氏菌浓度。

“小小冰箱”分成七个单元

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 青岛佳明公司研发的JMS-CLM II型大肠菌群在线自动监测仪外观

展位上的工作人员向记者介绍,佳明公司这款JMS-CLM II型大肠菌群在线自动监测仪长45厘米、宽52厘米、高140厘米,重98公斤,使用220伏照明电即可运行,功耗为200瓦。该系统主要分为7个单元,具体功能如下:

①人机交互界面

这部分主要负责仪器运行状态、检测过程状态、实时检测数据、历史数据等的显示和查看,操作人员可通过该系统进行信息输入,与仪器实现人机交互。

②计量装置

负责自动计量和分配试剂量,可完成高低液位自动定位,准确性高和重复性强。

③培养检测装置

该装置主要包括44.5℃恒温装置、36.5℃恒温装置、光电检测装置。44.5℃恒温装置提供耐热(粪)大肠菌群和大肠埃希氏菌生长所需的恒温环境,36.5℃恒温装置提供总大肠菌群和菌落总数生长所需的恒温环境。所采水样在培养过程通过光电检测装置进行连续的测量,所得数据会为系统浓度检出提供直接依据。

④管路系统

该系统主要由泵、阀以及采样管线组成,进行水样、蒸馏水以及消毒液等液体的采集、计量和分配。

⑤取样针管

内置传感器实现自动取样,取样完成后自动清洗,并定时采用紫外灯消毒。

⑥试剂盘

负责放置微生物生长所需的培养基,可同时放置15至30瓶检测试剂,实现培养基自动供给。

⑦存储及回收容器

主要提供蒸馏水、消毒液储存以及废液收集等容器的放置空间,内置实时液位传感系统,可实现实时报警。


操作简单便捷 已在全国多地应用

JMS-CLM II型大肠菌群在线自动监测仪操作简单,实现无人值守在线连续监测;内置多个独立的恒温培养检测系统,保证相对高频率采样,采样频率最低可设置为4小时,检测时间小于18小时;现场测试输出结果,解决水样采集和运输过程中微生物特性易变化的问题,保证数据结果的准确性。适用于环保、水利、水务、疾控和国土资源等多个行业的水质自动监测,可应用于地表水、地下水、饮用水源地、城市供水管网、水源水、医院污水、生活污水,工业污水以及海水等领域的水质自动监测。

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佳明公司研发的大肠菌群在线监测仪安装在湖北丹江口水库南阳陶岔站 

至于这种大肠菌群在线监测仪的应用情况,佳明公司总经理高心岗对《环境与生活》记者透露,自2011年推出JMS-CLM I型大肠菌群在线自动监测仪至今,该系列已有I、II、III三个型号,连续多次中标中国环境监测总站微生物在线监测项目,数百台仪器被应用在北起黑龙江、南到海南的几十家水质监测站点,该设备还远销至欧洲,用于城镇生活用水检测以及医院和排污企业的废水检测,受到国内外用户广泛好评。

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 佳明公司研发的移动实验室参加生态环境部环境科学研究院对北京地下水进行监测的项目

监测地下水还有移动实验室

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佳明公司研发的地下水采样与检测一体化移动实验室可安装在全顺 依维柯 奔驰等汽车上 

基于当前打赢“碧水保卫战”的需求,青岛佳明公司研发了多款设备来监测水体污染状况。在此次环保展览上,该公司还展示了一款专门用于检测地下水水质的车载平台——地下水采样与检测一体化移动实验室。工作人员介绍,这是国家重大仪器专项(编号2013YQ060721)的成果,针对我国地下水污染防治任务的总体需求,突破地下水代表性样品采集与重金属、挥发性有机物和微生物现场检测的技术瓶颈,是具有自主知识产权的地下水采样与检测一体化设备。

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佳明公司的移动实验室内部设备

记者看到,这个移动实验室的搭载平台就是全顺车型,内部加装了操控台、智能显示系统、实验室操作区和仪器检测区等相应设备。佳明公司的工作人员介绍,这个移动实验室的就相当于把原来安装在固定实验室里的仪器设备集中整合安装到车里,可随时随地根据需要开到指定地点,对水环境污染情况以及突发性污染事件进行连续实时监测,并利用无线通讯手段,将监测数据实时准确地上传到当地环境保护部门,让其掌握主要地下水重点断面水体的水质状况,实现地下水水质应急监测、重大或区域性地下水水质污染事故的预警和应急预案的展开,为决策部门制定应急措施提供科学依据。

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 佳明公司的移动实验室内部设备

除了地下水监测,这款移动实验室还能充分发挥水质监测系统服务在灾前、灾中、灾后各阶段的作用;为江河湖泊、水库、渠道和地下水等水质监测提供系列服务工作;为重大社会活动和旅游定点活动所用水源进行精细化监测服务试验。     


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本栏目责编/季江云 jijiangyun@126.com

网编/王猛 1160503130@cnu.edu.cn