生活饮用水菌落总数检验中不确定度的评定
作者：宋驰萍 刘继倩 骆玲飞 王小光 欧阳霖 陈秀华 陈国强【摘要】目的 评定菌落总数的不确定度。方法 分析样品中菌落总数的不确定度来源,采用合并样本标准差的方法来评定菌落总数的不确定度。结果 测量结果表明扩展不确定度为0.067%，适合于菌落总数检验结果的评定。结论 该法简便，适合于每一个样本的检验结果，随着检验结果的不断增加，可随时加入到合并样本中，重新计算和合并样本标准差，更新不确定度的取值范围。
【关键词】菌落总数 不确定度
不确定度是国际公认的用来评定测量结果质量的参数，是报告度量的尺度。准确、合理的'不确定度评定，是提供正确测量结果的前提和保证。目前，国际上统一使用的是检测和校准实验室认可准则即ISO/IEC17025：2005，在内容和技术要求方面强化了评定测定不确定度[1]。故对测量结果进行不确定度的评定成为检测实验室的重要内容。本文通过对生活饮用水进行卫生微生物菌落总数检测后作不确定度的评定。
1 原理与方法
1.1 测试原理
根据CCBLAC/AG05附录规定进行菌落总数测试要求：测试样品是均匀的，每个样品都包含可计算得出数目的微生物；在实验室由不同人员按规定的测试方法进行一段时间测试[2]；每个样品均做平行样，必须由同一测试人员进行操作。测试完成后得到的测试结果取对数，即可用于菌落总数不确定度的评定。
1.2 测试方法
依据GB/T 5750.12-2006《生活饮用水标准检验方法微生物指标》的方法进行检验。
以无菌操作方法吸取1ml充分混匀的水样，注入盛有9ml无菌生理盐水的试管中，混匀制成1：10的稀释液；吸取1：10的稀释液1ml注入盛有9ml无菌生理盐水的试管中，混匀制成1：100稀释液；按同法依次制成1：1000、1：10000的稀释液备用；用灭菌吸管取未稀释的水样和2～3个适宜稀释度的水样1ml，分别注入灭菌平皿内，每个稀释度作2个平皿。然后在平皿内注入45℃左右营养琼脂约15ml，立即旋摇混匀，同时做营养琼脂空白对照；待琼脂凝固后，翻转平皿，置36±1℃培养箱内培养48h，进行菌落计数；选择菌落数在30～300稀释度的平均菌落数乘以稀释倍数作为检测结果。
1.3 建立数学模式
设菌落总数为A，试验结果为X，则A=X CFU/ml。
1.4 不确定度的来源及其分析
水质菌落总数检验中不确定度的主要来源有：重复性，包括检验环境、培养时间、培养温度、样品的均匀性、取样的重复性、人员计数、数值修约等。培养条件，包括培养时间的允差和培养湿度的允差；取样，包括稀释体积和取样体积；仪器与试剂，包括吸管和培养基等；样品保存条件，包括保存温度和保存时间等。由于在微生物检验中，B类不确定度分量对合成不确定度贡献较小，重复测量带来的不确定度占主要部分，所以，采用统计学的方法（A类）评定测量不确定度。
2 结果
2.1 不确定度评定
20份水样菌落总数测试结果见表1。
从检验结果可知，如直接用贝塞尔公式计算合并样本标准差，由于数据的发散性较大，计算出的合并标本标准差很大，当样本均值较小时其不确定度则会过大，此时可以对上述数据取对数后，计算出样本检验结果对数值的均值和残差，其计算结果见表1。根据贝塞尔公式，可计算出检测结果对数值标准偏差的合并样本标准差：
扩展不确定度为：U=KUc
取置信水平P=95% ,V=20,查t分布表得:t 95(20)=2.086故扩展不确定度U=2.086×0.0323=0.067
2.2 结果报告
当检验结果以2次测量对数值的平均值表示时,其取值区间分布于 ±0.067之间。
当检验结果以2次测量平均值表示时，相当于对数值的取值区间再取反对数得其取值区间分布。 以第一个测试样品为例，平行样测试结果对数值的平均值为2.3028，其取值区间2.2358～2.3698之间，取反对数得两次测量平均值的取值区间为172～234 cfu/ml，基于本次测试方法所得的不确定度，第一个测试样品菌落总数的测试结果可估算为170～230 cfu/ml之间。
表1 检测结果及分析
3 讨论
用此方法对菌落总数不确定度的评定，可减少实验误差，提高检测结果精确度，找出菌落总数检测过程中的关键控制点，为验证实验室对微生物的检测、计数的准确度和精密度方面的能力提供理论依据和实践指导。
从以上计算结果可知，当检验结果的散发性较大时，采用合并样本标准差求检验结果的不确定度比较方便，并且适用于每一个样本。随着检验结果的不断增加，可随时加入到合并样本中，重新计算合并样本标准差，更新其不确定度的取值范围。