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水质粪大肠菌群检测：现代方法与应用 本书旨在全面深入地探讨水质中粪大肠菌群的检测技术，重点介绍当前国际和国内公认的、科学可靠的检测方法。本书内容涵盖了从基础的微生物学原理到实际操作规程的各个方面，为环境监测人员、水务工程师、食品安全专家以及相关科研人员提供了一份详尽、实用的技术参考。 --- 第一部分：基础理论与背景知识 第一章：水质微生物学基础 本章首先构建了水质微生物生态学的理论框架。详细阐述了水体中微生物的来源、分布规律及其在水循环中的作用。重点解析了指示微生物的概念，特别是大肠菌群（Fecal Coliforms）和耐热大肠菌群（Thermotolerant Coliforms）在水质安全评估中的核心地位。讨论了不同水体类型（如饮用水源、地表水、地下水、污水及海水）对微生物群落结构的影响，并介绍了微生物污染的潜在健康风险，包括水传播疾病（Waterborne Diseases）的流行病学基础。 第二章：粪大肠菌群的生物学特性与意义 深入剖析了粪大肠菌群的分类学地位。介绍了大肠埃希氏菌（Escherichia coli）作为核心指标菌的生物学特征，包括其形态学、生理生化特性（如乳糖发酵能力、吲哚试验、甲基红试验等）。阐明了为何粪大肠菌群被选定为水体污染的指示生物，以及其相对于总菌落数或其它指示菌（如肠球菌）的优势与局限性。本章还探讨了非致病性大肠埃希氏菌与致病性菌株之间的鉴别意义。 第三章：水质标准与法规体系 本章系统梳理了全球范围内（如世界卫生组织WHO、美国环境保护署EPA、欧盟标准）以及中国国家标准（如《生活饮用水卫生标准》GB 5749）中对粪大肠菌群及大肠埃希氏菌的限值要求。分析了不同水质类别（饮用水、景观用水、游泳用水、农业用水）的差异化管理策略。同时，探讨了标准制定背后的风险评估逻辑与公共卫生目标。 --- 第二部分：经典与现代检测方法详解 第四章：选择性与差异化培养基的原理 本章聚焦于粪大肠菌群检测所依赖的关键介质。详细介绍了 diferencial 和 selective 培养基的设计原理，如乳糖、麦芽糖等碳源的选择，以及抑制非大肠杆菌生长的抑制剂（如胆盐、溴化十溴化物等）的作用机制。重点阐述了邻苯二甲酸盐、亮绿、伊红等指示剂在特定培养基中的显色反应机制。 第五章：经典多管发酵法（MPN）的流程与优化 本章作为核心方法论部分，详细拆解了MPN（Most Probable Number，最可能数）法的每一个步骤，旨在提供一个可重复性高、误差可控的实验流程。 1. 初筛培养（Presumptive Test）： 阐述了使用含有乳糖的培养基（如紫溴乳糖发酵管 LST）进行初步筛选，观察产酸和产气现象的判定标准。 2. 确认培养（Confirmed Test）： 详细说明了接种至含有鉴别指示剂的培养基（如亮绿胆盐发酵管 BGLB或EC肉汤）进行复核的过程，并明确了阳性结果（产气和酸化）的记录要求。 3. 精确计数与统计： 讲解了如何根据接种剂量和阳性管数量查阅最可能数表（MPN Tables），计算出单位体积水样中粪大肠菌群的数量，并讨论了不同接种体系（如5管法、3管法）对结果精度的影响。 4. 方法适用性讨论： 评估了MPN法在水样浊度高、污染程度差异大等复杂基质中的应用挑战与应对策略。 第六章：膜过滤技术（MF）的应用 本章详细介绍了膜过滤技术在粪大肠菌群检测中的操作步骤和优势。 1. 滤膜选择与预处理： 讨论了不同孔径（如0.45 µm）滤膜对细菌截留效率的影响，以及对滤膜进行预湿润和灭菌的要求。 2. 选择性培养基在膜上的应用： 重点介绍了营养琼脂（如M-FC琼脂或Chromogenic Media）在膜过滤法中的应用，包括铺膜技术、温育条件（如35℃和44.5℃的区别培养）以及典型菌落形态的识别。 3. 定量分析与结果报告： 阐述了如何通过计数特定颜色或形态的菌落（如蓝色/绿色菌落）来直接计算每100毫升水样中的菌落形成单位（CFU/100mL）。 第七章：快速和替代性检测方法 为满足高通量和即时监测需求，本章引入了更现代化的技术： 1. 多重发酵管法（MFC/EC Broth）： 讨论了专门用于耐热大肠菌群检测的EC肉汤及其在快速确认中的优势。 2. 酶底物法（Enzyme Substrate Techniques）： 介绍了基于特定酶活性（如β-半乳糖苷酶、β-葡萄糖醛酸酶）的显色或荧光底物培养基（如Colilert体系），如何实现对大肠埃希氏菌的快速、准确鉴别，并讨论了其在水质快速筛查中的应用潜力。 3. 分子生物学方法的初步引入： 简要介绍了PCR技术在快速检测特定基因片段上的应用前景，但不涉及深入的分子生物学实验流程。 --- 第三部分：样品采集、质量控制与数据处理 第八章：水样采集与前处理 本章强调了样品采集是保证检测结果准确性的首要环节。详细规定了饮用水、地表水和污水等不同类型水样的采样容器要求（无菌性、材质）、采样深度和位置选择、以及避免二次污染的规范操作。重点阐述了样品的保存条件（如低温储存）和最大可接受的保存时间，并说明了样品运输过程中温度控制的重要性。 第九章：实验室质量保证与控制（QA/QC） 严格的质量控制是微生物检测的生命线。本章详细介绍了： 1. 培养基与试剂的制备与验证： 包括pH值的精确测定、灭菌条件的确认、以及关键原料批次的溯源。 2. 阳性与阴性对照的使用： 明确了使用已知菌株（如标准ATCC菌株）进行每日或每批次检测的质控要求。 3. 实验室间质量评估（Inter-laboratory Proficiency Testing）： 介绍了如何通过盲样测试来评估实验室的检测能力和结果的可靠性。 4. 培养条件标准化： 对培养箱的温度均匀性、温育时间的精确控制进行了操作规范。 第十章：结果解释与报告规范 本章指导如何将原始实验数据转化为具有指导意义的报告。包括：如何正确报告MPN值（例如，以个/100mL表示，并注明置信区间）、如何处理结果不确定的情况（如弱阳性反应），以及在水质报告中清晰地指出检测限（LOD）和检测不确定度。此外，还探讨了在特定污染事件中，如何结合流行病学信息对检测结果进行综合研判。 --- 本书结构严谨，技术操作描述详尽，旨在成为水质微生物检测领域操作人员的标准培训手册与日常工作中的权威参考资料。
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