马 振 滕欣欣 于晓莉
(青岛市排水运营服务中心 山东青岛 266000)
近年来,随着各地经济发展和人口增加,各地污水排放总量不断上升。因此我国对环境保护加大重视,各地兴建了大量的污水处理厂,导致污泥排放量也逐渐增加。因此污泥的处置成为我国目前主要难题。传统的污泥处置方法污泥填埋,因其占用土地、污染环境等缺点,已逐渐被放弃。而污泥焚烧、污泥制砖、污泥堆肥等一系列新型污泥处置方式的出现为污泥的资源化利用指明了方向。国家也出台了GB/T24600-2009《城镇污水处理厂污泥处置 土地改良用泥质》,GB/T23486-2009《城镇污水处理厂污泥处置 园林绿化用泥质》,CJ/T314-2009《城镇污水处理厂污泥处置 水泥熟料生产用泥质》等一系列标准方法。而在这些标准方法中都规定了必须测定粪大肠菌群。
粪大肠菌群是一个非常重要的污染标志物,是衡量污泥处置效果的重要指标。目前测定粪大肠的方法主要有多管发酵法[1]、滤膜法[2]、纸片法[3]和酶底物法[4]。而酶底物法为近年来新兴的方法,已经在测定水中的粪大肠菌群领域广泛应用,证明其具有快速、稳定、经济的优点[5]。本文通过研究酶底物法在测定城镇处置污泥中的应用,为城镇处置污泥中的粪大肠菌群的检测提供更快、更灵敏、更简单的检测方法。
仪器:科立德 Sealer Plus 程控定量封口机
试剂:酶底物法培养基采用科立德ONPG-MUG培养基。多管发酵法所用培养基与试剂按CJ/T221-2005《城市污水处理厂污泥检验方法》准备和配置。
1.样品采集:从污泥处置厂处置后的污泥堆体多点采样,混合均匀。剔除大小砾石和杂物。
2.多管发酵法:参见CJ/T221-2005《城市污水处理厂污泥检验方法》
3.酶底物法:取混合均匀的污泥处置厂样品1.0g,放于装有100mL无菌水的无菌三角烧瓶中,充分摇匀,制成均匀菌液。可根据预期菌数,再进行适当倍数的稀释。将一支科立德试剂加入均匀菌液中,混匀。将均匀菌液全部倒入51孔或97孔定量盘中,用手抚平定量盘赶除孔内气泡,用封口机封口。将定量盘置于(44.5±0.5)℃(检测粪大肠菌群)的培养箱中,培养24h。培养24h后,如无黄色孔穴则为阴性;出现黄色孔穴,若比阳性比色盘的黄色浅,结果为阴性;若与阳性比色盘的黄色相近或更深,结果为阳性。若结果为可疑阳性,可延长培养时间到28h,超过28h之后出现的颜色反应不作为阳性结果。
用无菌水做空白实验,将100mL无菌水加入科立德试剂,倒入97孔定量盘中置于44.5℃,培养24h,重复六次。均无任何颜色出现,满足实验要求。
分别取青岛市两个污泥处置厂污泥样品,做6次平行测定。结果取对数(以10为底),进行分析,结果见表1。两个样品六次平行结果的RSD为1.64%和1.06%。
表1 不同样品精密度检验结果
取青岛市某污泥处置厂不同时期样品30个,每个样品用酶底物法和多管发酵法同时测定粪大肠菌群数,将结果取对数(以10为底)进行分析,酶底物法和多管发酵法测定结果见图1。将酶底法和多管发酵法的结果进行配对T测验,结果见表2和表3。两种方法相关系数为0.886,P值为0,说明两种方法相关性好。两种方法T测验,T值为0.810,P值为0.425,P值0.05,说明两种方法数据无显著性差异。从T测验结果来看,酶底物法与多管发酵法在统计学意义上没有显著差别。
图1 酶底物法和多管发酵法测定结果
表2 酶底法和多管发酵法相关性检测结果
表3 酶底法和多管发酵法配对T检验结果
固定酶底物法相比多管发酵法操作简单,只需要一步稀释接种,而多管发酵法需要两步接种且需要进行定性检测。并且固定酶底物法不需要配置和保存培养基,对环境要求不高,受环境因素干扰少。固定酶底物法检测时间短,24小时就能出结果,适合应急检测,而多管发酵法至少需要48小时才能出结果。固定酶底物法对人员素质要求不高,一般检测人员根据操作说明即可进行操作,而多管发酵法需要对检测人员进行专门培训,且需要检测人员积累相当的经验才能正确识别粪大肠菌群的特征。
利用固定酶底物法在测定城镇处置污泥中的粪大肠菌群时具有操作简单,检测时间短,受环境因素干扰少等优点。其方法结果经与多管发酵法法进行比对,无显著差异,证明其方法稳定可靠,可广泛应用于城镇处置污泥中粪大肠菌群的测定。