吴珍珍 陆俊波 余水红
(1 安庆医药高等专科学校;2安庆市食品药品检验中心 安徽安庆 246052)
随着人们生活水平的提高,桶装饮用水越来越受到消费者的青睐,但近年来国内外有关铜绿假单胞菌污染桶装饮用水的报道逐渐增多[1]。铜绿假单胞菌(pseudomonas aeruginosa,PA),又称绿脓杆菌,革兰氏阴性杆菌,广泛存在于空气、土壤、水等环境以及人体的皮肤、呼吸道和消化道中,是一种条件致病菌,当人体免疫防御功能低下时,可导致皮肤、呼吸道、烧伤创面等感染,甚至会引起菌血症、败血症等[2]。
目前大多数桶装饮用水厂家采用的是化学消毒法进行消毒,主要有二氧化氯消毒和臭氧消毒。近年来人们发现消毒剂在消毒的同时产生的消毒副产物会对人体健康产生危害,甚至诱发肿瘤[3]。过氧化氢银离子消毒剂是是过氧化氢与银离子组成的复合制剂,克服了过氧化氢的不稳定特点,提高了过氧化氢的消毒能力,无色无味,是一种低毒、易分解的新型消毒剂,具有良好的灭菌效果[4]。
该研究在安徽沿江地区选取10家生产企业,采集90份水样,监测桶装饮用水生产过程各环节铜绿假单胞菌污染状况。通过了解过氧化氢银离子复方消毒剂的综合性能,对其消毒效果、银离子含量、耗氧量等进行观察[5],为生产企业和监管部门防控铜绿假单胞菌提供依据。
选取安徽沿江地区桶装饮用水生产企业共10家,在包装饮用水生产过程不同阶段取水样,共计90份样品。
高压蒸汽灭菌器(GR60AD)、超净工作台(苏州苏洁-2FD型)、生化培养箱(SPX-150B-Z)、六联过滤器(HTY-306A)、CN 琼脂(批号: 120820)、金氏 B 培养基(批号: 120626)、乙酰胺肉汤(批号: 120913),购自北京陆桥有限责任公司,且均在有效期内使用。无菌滤膜购自浙江泰林生物技术有限公司,且在有效期内使用。过氧化氢银离子消毒剂,购自诺福生态深圳公司。
选取安徽沿江地区10家包装饮用水生产企业,在包装饮用水生产过程不同阶段取水样等共计90份样品(其中每家取样成品5份、水源水和管道水各2份),按照 GB 8538-2016《饮用天然矿泉水检验方法》进行铜绿假单胞菌检测。250 mL水样通过0.45 μm滤膜过滤,将滤膜贴于CN 琼脂平板,于(36±1)℃恒温箱中倒置培养48 h后观察菌落生长情况,对可疑菌落进行确认和计数: 蓝/绿色菌落进行绿脓菌素确证试验; 非蓝/绿色且产荧光菌落进行乙酰胺肉汤试验; 红褐色菌落分别进行乙酰胺肉汤、氧化酶、金氏 B 培养基上产荧光试验,根据确证试验结果计数250 ml水样中铜绿假单胞菌数量。检验过程严格遵循无菌操作程序和生物安全的相关规定。
将过氧化氢银离子消毒剂,配置成1∶1000、1∶1500、1∶2000等不同浓度的溶液各1500ml,分别加入含有铜绿假单胞菌的桶装饮用水15ml,在实验室模拟企业环境,作用10min、20min、30min、3h、24h后,按1.3.1方法进行铜绿假单胞菌检测。
对1.3.2中的不同浓度的溶液,放置90d后进行银离子检测。配置银离子标准品,按GB 5009.268《食品中多元素的测定》标准,使用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)对残留的银离子进行测定。评价标准按照(GB5749-2006)生活饮用水卫生标准银的限值0.05mg/L执行。
将过氧化氢银离子消毒剂配置成1∶2000、1∶5000等不同浓度的溶液,按照《酸性高锰酸钾滴定法》(GB/T5750.7-2006)标准对其进行耗氧量的检测[6],评价标准按(GB 19298-2006)包装饮用水标准耗氧量限值2mg/L执行。
安徽沿江地区包装饮用水厂90份水样中,共有水源水检出率为15%,管道水检出率为25%,成品水检出率为28%,见表1。
表1 饮用水铜绿假单胞菌污染情况
不同稀释比例(1∶1000-1∶10000)的过氧化氢银离子消毒剂作用于含有铜绿假单胞菌的桶装饮用水10min、20min、30min后,铜绿假单胞菌均可以生长;而稀释比例为1∶1000和1∶1500的过氧化氢银离子消毒剂作用于含有铜绿假单胞菌的桶装饮用水3h后,铜绿假单胞菌不生长;稀释比例为1∶1000-1∶8000的过氧化氢银离子消毒剂作用于含有铜绿假单胞菌的桶装饮用水24h,铜绿假单胞菌均不生长,稀释比例为1:10000以上后未见消毒效果,见表2。
表2 消毒效果试验
对不同浓度的过氧化氢银离子进行银离子含量检测,发现稀释度为1∶6000的浓度中银离子含量为1.483ug/L,稀释度为1∶300的浓度中银离子含量为52.335ug/L,超过(GB5749-2006)生活饮用水卫生标准银的限值0.05mg/L(即50ug/L)。随着浓度的提高,银离子含量逐渐增加,见表3。
表3 银离子含量试验结果
对不同浓度的过氧化氢银离子消毒剂溶液进行耗氧量监测,浓度为1∶2000的溶液耗氧量为3.557,超过国家标准(GB 19298-2006)包装饮用水耗氧量限值2mg/L。1∶5000的溶液耗氧量为1.748,1∶10000的溶液耗氧量为0.556,1∶5000-1∶100000等浓度均未超过国家标准,随着浓度的降低,耗氧量也逐渐降低,见表4。
表4 耗氧量试验结果
该研究分析的安徽沿江地区桶装饮用水样品90份,成品合格率为72%。合格率与全国其他地区的结果相比较低[7-10],说明安徽沿江地区桶装饮用水微生物污染情况较重,应引起相关部门的重视。其中不合格以铜绿假单胞菌为主,说明在水处理工艺、容器、储存、运输销售等环节都有可能存在微生物污染和再污染的问题[11-12]。而消毒剂的选择也至关重要,大多数生产企业选用的是臭氧、二氧化氯等消毒剂,长期使用可能存在抗药性等问题,消毒效果不甚理想,甚至还会产生消毒副产物。
过氧化氢银离子消毒剂作为一种新型的消毒剂[13],它摒弃了两种消毒剂单独使用时的缺陷,综合了他们杀菌效果强、长效、等优点。该消毒剂对多种细菌如大肠杆菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌等均有杀灭作用。它在水中呈中性,可完全分解,对水和环境无污染,是一种绿色、环保的新型消毒剂[14]。耗氧量能间接反映水体受有机污染的程度,是评价水体受有机物污染总量的一项综合指标[15]。
研究结果显示,过氧化氢银离子消毒剂对铜绿假单胞菌有很好的杀菌效果,但在短时间内低浓度难以达到消毒效果。随着使用浓度的增加,会增加其耗氧量,并会导致银离子残留超标。建议企业在使用此消毒剂时,可采用两种方案:方案一(适用于管道、回收桶的消毒),消毒剂稀释比例控制在1∶1500左右,消毒时间在3~4h,4h后应在生产前先用水冲洗残留有消毒剂的管道,之后才能够生产;方案二(适用于罐装前回收桶的反冲洗工艺),配置稀释比列为1∶8000的回收桶罐装前反冲洗用水(必须放置24h),这样可避免反冲洗过程中带来的交叉污染,且其产生的副产物也远远低于国家标准。