BACTcontrol在线大肠杆菌在供水公司和医院等的应用

医院等重要建筑物中指示细菌、病原体和病毒的实时监测技术

供水公司和关键建筑中管理良好的供水系统的完整性是保护饮用水免受污染以及阻断疾病传播的重要屏障之一。然而，自来水管网系统的管理往往受到的关注太少了。大量证据表明，对饮用水管网系统的管理不善导致了很多疾病的爆发。这些爆发的原因以及所涉及的化学和微生物危害的范围是多种多样的。常见的致病原因是肠道病原体，包括细菌（沙门氏菌、大肠杆菌O157）、原生动物（隐孢子 虫、贾第虫）和病毒（诺如病毒）（图1）

图11981-2010年美国与管网系统相关的水传播疾病暴发，由（a）系统故障和（b）病原体引起。水安全输送系统2014-WHO。

通过监测指示菌来评估粪便病原体的存在。世卫组织（世界卫生组织）的《饮用水质量指南》（世卫组 织，2011年）指出大肠杆菌是重要的检测指标，尽管耐热大肠杆菌或肠球菌可作为替代性的指标。

上个世纪，对水体中细菌的总量进行计数一直是保护公众健康的关键因素。在上个世纪的早期，科学家 们能够培育出许多种类的细菌，并通过生化测试将它们区分开来。他们还观察到某些细菌总是在人类和 其他温血动物的粪便中发现，而且重大疾病也与粪便废物有关。这种联系很早就得到了当今公共卫生科 学界的先驱们所认可。

细菌计数法的一个共同特征是细胞的增殖需要较长的时间才能完成，之后才能被观察到。标准方法，如 菌落的量化，在取样后需要三天时间，而且速度太慢，不能作为可能发生事故的预警系统。因此只有通 过高频监测（例如细菌的（酶）活性法）在线监测此类事件，当有事故发生时，才能有充足的时间采取 进一步的行动，包括快速（事故触发的内联）采样以及对事件的确切性质进行评估。

对水体进行在线监测通常重要的是要知道被测病原体是否是活体并是 否具有感染性。所以，荧光酶法，如BACTcontrol在线大肠杆菌及总菌 分析仪（见图2），是能够测量水体中活菌的存在的。因此，用这种方法估测出的水样中的细菌密度和与用培养方法获得的细菌密度是具有高度的可比性的。

 图2：运行中BACTcontrol

供水公司和医院等高度危险建筑物的水安全计划

水的安全和质量主要取决于水源的保护、持续的微生物监测、原水的处理和管网系统的结构完整性以及手动操作期间的卫生。系统各部分（基础设施、自动化和手动操作）的设计和控制应通过应用科学方法和关键控制监控进行验证。世卫组织给出了自来水公司和关键建筑可以应用的安全体系大纲——水安全计划。如果说等到标准实验室测试完成并发现饮用自来水不安全；人们可能已经喝了出问题的自来水并感染了疾病或更糟。所以持续在线监测这些组织所提供的有“质量保障的”水体被认为是一个可以保护消费者的验证步骤。世卫组织的《建筑物水安全指南》（图3）为负责管理建筑物供水系统的人员提供了指导，指导他们可以采用水安全计划方法以改进风险管理，并确保在医院等建筑物内的饮用水的安

全。

图3 2011年世界卫生组织

通过实验室标准方法得到相关的结果耗时太长（>24小时到几天），“离线”分析 不能成为有效的安全系统。由于样品运输、储存和预处理也可能会出现问题。当 使用像BACTcontrol这样的在线监测仪时，虽然不是100%的消费者、患者和医 院人员都能得到保护（因为可能有人已经喝了出问题的自来水），但是污染的发生和响应之间的时间可能会大大缩短。此外，这些在线系统提供了一个强大的工具，那就是用于评估水处理过程的有效性，以及自来水在医院等关键建筑中输 送的安全性。

利用BACTcontrol监测和保持微生物学质量

细菌酶法在线监测可以作为一个有意义的过程变量，提高和加快微生物水质和安全事故的可检测性。

BACTcontrol可以在连续或实验室中快速检测大肠杆菌，总大肠菌群、肠球菌或总微生物活性，以增强对污染的早期预警能力。

例如，BACTcontrol被用来保护人们免受病毒等疾病的侵害：

- 东欧的一个首都遭受诺如病毒污染。BACTcontrol用于快速检测自来水管网中的污染源

- 南欧的一家大型公用事业公司使用BACTcontrol监测终消毒的效果，以保障供水质量

- 在非洲的一次维和任务中，联he国jun队用它来保护士兵的水源免受微生物污染。

据媒体报道，冠状病毒已经与粪便污染有关：

- 2019-nCoV在其他地方也有非典型腹部症状的患者的报道，类似于SARS，可以从尿液中检出，表明粪便传播途径是一个高度可传播的途径。

- 深圳市第三人民医院研究人员在患者粪便样本中发现冠状病毒的基因痕迹后，这也证实了粪便经口传播的可能性。

关于使用BACTcontrol的一些结论：

- 灵活性：该系统可用于重要粪便监测指标（例如大肠杆菌、大肠杆菌和肠球菌）以及过程参数（总细菌污染）。

- 附加值：此方法可用于创建以显示不同消毒步骤在发生污染前后去除率的指纹图谱。

- 自动化：全自动化的在线监测为提高安全性和保护公众提供了独特的视角。

- 水安全：它可以监测自来水在处理和运输的各个过程和环节中是否出现了问题。

- 微生物监测与保护：其测量不受氯的影响，仅测量活细胞和活性细胞的酶活性。

总体上可以说，当上游消毒步骤出现故障时，BACTcontrol可以作为一个预警监视器，从而有助于提高 处理后的水体的微生物学质量和保护患者、访客和医院员工的安全。

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