Method Article
EPA Method 1615 uses an electropositive filter to concentrate enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. This manuscript describes the procedure for collecting samples for Method 1615 analyses.
EPA Method 1615 was developed with a goal of providing a standard method for measuring enteroviruses and noroviruses in environmental and drinking waters. The standardized sampling component of the method concentrates viruses that may be present in water by passage of a minimum specified volume of water through an electropositive cartridge filter. The minimum specified volumes for surface and finished/ground water are 300 L and 1,500 L, respectively. A major method limitation is the tendency for the filters to clog before meeting the sample volume requirement. Studies using two different, but equivalent, cartridge filter options showed that filter clogging was a problem with 10% of the samples with one of the filter types compared to 6% with the other filter type. Clogging tends to increase with turbidity, but cannot be predicted based on turbidity measurements only. From a cost standpoint one of the filter options is preferable over the other, but the water quality and experience with the water system to be sampled should be taken into consideration in making filter selections.
İnsan enterik virüsler gastrointestinal içinde çoğaltmak ve fekal-oral yoldan yayılır. Bu virüsler genellikle yüksek konsantrasyonlarda 1-3 kanalizasyon bulunurlar. Onlar kanalizasyon atıkları 4,5 inat, ve yüzey 6,7, zemin 8-10 ve 11 içme sularında tedavi edilebilir. Mevcut olduğunda, ABD'deki çevre sularından virüsün konsantrasyonu tipik olarak doğrudan ölçüm 12,13 için çok düşüktür. Bu, virüs büyük hacimlerde su gelen konsantre edildi gerektirir. Bilgi Toplama Kuralı (ICR), ABD Çevre Koruma Ajansı (USEPA) 14 tarafından yürütülen izleme sırasında, bulaşıcı birimlerinin 19.7 en muhtemel sayı ülke çapında 0.009 arasında değişmektedir büyük yarar kaynak suyu pozitif örneklerin virüs konsantrasyonları (EMS) / L. Pozitif örneklerin Medyan ve ortalama konsantrasyonları 0.03 ve akan kaynak suları için 0.17 EMS / L, 0.01 idigöl ve rezervuarlarda gelenler için 0.07 EMS / L, ve yeraltı sularını 11 (2000/04/25 tarihli ICR Aux1 18 ay erişim veritabanından veri) kullananlar için 0,04-0,74 EMS / L. Ulusal yeraltı Bir USEPA çalışmanın olumlu örneklerin Virüs konsantrasyonları 0.009 2.12 bulaşıcı birimler / ortanca ve 0.13 ve 0.29 bulaşıcı birimler / L 8 ortalama konsantrasyonları ile L arasında değişmektedir. Pozitif yeraltı örneklerinde virüs konsantrasyonu akan akarsularda daha yüksek oldu. Bu çalışmalarda yeraltı kullanarak tesislerin çoğu karstik bölgelerde bulunan akiferlerinden su aldı. Bunlar, kireçtaşı ve kristalin bulunan olanlarla birlikte (kırık kaya) ayarlarınız diğer ayarlardan 8,15,16 daha yüksek virüs konsantrasyonlarını olması muhtemeldir. USEPA virüs yöntemleri yüzey suyunun 200 L 300 L (ICR) (1615 Yöntemi) ve yeraltı 17,18 1,000 L 1.500 L (ICR) (1615 Yöntem) örnekleme hacimleri belirtin. Ancak, daha kullanımı ilebüyük örnek hacimleri, çoğu yüzey ve yeraltı suyu numuneleri virüs 8,11,19,20 için negatiftir.
Yüzey sularında bulunan Virüsler içme suyu tüketicilere potansiyel sağlık riski oluşturmaktadır. Yüzey Suyu Arıtma Kural en az 4-log virüs konsantrasyonlarını azaltmak için yüzey suyu kullanan tüm arıtma tesisleri gerektirir. Hatta bir 4 log azalma, 0.0044 EMS / L kadar az kaynağı, su içinde enfekte edici virüs konsantrasyonunun, ortalama kalma ve tedavi koşullarına ve rotavirüs 11,21 için doz tepki parametrelerinin varsayarak günde bir enfeksiyona neden olabilir. Tedavi edilmeyen Sularda bulunan virüs riski nedeniyle tedavi ve viral oluşum eksikliği daha büyük olabilir. Borchardt ve arkadaşları erişkinlerde akut gastroenterit% 22 ve% 63 kadar çocuklarda daha az beş yıl işlenmemiş yeraltı sularını kullanarak 19 topluluklarda içme suyu virüs nedeniyle olabileceğini tahmin ediyoruz.
USEPA Mbu yöntemde, 1615 Borchardt bulgularına ve meslektaşları 19,23 takibi ulusal olarak düzensiz Kirletici İzleme Yönetmelik üçüncü izleme döngüsü (UCMR3) 22 sırasında enterovirüs ve Norovirus algılamak için geliştirilmiştir. USEPA yöntem öncelikle işlenmemiş yeraltı sularını kullanarak sistemlerde virüs ölçmek için tasarlanmış, ancak diğer su matris türlerini içerecek şekilde daha genel yazılmıştır. Yeni yöntem ICR 17 sırasında kullanılan önceki virüs yöntemiyle birçok bileşenleri koruyarak bir melez, moleküler prosedürlerin eklenmesi norovirusa 24 Borchardt ve ark. 19,23 ve ek primer setleri yöntemine dayalı. Bu yazının amacı örnekleme prosedürü ve toplama ve sevkiyat sırasında numunenin bütünlüğünü korumak için gerekli adımları tanımlamaktır. Genel yöntemin bir değerlendirme Cashdollar ve ark. 25 tarif edilmiştir. Bu protokol, basit alan collectio kapaklarıBir pompa ve ön filtre gerekli değildir ve ayarlamalar pH veya suyun içinde bir dezenfektan varlığı için gerekli değildir nerede yüzey ve yeraltı sularının n numune alınacak. daha karmaşık bir numune alma Fout ve ark. 17,18 tarif edilmiştir.
1. Ön Prosedürler
Örnekleme Sitesinde Örnek Toplama 2. Hazırlık
3. Alan Numune Toplama
Saha Örneklerinin 4. sevkiyatı
Filtre tıkanma Tıkanma filtre içinden suyun akış hızını, Yöntem 1615 ile karşılaşılabilir büyük potansiyel bir problemdir. Bazı durumlarda bu, daha büyük bir akış sağlamak için küresel vana açılarak aşılabilir. Gerekli olan hacim içinden geçmeden önce, diğer durumlarda, filtre tamamen tıkalı hale gelecektir. Tablo 1 filtre tipi, su tipi ve bulanıklığın bir fonksiyonu olarak düşük hacimleri ile örneklerin yüzdesini göstermektedir. Tıkanma ters yüzey suyu numuneleri için durum iken, alüminyum oksit nano-tabanlı filtre yeraltı örnekleri için dörtlü amin bazlı filtre daha iyi performans ile, yeraltı ve yerüstü su hem de örnekleri ile oluştu. Alüminyum oksit nano-tabanlı filtreler ile toplanan örneklerin% 10 tıkanma nedeniyle gerekli minimum belirtilen hacmini karşılamak için başarısız olurken Genel, dörtlü amin bazlı filtre kullanılarak toplanan örneklerin% 6 hacmindeki eksikliği vardı. Cinsel, bulanıklık artmıştır tıkanmaya, ancak farklı bileşenlerin bir dizi bulanıklık katkı ve bunlardan bazıları, tıkanmasına neden yoktur. Örneğin, ICR çalışma sırasında meydana gelen tüm tıkanma olayları% 43 (verileri gösterilmemiş olan) iki nehir sistemleri sınırlı idi. ICR sırasında yüzey suyu için minimum hedef hacim çalışma sırasında toplanan ortalama hacmi 208 L medyan hacmi 217 ± 32 L idi 200 L. oldu (ICR Aux1 18 ay erişim veritabanından veri 2000/04/25 tarihli) . Böylece, tam ses bile yüksek Türbiditlerin birçok sularından alınabilir.
Bulanıklıkları 75 NTU üzerinde iken UST bir ön filtre kullanmak için numune gerekli, hatta bir ön filtre ile, 75 üzerinde Türbiditlerin ile sularda toplanan örneklerin% 34 NTU tıkanmış. Yöntem 1615 50 NTU üzerinde suları ile bir ön filtre kullanılmasını önerir; Ancak, Yöntem 1615 yayımlanmasından bu yana, yöntemde listelenen Buna ek olarak birkaç farklı ön filtre seçenekleri olmuşturtest edilmiştir. Örnek hacmi içinde belirgin bir gelişme ile sonuçlandı, bu açıklamalarla (veriler gösterilmemiştir).
Şekil 1. Standart Filtre Aparatı. Standart filtre cihazı alımı, filtre konut ve deşarj modülleri (her modül bir açıklaması için Ek Malzemeler bakınız) oluşur. Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.
Toplam Örnekler | Yetersiz Örnekler b sayısı | Yüzde Eksik Örnekleri | Bulanıklık (NTU) |
NanoCeram kullanarak Yeraltısuyu Filtreler c | |||
113 | 1 | 1 | <20 |
Yüzey Suyu NanoCeram Filtreler c kullanarak | |||
83 | 12 | 14 | <20 d |
8 | 4 | 50 | 20 - <50 |
6 | 5 | 83 | ≥ 50 d |
Toplam NanoCeram c | |||
210 | 22 | 10 | ≥ 0 |
1MDS Filtreler c kullanarak Yeraltı | |||
374 | 75 | 20 | <20 |
2693 | 27 | 1 e | <20 E |
505 | 36 | 7 f | 20 - <50 f |
122 | 19 | 16 E | 50 - <75 g |
175 | 60 | 34 e, f | ≥ 75 e, f, g |
Toplam 1MDS c | |||
3869 | 217 | 6 | ≥ 0 |
Tablo 1. Filtre Kapasitesi numuneler aşağıdaki hacmi ve bulanıklık verilerin mevcut olduğu gelen çalışmalardan şunlardır:. 4/2 sayılı ICR Aux1 18 ay erişim veritabanından 1) USEPA ICR çalışması (veri5/2000), 2) USEPA yeraltı çalışması 8, 3) USEPA Lawrence ve Lowell, MA çalışması (yayınlanmamış veriler), 4) USEPA Mississippi Nehri çalışma (yayınlanmamış veri), 5) USEPA içme suyu arıtma tesisi çalışması (yayınlanmamış veriler), 6) USEPA Yöntem 1615 değerlendirme çalışması 25 ve 7) Her çalışma için belirlenen asgari su hacmi önce tıkanmış filtre toplandı UCMR3 izleme ilk üç ay (yayınlanmamış veri). b Örnekleri. Bu yüzey suları için 200 L ve yeraltı için 1.500 L olmuştur, ama USEPA yeraltı çalışması için USEPA ICR altında yeraltı ve 1.893 L idi kaynak suları için 200 L idi. Hacmi belirlenen tam minimum toplamak için yeteneği c anlamlı farklı Numuneler, hem genel (p <0.001) NanoCeram ve yüzey suları ile yeraltı arasında 1MDS filtreleri (p = 0.002) ile ve her filtre türü için (p <0.001) Mann-Whitney Rank Sum testi kullanılarak d. & # toplamış8211, aynı üst simge değeri ile g Gruplar (p <0.05) Ranks test Varyans Kruskal-Wallis One Way Analiz ve Dunn İkili Çoklu Karşılaştırma Prosedür göre önemli ölçüde farklıdır. Tüm istatistiksel testler için bağımlı değişken, ancak 1.0 bir maksimum değere sahip, belirtilen en düşük hacimde bir fraksiyonu olarak filtreden geçirilir birimdir.
Çevre sularından virüsleri konsantre edilmesi için farklı filtre tipleri yıllar üzerinde 26 kullanılmıştır. Güncel yöntemler süzgeçleri 27, elektronegatif filtreler 13,28,29, cam yünü filtreleri 23 ve elektropozitif filtreler 30 istihdam. Elektronegatif filtreler yaygın olarak uzun yıllar kullanıldı, ancak tuz ilavesi ve önce veya örnekleme sırasında alanda su pH ayarlanması için bir gereklilik kendi yararını 13 sınırlar. alan örneklemesi için en pratik filtre seçimi elektropozitif filtreler olduğunu. Bu filtreler, yüksek akış hızlarında ve su herhangi bir klima olmaksızın suyun büyük hacimli örnekleme sağlar. Cam yünü filtreler en ucuz seçenek olmakla birlikte, elektropozitif filtrelerin daha yavaş akış oranları ve ticari olarak mevcut değildir. Ultrasüzgeçler su kalitesinin geniş bir ürün yelpazesi üzerinde en yüksek virüs kurtarma sağlar, ancak ekipman sampli için gerekling kolayca alan taşınabilir değildir ve örnekleri toplamak için gerekli süre 27 daha uzundur. Yöntem son zamanlarda kullanım alanına ayarlama ihtiyacını önlemek için elektronegatif filtreleri şartlandırılarak geliştirilmiştir, ancak bu büyük örnek hacimleri 28,29 toplamak için geçerli olmayabilir.
EPA Method 1615 alüminyum oksit nanolifler veya dörtlü aminler ya kendi pozitif yük almak elektropozitif kartuş filtreler kullanır. ikincisi üzerine eski avantajları, daha az pahalı olduğu ve etkili bir şekilde 30,31 değerleri doğal pH'ı geniş bir aralık üzerinde sularından virüsü toplar; Ancak, her kartuş, yanı sıra Borchardt ve arkadaşları tarafından kullanılan cam yünü filtreleri su 23,31,32 (Cashdollar, yayınlanmamış veriler) den Enterovirüs ve norovirusa benzer kurtarma verir. Kartuş filtreler örneklerin toplanması kolaylaştırmak için tasarlanmış basit bir örnekleme cihazı içine yerleştirilirve örnekleme sırasında kirlenmeyi azaltmak.
Büyük çalışmalar birden analitik laboratuvarları kullanarak yapılan zaman standart yöntemler paha biçilmezdir. EPA Method 1615 standart prosedürler ve bu toplanan verileri etkileyebilir iki büyük örnek toplama sorunları en aza indirmek için rehberlik sağlar çalışmalar-yanlış kirlenme örnek toplama sırasında veya yetersiz dezenfekte cihaz bileşenleri ve bileşenleri tarafından filtre gözeneklerin tıkanması kaynaklanan olumlu sonuçlar Su örneklenmiş olan.
Enterik virüsler nedeniyle yetersiz hijyen kişiden kişiye yayılabilir gibi, virüsler kontamine eldiven 33 ile kötü yıkanmış elleri veya elinden örneklerin içine sokulabilir. Bu numune potansiyel kirlenme yolları anlamak ve örnekleme sırasında aseptik tekniği kullanmak esastır. Nümune eldivenler öncelikle p maruz örnekleyicinin korumak için kullanılan ve olmadığını anlamak gerekirkirden cihazı rotect. Örnekleme ve bakım başlangıç kirlenmesini eldivenin el önlemek için eldiven giyilmesini sırasında alınmalıdır önce eller yıkanmalıdır. Onlar yüksek seviyelerde enterovirüsleri veya Noroviruses dökülme olabilir gibi gastroenterit veya solunum semptomları olan numune, numune toplamak olmamalıdır.
İkincisi, bakım, önceki örnekleme olaylardan virüsün taşınmasını önlemek için alınmalıdır. Kontaminasyon bu potansiyel kaynağını en aza indirmek için, yöntem 1615 yılında örnekleme cihazı giriş ve kartuş yuvası modülü arasında bir basınç regülatörü ve basınç ölçer içermemesiyle ICR, de modifiye edilmiştir. Örnekleme olaylar sırasında gözlenen basınçlar maksimum konut değerlendirmesi altında her zaman çünkü bu bileşenler çıkarıldı (örneğin, 125 5-inç kartuş muhafazaları için psi) ve dezenfekte etmek zor çünkü. İkinci sorun st ekipmanları boş kontrollerin kullanımı ile gösterildiUST 6,20 sonra udies. derecesi hangi ICR veri bilinmeyen etkilenen, ama büyük olasılıkla küçük oldu; Sadece iki yanlış pozitif negatif performans değerlendirme örnekleri çalışma sırasında vardı (veriler gösterilmemiştir). Ayrıca taşınmasını bulaşma olasılığını azaltmak için, aynı zamanda giriş modülü boru, her örnekleme olaydan sonra değiştirilmesi önerilir. Bu cihaz virüsü ile tohumlandı, kalite ya da performans kontrol için kullanılmıştır, eğer yeterli bir dezenfeksiyon sağlamak için özellikle önemlidir. Dezenfeksiyon uygulamadan önce, serbest klor konsantrasyonu depolama esnasında herhangi bir kayıp ölçülmelidir. Yukarıda tarif edilen düzeneğin konfigürasyonda ilgili değişimlere ek olarak, düzenli olarak ekipman boşlukları dezenfeksiyonun etkili olduğunu göstermek için çalıştırılabilir esastır. Yöntem 1615 ekipman boşlukları virüs tohumlu kontroller için kullanıldıktan sonra dezenfekte edilmiştir cihazları kullanılarak gerçekleştirilebilir görev, bu şekilde basitleştirilmesiihtiyacını ortadan kaldırarak prosedür dezenfeksiyon önce aygıt içinden bir virüs aşılanmış solüsyonun geçmek için. bu konsantrasyon, ekipman, herhangi uygun bir virüs deaktive etmek ve nükleik asitleri indirgeme her ikisi de gerekli olduğu gibi dezenfektan konsantrasyonu, Yöntem 1615 için 0.525% hipoklorit yükseltildi. Bu nedenle, ekipman boşlukları hücre kültürü ve qPCR deneyleri hem kullanılarak analiz edilmelidir.
Elektropozitif filtrelerin Her iki tür Tablo 1'de rapor çalışmaları sırasında tıkanma tabi tutulmuştur. Azaltılmış hacimli numune bilinmeyen sayısı, toplayıcı bir yanlış okuma veya başka karşılamak için örnekleme kasıtlı erken durağı olarak, bağlı örnekleme hataları olabilir Özellikle 20 NTU daha az bulanıklık okumaları ile sular için son tarih. tıkanma derecesi filtre tipi ve su kalite parametreleri üzerine hem bağlıdır. Önfiltreler bazı gelişmeler ölçüsünü sağlar, fakat kullanıldığında, işlenmiş ve analiz edilmelidirayrı elektropozitif filtreden. UCMR3 için geçerli tavsiye örnek en az yarım hacmi ilk filtre kullanılarak toplanan olabilir eğer iki alüminyum oksit nano-tabanlı filtreler kullanarak ön filtre olmadan tahsil edilmesi olduğunu.
The authors have nothing to disclose.
Yazarlar olan katkıları ICR ve sırasında yapılan izleme yapılan sayısız EPA personeline teşekkür mümkün UCMR3, bildirilen diğer EPA çalışmaların aşağıdaki kurşun araştırmacılar: Daniel Dahling, Alfred Dufour, Andrey Egorov, Susan Glassmeyer, Asja Korajkic, Richard Lieberman, Robert Safferman, Tim Wade; eleştirel bu yazının gözden Shannon Griffin ve Michael Ware ve. Yazarlar örnek toplama göstermek için kendi pompa evlerden birinin kullanımı için Indian Hill Su İşleri teşekkür ederim. Bu çalışma USEPA tarafından gözden ve yayına kabul olmasına rağmen, ille resmi Ajansı politikasını yansıtmayabilir. Ticari adları veya ticari ürünlerin Mansiyon kullanımı için onay ya da tavsiye niteliğinde değildir.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
1-L polypropylene bottle | Nalgene | 2104-0032 | |
Aluminum foil squares | Cole-Parmer | 06275-40 | |
Autoclave | Steris | Amsco Lab Series | |
Bubble wrap | U.S. Plastics | 50776 | |
Closable bag | Uline | S-12283 | |
Closable bag | Fisher Scientific | S31798C | |
Commercial ice packs | Cole-Parmer | 06345-20 | |
Cool safe box | Diversified Biotech | CSF-BOX | |
Gauze sponge | Fisher Scientific | 22-415-469 | |
Graduated cylinder | Cole-Parmer | 06135-90 | 4-L or larger |
Hype Wipe | Fisher Scientific | 14-412-56 | |
iButtons temperature data logger | Maxim | DS1921G | |
Insulated storage and transport chest | Fisher Scientific | 11-676-12 | |
Packing tape | U.S. Plastics | 50083 | |
Portable chlorine colorimeter II test kit | Hach | 5870062 | |
Portable pH and temperature probe | Omega | PHH-830 | |
Portable turbidity meter | Omega | TRB-2020-E | |
PTFE thread tape | Cole-Parmer | 08270-34 | Use on all threaded connections |
Pump, Centrifugal Magnetic Drive | Cole-Parmer | 72010-20 | |
Reduction nipple | Cole-Parmer | 06349-87 | |
Sodium hypochlorite (NaClO) | Use locally available household bleach | ||
Sodium thiosulfate (Na2S2O3) | Sigma Aldrich | 217247 | |
Surgical gloves | Fisher Scientific | 19-058-800 | |
Waterproof marker | Fisher Scientific | 22-290546 | |
Media | Composition | ||
0.525% sodium hypochlorite (NaClO) | Prepare a 0.525% NaClO solution by diluting household bleach 1:10 in dH2O. Store 0.525% NaClO solutions for up to 1 week at room temperature. | | |
[header] | |||
1 M sodium thiosulfate (Na2S2O3) pentahydrate | Prepare a 1 M solution by dissolving 248.2 g of Na2S2O3 in 1 L of dH2O. Store sodium thiosulfate for up to 6 months at room temperature. |
Bu JoVE makalesinin metnini veya resimlerini yeniden kullanma izni talebi
Izin talebiThis article has been published
Video Coming Soon
JoVE Hakkında
Telif Hakkı © 2020 MyJove Corporation. Tüm hakları saklıdır