ASTM E645-18 冷却水系统中使用的杀微生物剂的评估标准实践

美国材料与试验协会 (ASTM) 制定的标准“ASTM E645-18 冷却水系统中使用的杀微生物剂评估标准实践”描述了评估用于控制冷却水系统中微生物生长的杀微生物剂（杀藻剂、杀菌剂和杀真菌剂）的有效性的程序。

使用模拟或真实的冷却塔水来施用杀微生物剂。

• 来自冷却水的微生物，
• 运行冷却系统中的微生物沉积物（生物膜）中的微生物或
• 针对已知污染冷却水系统的微生物或其组合进行评估。

此应用应由熟悉微生物技术的人员执行。

就本标准而言，除了《ASTM E2756-19 抗菌和抗病毒剂标准术语》标准中给出的术语和定义外，还适用以下定义：

• 杀藻剂，一种杀死藻类的化学物质；是含有叶绿素的单细胞或丝状植物。
• 杀菌剂是一种杀死细菌的物理或化学药剂，但不一定能杀死细菌孢子。
• 生物膜是固定在基质上并嵌入有机聚合物基质中的微生物和环境副产物的动态、自组织的积累。
• 冷却系统是用于从工艺、设备或两者中去除热量的设备和制冷剂。用于移除或传递热量的最常见介质是水。然后，加热后的水可以排入接收器主体（通过冷却系统一次）或冷却并重新使用（再循环冷却系统）。
• 冷却塔是一种用于在开放式循环冷却系统中散热的结构。
• 冷却剂是任何在热交换系统中吸收和传递热量的水基溶液。
• 杀菌剂是一种杀死真菌（即营养菌丝体或芽殖酵母，包括孢子或分生孢子）的物理或化学药剂。
• 微生物污垢是指不需要的细菌、真菌或藻类细胞，或这些细胞及其产物的任何组合在表面的积聚。通常这种积累伴随着有机和无机物质的积累。
• 杀微生物剂是杀死微生物的物理或化学药剂。

在模拟冷却水系统的条件下，对杀菌剂的杀菌效果进行评估。将杀菌剂添加到冷却水中，浓度设定为预期能够控制微生物的数量。在选定的时间间隔内，测定微生物数量或可测量的微生物成分，并与实验开始时的数值进行比较。细菌（需氧菌和厌氧菌）、真菌和藻类可通过多种方法检测，例如平板计数法、最可能数法、叶绿素含量法和三磷酸腺苷（ATP ）测定法。研究人员根据实验室测试结果，确定可接受的杀菌剂浓度范围，以满足记录保存或客户需求。

该应用确定了使用冷却水和现场沉积物和生物膜的冷却水系统中可能有效的杀微生物剂。添加沉积物和生物膜满足了在冷却水系统中纳入微生物主要来源的需要。即使有这种补充，实验室结果也可能无法完全预测现场杀微生物剂的有效性。这是因为影响杀微生物剂有效性的现场条件很难在实验室中模拟。影响杀微生物剂效果的条件包括吹扫速率、补充水添加量、水硬度、碳氢化合物渗滤液、pH 值、沉积物负荷、溶解固体、粘液中的微生物（生物膜）以及表面沉积物（盐、铁矿物、有机物）。另一个因素是，由于缺乏足够的恢复介质，很难计算出水中存在的所有微生物。 ASTM E1427-00 提供了表面附着微生物（生物膜）的形成和测试指南，ASTM E1326-13 提供了微生物非常规测量指南。

这些测试中使用的主要设备包括：

• 天平：校准至 0,1 毫克的分析天平，用于称量候选杀微生物剂以制备原液。
• 容器：摇晃安全的瓶子、小瓶或试管必须是无菌的才能使用。
• 菌落计数器：手动或经过验证的菌落图像分析仪（电子/扫描仪类型）适用于对孵育后的平板进行计数。
• 螺旋板（替代）。
• 恒温摇床：可靠的恒温摇床，提供混合和充气，并在整个接触期间将温度保持在选定的温度范围内，即 10.2 正负 2 度（水浴或培养箱摇床）。
• 培养皿：无菌，100 x 15 毫米塑料或硼硅酸盐玻璃。
• 移液器：标准移液器，无菌，具有适当的刻度或其他合适的输送系统，例如微量移液器。
• 灭菌器：压力蒸汽灭菌器（用于培养基、容器等）、用于容器的热风炉和用于过滤灭菌的过滤装置（一次性过滤单元，250 毫升，0,22 微米孔径）。
• 搅拌器：用于将冷却水样品分散到测试容器中并进行混合。这可以是磁力搅拌器、螺旋桨搅拌器或任何其他合适的装置。
• 容量瓶：100 mL，适用于配制杀微生物剂原液。可以在适当的情况下使用较小容量的瓶子。
• 搅拌机：使用搅拌器、搅拌机、声波浴或涡旋混合器将微生物沉积物均质化，然后将其与冷却水混合。
• 配备合适光源的显微镜可提供 400 至 1000 倍的放大范围。可能需要相衬或暗场能力。
• 配有 0,2 µm 过滤器的过滤装置。

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