EN 16421 材料對水的影響 - 增強微生物生長 (EMG)

歐洲標準「EN 16421 材料對人類飲用水的影響 - 促進微生物生長 (EMG)」描述了三種測定非金屬材料促進微生物生長能力的方法。該標準適用於在各種條件下用於運輸和儲存人類飲用水的材料。

此標準適用於測試單一材料類型或僅一種材料與水接觸的產品。它不適用於多種材料接觸水的組裝產品。每種方法所得的結果不可直接比較。

就本標準而言，適用以下術語和定義：

• 三磷酸腺苷是所有生物體細胞中產生的化合物，在本方法中，用於測量水中和測試件表面的活性生物質的量。
• 附著生物質濃度是附著在表面並產生三磷酸腺苷的微生物的濃度。
• 生物膜是一簇附著在與水性液體接觸的表面的微生物，通常嵌入細胞外聚合物自生基質中。生物膜包括生物體和非生物體。
• 生物量產量是結合生物量和懸浮生物量的總和。
• 生物量生產潛力是考慮了與陰性對照相關的平均生長量之後的生物量生產測量值的平均值。
• 對照組是具有已知微生物生長特性的特定測試樣本。對照用於證明檢測結果令人滿意。
• 飲用水是指符合第 98/83/EC 號指令（關於供人類飲用的水的品質）的供人類飲用的水。
• 材料是具有特定成分和特定製造程序的一種或多種單一物質的配方。

本標準提供了三種測定非金屬材料促進微生物生長能力的方法：

• 方法1：用ATP測量生物量生產潛力
• 方法二：透過生物膜體積測量
• 方法3：透過平均溶氧消耗量測量

第一種方法描述了生物量生產潛力測試，該測試確定在生物穩定的水中孵育一定時間後，微生物的生長情況。生物量生產潛力是一種基於以下兩個原理的組合來測試材料支持微生物生長能力的方法：

• 每七天更換一次測試水的批量測試條件
• 透過測量三磷酸腺苷來確定活性生物質的量

測試時，將待測材料的代表性樣本放入經過適當改良的飲用水中培養，並接種來自地表水源的天然微生物混合物。測試件在恆定的表面積與體積比 0,16 cm-1 下培養指定時間（16 週）。當取出測試件進行生物量測量時，透過調整測試容器中的水量來保持該比例恆定。測試水每 7 天更換一次。透過測量培養 56、84 和 112 天後的三磷酸腺苷含量來確定測試件上和水中的生物量。三磷酸腺苷的含量用作活性生物量的標準。根據附著和懸浮生物量的量，計算出與測試件規定表面積相關的生物量。每個測試都通過在等效條件下陽性和陰性對照的令人滿意的性能來驗證。

後者方法是指透過測量生物膜（一種附著在物體表面的結構化微生物群落）的物理體積來量化其數量的技術。這是微生物學和材料測試中用於評估生物膜形成的幾種方法之一，特別適用於暴露於潮濕或水下環境的材料。此方法是評估材料抗微生物生長能力的一部分（這對於在潮濕和細菌容易滋生的隧道和地下結構中使用的防水膜非常重要）。

此方法有以下重要意義：

• 評估材料衛生性能。
• 評估表面對微生物定植的敏感度。
• 有助於比較抗菌處理或表面改質的有效性。

第三種方法指的是微生物活性，特別是生物膜的形成，這是一種用於測量溶氧隨時間變化消耗的技術。溶氧是指水中存在的氧氣量。微生物（包括生物膜中的微生物）在代謝過程中會消耗氧氣。氧氣消耗表示生物活性；生物膜越活躍，消耗的氧氣就越多。在這種方法中，在給定時間內溶解氧的平均下降量（即平均溶解氧消耗量）被用來衡量生物膜的生長或表面微生物的活性。

此方法無損檢測，可即時或長期使用。它能夠定量、間接地測量微生物的存在和代謝活性。尤其適用於評估材料在可能形成生物膜的環境中（例如隧道、水管、防水膜）對微生物定植的抵抗力。

此方法用於測試抗菌表面、評估建築材料的微生物清潔度以及標準測試協議。

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