CN110631888A - 一种水体病原物浓缩装置以及浓缩方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水体病原物浓缩装置及浓缩方法，该装置包括水罐、水泵、病原物浓缩器以及用于连接上述部件的连接管道，其中，所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口相连通，所述病原物浓缩器的第一出水口与所述水罐的进水口相连通，所述水泵位于所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口之间；其中，所述病原物浓缩器包括壳体以及设置于所述壳体中的无机陶瓷超滤膜滤芯，病原物浓缩器还包括第二出水口。本发明的装置结构简单，体积小，易于携带，特别适用于田间等野外现场快速、连续地富集环境水体中的病原物，使其达到可被检测的程度；本装置可保证水体中的病原物被尽量浓缩或收集完全，并保证病原物活性及检测结果的可靠性。

Description

一种水体病原物浓缩装置以及浓缩方法

技术领域

本发明涉及微生物检测技术领域，具体涉及一种水体病原物浓缩装置以及浓缩方法。

背景技术

水资源是人类赖以生存和发展的重要物质基础，水环境的质量是水和食物安全体系中最重要、关键的屏障之一，因此，水环境污染一直是公众和环境科学研究关注的焦点之一。水体中病原物的污染是水环境污染的重要问题，自然水体中的病原物可长期存活，并通过饮水、饮食或皮肤接触等多种途径感染人体，危害人类生产和人体健康。

水体中病原物的检测是评价水处理的一大技术指标，同时也是农业生产中影响来年病害发生的重要检测标准。但由于水体体积大，病原物浓度相对较低，且大多附着在水中颗粒物上，比临床标本更难于检出，通常需要通过化学方法或特殊装置对水体中的病原物进行有效富集浓缩，才能使其达到可被检测的程度。现有的浓缩水体中病原物的方法主要包括：过滤法、沉淀法、吸附-洗脱法、超滤法、反渗透法、脱水透析法、电阻拦法和免疫学方法等，这些浓缩方法虽然各具优点，但也存在自身的局限性，如应用范围有效、处理水量有限、易导致病原物失活，出现假阴性检测结果等，并且现有的方法往往需要将待测水体进行收集，然后搬运至实验室或化验室后再采用浓缩装置进行浓缩，由于水体体积大，造成水体收集和搬运困难，这对田间水体检测工作的开展造成一定的不便。因此，开发一种简便的、可操作性强的、能够在现场直接进行水体病原物浓缩的装置对于检测环境水体中的病原物具有重要意义。

发明内容

基于上述描述，本发明的目的在于提供一种简便的、可操作性强的、能够在田间直接应用的水体病原物浓缩装置。

作为本发明的第一方面，本发明提供了一种水体病原物的浓缩装置。

作为优选，所述装置包括：水罐、水泵、病原物浓缩器以及用于连接上述部件的连接管道，其中，所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口相连通，所述病原物浓缩器的第一出水口与所述水罐的进水口相连通，所述水泵位于所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口之间。

作为优选，所述病原物浓缩器包括壳体以及设置于所述壳体中的无机陶瓷超滤膜滤芯，其中，所述病原物浓缩器还包括第二出水口。

作为优选，所述病原物浓缩器的进水口和第一出水口分别设置在所述病原物浓缩器相对的两端，所述第二出水口位于所述进水口与所述第一出水口之间的壳体侧壁上。

作为优选，所述病原物浓缩器与所述装置可拆卸连接。

作为优选，所述病原物浓缩器对应进水口和第一出水口的壳体两端具有外螺纹或内螺纹，用于将所述病原物浓缩器与所述水泵和所述水罐进水口相连通的连接管道上具有相匹配的内螺纹或外螺纹。

作为优选，用于将所述病原物浓缩器与所述水泵和所述水罐进水口相连通的连接管道上设有可活动的连接头，所述连接头上具有用于与所述病原物浓缩器相连接的内螺纹或外螺纹。

作为优选，所述水罐为双层壁结构，在水罐外壁与内壁之间具有容纳冷却水的空间，其中，水罐外壁一端设有冷却水进水口，相对的另一端设有冷却水出水口。

作为优选，所述病原物浓缩器第一出水口与水罐进水口相连通的连接管道上设有第一压力表、压力调节阀和/或温度检测器。

作为优选，所述水泵与病原物浓缩器进水口相连通的连接管道上设有第二压力表。

作为优选，所述装置还包括一排水口，所述排水口与所述水罐出水口相连通。

作为本发明的第二方面，本发明提供了一种水体病原物的浓缩方法，包括如下步骤：

(1)提供如上所述的病原物浓缩装置；

(2)让水罐中的待浓缩水体经孔径为10～1000nm的无机陶瓷超滤膜进行过滤，收集穿过无机陶瓷超滤膜膜层的滤液，未穿过无机陶瓷超滤膜膜层的水体进入水罐进行循环过滤，待滤液达到目标体积停止浓缩；其中，还包括对水罐进行冷却降温的步骤；

(3)将所述无机陶瓷超滤膜取出，用水或缓冲液冲洗，收集冲洗液，即得细胞体积大于无机陶瓷超滤膜孔径的病原物浓缩液。

作为优选，未穿过无机陶瓷超滤膜膜层的水体包括从无机陶瓷超滤膜中间通孔流出的水体和从无机陶瓷超滤膜与病原物浓缩器壳体缝隙流出的水。

作为优选，当所收集的滤液体积等于水罐中的待浓缩水体体积时停止浓缩。

作为优选，通过设置于水罐上的冷却水进水口和冷却水出水口让冷却水进入水罐外壁与内壁之间具有容纳冷却水的空间对水罐进行冷却降温。

作为本发明的第三方面，本发明提供了上述水体病原物浓缩装置在用于浓缩水体中的病原物中的用途。

所述浓缩包括但不限于将水体中的病原物按细胞体积大小进行富集、过滤和/或分离。

本发明的有益效果：

(1)本发明的装置结构简单，体积小，易于携带，特别适用于田间等野外现场快速、连续地富集环境水体中的病原物，使其达到可被检测的程度；并且本装置可保证水体中的病原物被尽量浓缩或收集完全，并保证病原物活性及检测结果的可靠性。

(2)本发明通过使用无机陶瓷超滤膜对水体中的病原物进行物理浓缩，由于无机陶瓷超滤膜不带电荷，具有不影响病原物自身特性和重复多次使用的优点。

(3)本发明的装置的各个部件可拆卸连接，便于超滤膜的更换以及使得装置易于携带。

(4)本发明的方法能够方便地将水体中特定大小的病原物进行富集、过滤或分离，具有操作简便、不影响病原物活性和病原物收集完全的优点，保证了水体检测结果的可靠性。

附图说明

图1是本发明的病原物浓缩装置的平面示意图。

图2是本发明的无机陶瓷超滤膜的示意图。

图3是原水、浓缩液和PMMoV病毒粒子显色反应实验结果图。

图4是病原物浓缩装置壳体示意图。

图5是原水和500nm过滤液菌落数量结果图。

图6是500nm过滤液和浓缩液中菌体数量结果图。

图7是原水和浓缩液菌落直径结果图，其中，(A)为浓缩液中的菌落直径结果图，(B)为原水中的菌落直径结果图。

图8是原水和过滤液中的菌群结果图。

附图标记：1装置，10水罐，101水罐进水口，102水罐出水口，103冷却水进水口，104冷却水出水口，20水泵，30病原物浓缩器，301壳体，302无机陶瓷超滤膜，303病原物浓缩器的进水口，304病原物浓缩器的第一出水口，305病原物浓缩器的第二出水口，40连接管道，401连接头，402阀，50第一压力表，60温度检测器，70压力调节阀，80第二压力表， 90排水口，100控制阀。

具体实施方式

下面将结合附图对发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，在本发明的描述中，对于术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，对于术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1：一种水体病原物浓缩装置

参考图1-4，本发明提供了一种水体病原物的浓缩装置1，所述装置1包括：水罐10、水泵20、病原物浓缩器30以及用于连接上述部件的连接管道40，其中，水罐的出水口102 与病原物浓缩器的进水口303相连通，病原物浓缩器的第一出水口304与水罐的进水口101 相连通，所水泵20位于水罐的出水口102与病原物浓缩器的进水口303之间。在本实施方式中，待浓缩的水体通过水罐进水口101被注入水罐10中，水罐的出水口102与水泵20连接，水泵20用于将水罐10中的水泵入病原物浓缩器30进行病原物的浓缩或分离，经过病原物浓缩器30后的部分水体可通过病原物浓缩器的第一出水口304，从水罐进水口101再次进入水罐10中，进行循环浓缩，以使水体中的病原物浓缩或分离完全，保检测结果的准确性。

在本实施方式中，水泵20可以为隔膜泵、蠕动泵、涡轮泵以及其他本领域常用的水泵，所述水泵20上具有连接直流电的电源(图中未示出)或用蓄电池进行供电。泵入病毒浓缩器 30中的水的流量及速度可通过调节系统压力进行调节。

在一些优选的实施方式中，所述病原物浓缩器30包括壳体301以及设置于所述壳体301 中的无机陶瓷超滤膜滤芯302，通过无机陶瓷超滤膜302实现病原物的浓缩或分离。无机陶瓷超滤膜302是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而成的非对称膜，其中间具有多个通道，将待过滤液体用泵送入无机陶瓷超滤膜302的通道内，在压力作用下，超滤膜将粒径大于膜孔径的病原物截留在超滤膜上，小于膜孔径的病原物穿过膜层进入到滤液当中，从而使水体中的病原物达到分离、浓缩、纯化的目的。在本申请中，水罐中的部分液体没有经过无机陶瓷超滤膜302的膜层，而从无机陶瓷超滤膜302的中间通道流过，这部分液体的流动方向和滤液渗出的方向垂直，形成错流过滤。该从无机陶瓷超滤膜302中间通道流过的液体可能携带有大量病原物，该部分液体从病原物浓缩器30的第一出水口304再次进入水罐10，再次被泵入病毒浓缩器30进行浓缩。同时也可通过压力调节阀控制内循环中无机陶瓷超滤膜两端压力，从而控制水流速度和穿透超滤膜302的膜层渗透率，促使大量病原物依附于无机陶瓷超滤膜中间通道壁上，便于最后用一定体积的水或缓冲液，例如1×PBS冲洗通道内壁达到最高浓度的浓缩液。

其中，无机陶瓷超滤膜30的膜孔径大小可根据待浓缩或分离病原物的大小进行选择，例如可以为10～1000nm等。

在一些优选的实施方式中，所述病原物浓缩器30还包括第二出水口305，所述第二出水口305用于排出穿过无机陶瓷超滤膜302膜层的滤液。在一些方式中，第二出水口305与排出滤液的滤液排水管(图中未示出)相连接。在一些方式中，滤液排水管为塑料软管或橡胶软管。在一种情况下，穿过无机陶瓷超滤膜302膜层的一部分液体可能不能从第二出水口305 排出，而是通过无机陶瓷超滤膜302与壳体301之间的缝隙在泵的作用下从第一出水口304 排出，与从无机陶瓷超滤膜302中间通孔穿过的部分液体一起残留在连接管道中，并再次进入水罐10，这部分液体同样含有大量病毒，让进入水罐10的这部分液体进行循环过滤，以保证原液得到最大限度的浓缩，保证检测结果的准确性。

在一些优选的实施方式中，所述病原物浓缩器的进水口303和第一出水口304分别设置在所述病原物浓缩器30相对的两端，即进水口303设置在病原物浓缩器30的一端，所述第一出水口304设置在病原物浓缩器30的另一端，第二出水口305位于所述进水口303与所述第一出水口304之间的壳体侧壁上。

在一些优选的实施方式中，所述病原物浓缩器30与所述装置可拆卸连接，具体地，病原物浓缩器的壳体301与所述装置的其他部件通过螺纹、卡扣或卡环可拆卸连接，从而便于更换病原物浓缩器壳体中的滤芯。

在一些优选的方式中，所述病原物浓缩器30对应进水口303和第一出水口304的壳体两端具有外螺纹或内螺纹，用于将所述病原物浓缩器30与所述水泵20和所述水罐进水口101 相连通的连接管道上具有相匹配的内螺纹或外螺纹，病原物浓缩器30通过螺纹与所述装置或所述装置的其他部件可拆卸连接。在一些优选的方式中，病原物浓缩器30壳体两端具有外螺纹，病原物浓缩器30与水泵20连接的连接管道上，以及病原物浓缩器第一出水口304与水罐进水口101连接的连接管道上具有与病原物浓缩器壳体两端外螺纹相匹配的内螺纹。

在一些优选的实施方式中，用于将所述病原物浓缩器30与所述水泵20和所述水罐进水口101相连通的连接管道上设有可活动的连接头401，所述连接头401上具有用于与所述病原物浓缩器30相连接的内螺纹或外螺纹。这里可活动的连接头401是指该连接头401与连接管道40活动连接，能够在连接管道40上上下移动和/或转动，该可活动的连接头401便于病原物浓缩器30与连接管道40的连接与拆卸。在一些优选的方式中，病原物浓缩器壳体两端具有外螺纹，连接头401上具有相匹配的内螺纹。在一些优选的方式中，在连接管道上具有用于将连接头401固定在连接管道40上的阀402，当需要更换滤芯时，打开该阀402，通过转动连接头401和病原物浓缩器壳体将病原物浓缩器30从装置上拆卸下来。

在一些优选的实施方式中，所述水罐10为双层壁结构，在水罐外壁与内壁之间具有容纳冷却水的空间，其中，水罐外壁一端设有冷却水进水口103，相对的另一端设有冷却水出水口104。具体而言，水罐中空，且具有外壁和内壁，外壁和内壁之间形成容纳冷却水的空间，内壁之内为容纳待浓缩水体的空间，水罐的底部具有出水口102，该出水口102用于将罐体内的待浓缩水体排出水罐10。在靠近水罐顶部的水罐外壁上具有冷却水进水口103，在靠近水罐底部与冷却水进水口103相对的水罐外壁上具有冷却水出水口104，冷却水进水口103 连接冷却水，通过通入冷却水对水罐10内的待浓缩水体进行冷却降温。在一种情况下，含有病原物的水体经过病原物浓缩器30后，部分水体会再次进入水罐10进行循环浓缩，水泵20 压力会导致这部分水温度升高，如果温度过高会引起水体中病原物的失活，因此通过冷却水对进入水罐10中的水体进行冷却降温，确保病原物不会受热失活。在一些优选的方式中，控制水体温度在10-40℃。

在一些优选的方式中，冷却循环动力由循环泵供给，整个循环过程中设置循环流量和循环压力。

在一些优选的实施方式中，所述病原物浓缩器第一出水口304与水罐进水口101相连通的连接管道40上设有第一压力表50、压力调节阀70和/或温度检测器60。其中，第一压力表50用于检测病原物浓缩器第一出水口304的出水压力，用于判断病原物浓缩器30中的无机陶瓷超滤膜的渗透压力、滤液流速及水温，如果第一压力表50显示的数据低，说明无机陶瓷超滤膜302渗透压小，滤液流速慢，产热少水温低；可通过压力调节阀70加大压力，此时无机陶瓷超滤膜302渗透压变高，滤液流速加快，产热多水温高，同时配合冷却水系统对再次进入水罐10中的水体进行降温以保证水体中的病原物活性；其中，温度检测器60为温度表，用于检测水体温度。在一些优选的方式中，压力调节阀70为针型阀。

在一些优选的实施方式中，所述水泵20与病原物浓缩器进水口303相连通的连接管道 40上设有第二压力表80，该第二压力表80用于检测水泵20的出水压力。在一些优选的方式中，水泵20压力控制在0.1～1.0MPa。在一些优选的方式中，水泵20压力为0.2MPa。

在一些优选的实施方式中，所述装置还包括一排水口90，所述排水口90与所述水罐出水口102相连通。在一些优选的方式中，在排水口90与水罐出水口102之间具有控制阀100，打开该控制阀100，可将水罐10中的水从排水口90排出水罐10外，最后排放或收集在一个容器中。在一些优选的方式中，控制阀100为手动球阀。

在一些优选的实施方式中，本发明的装置1采用工程塑料或不锈钢材料制成。

在一些优选的实施方式中，构成本发明装置的各个部件之间可拆卸连接，在野外出差时，可将各个部件拆卸，便于携带。

采用本发明的装置1可以用于水体中特定大小病原物的浓缩，需要理解的是，本申请中的所述的浓缩包括但不限于对水体中的病原物进行浓缩、过滤和分离，其中，浓缩是指对水体中特定细胞体积大小的病原物进行富集，使水体中的病原物达到可被定性甚至定量检测的地步；过滤是指通过本申请的装置去除水体中特定细胞体积大小的病原物；分离是指对水体中的病原物按照细胞体积大小进行分类，或将水体中所含的不同细胞体积大小的病原物相分离，例如将水体中细胞大小在200～500nm的病原物与细胞大小在500～700nm的病原物分离，从而对水体进行全面分析。

以浓缩水体中50～500nm病原物为例，简述本发明的装置的工作工程如下：

(1)在病原物浓缩器30中设置孔径为500nm的无机陶瓷超滤膜302，关闭水罐出水口 102处的控制阀100，将从田间采集的原水从水罐进水口101注入水罐10中，启动水泵20，水罐10中的水在水泵20的压力作用下从水罐出水口102进入病原物浓缩器30，一部分水穿过无机陶瓷超滤膜302的膜层从病原物浓缩器30的第二出水口305排出，收集待用(这部分水为含有小于500nm病原物的滤液)；另一部分水穿过无机陶瓷超滤膜302的中间通道流出的液体和从无机陶瓷超滤膜302与壳体301之间缝隙流出的液体从病原物浓缩器30的第一出水口304排出，通过连接管道40从水罐进水口101进入水罐10中，进行循环浓缩，收集滤液，直至不再需要浓缩时，打开控制阀100，将水罐10中残留的水从排水口90排出。在循环浓缩期间，从冷却水进水口103通入冷却水对水罐10中的水体进行冷却降温。

在一些优选的情况下，浓缩结束后所收集的滤液的体积等于进入水罐10的原水的体积。

(2)将病原物浓缩器30中的滤芯更换为孔径为50nm无机陶瓷超滤膜302，将步骤(1) 所收集的含有小于500nm病原物的滤液注入水罐10，循环浓缩，过滤完成后将无机陶瓷超滤膜302取出，用水或缓冲液例如PBS缓冲液多次冲洗，收集冲洗液，即得含有50～500nm病原物的浓缩液，该浓缩液可以直接用于后续检测试验。

在一些优选的方式中，从田间采集的水体预先通过网筛过滤浮萍、砂砾等大颗粒后，再注入水罐中进行浓缩。在一些优选方式中，采用600目不锈钢网筛过滤浮萍、砂砾等大颗粒。

实施例2：水体中PMMoV植物病毒浓缩检测

将浓缩装置装上500nm孔径无机陶瓷超滤膜，首先待测水体(50L原水)通过600目不锈钢网过滤浮萍、砂砾等大颗粒，过滤后的水体缓慢注入罐体。先使用500nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)留过滤液(称为500nm过滤液)。将500nm过滤液再次缓慢注入罐体，使用50nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)过滤。过滤完成后，将超滤膜取出，使用50mL注射器20-50mL 1×PBS多次冲洗，最终的冲洗液为浓缩液。将原水、浓缩液、提纯的PMMoV病毒粒子各吸取5μL，直接吸附在带正电荷的尼龙膜上，用20mL的PBS(含2％BSA)封闭30分钟，用20mL的PBS-T(含0.05％Tween-20)摇床冲洗15分钟，反复冲洗3次。20mL的一抗反应液(10μL PMMoV-CP抗体，0.5％BSA)反应30分钟，用20mL的PBS-T(含0.05％Tween-20)摇床冲洗15分钟，反复冲洗3次。20mL 二抗反应液(10μL兔抗-碱性磷酸酶，0.5％BSA)，反应30分钟后，用20mL的PBS-T(含0.05％ Tween-20)摇床冲洗15分钟，反复冲洗3次。去冲洗液膜上添加1mL NBT/BCIP显色液，黑暗显色10分钟。结果表明，来自50L原水的样品没有显色反应，而50mL浓缩液和PMMoV 病毒粒子具有显色反应(图3)。说明该方法能很好的浓缩水体中的病毒。

实施例3：细菌过滤

将浓缩装置装上500nm孔径无机陶瓷超滤膜，首先将待测水体通过600目不锈钢网过滤浮萍、砂砾等大颗粒，过滤后的水体缓慢注入罐体。先使用500nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)留过滤液。分别取原水、500nm过滤液100μL涂布于LB培养基上，28℃培养48h，结果显示，原水菌落数量显著高于过滤水(图5)，说明本装置可以截留大多数细菌。

实施例4：细菌浓缩

将浓缩装置装上500nm孔径无机陶瓷超滤膜，首先待测水体通过600目不锈钢网过滤浮萍、砂砾等大颗粒，过滤后的水体缓慢注入罐体。先使用500nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)留过滤液。将500nm过滤液再次缓慢注入罐体，使用50nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)过滤。过滤完成后，将超滤膜取出，使用50mL 注射器20-50mL 1×PBS多次冲洗，最终的冲洗液为浓缩液。分别取500nm过滤液、浓缩液 100μL涂布于LB培养基上，28℃培养48h，结果显示，浓缩液中菌体含量显著高于500nm过滤液(图6)，说明本装置可以用于水体中细菌的浓缩。

实施例5：细菌尺寸分离

将浓缩装置装上500nm孔径无机陶瓷超滤膜，首先待测水体通过600目不锈钢网过滤浮萍、砂砾等大颗粒，过滤后的水体缓慢注入罐体。先使用500nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力 0.2MPa，温度10-40℃)留过滤液。将500nm过滤液再次缓慢注入罐体，使用50nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)过滤。过滤完成后，将超滤膜取出，使用50mL 注射器20-50mL 1×PBS多次冲洗，最终的冲洗液为浓缩液。分别取原水、浓缩液100μL稀释 10倍以后，涂布100μL于LB培养基上，28℃培养48h，挑选1-4所示菌落进行负染电镜观察，结果表明1-4号细菌直径在107-167nm之间(图7(A))，5号细菌直径约为652nm(图7 (B))。表明原水通过500nm和50nm无机陶瓷超滤膜过滤浓缩，能有效将原水中直径为 50-500nm的细菌进行分离。

实施例6：特定尺寸细菌分离

将浓缩装置装上500nm孔径无机陶瓷超滤膜，首先待测水体通过600目不锈钢网过滤浮萍、砂砾等大颗粒，过滤后的水体缓慢注入罐体。先使用500nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)留过滤液。将500nm过滤液再次缓慢注入罐体，使用50nm孔径无机陶瓷超滤膜(压力0.2MPa，温度10-40℃)过滤。在过滤到一半水体时，调节压强(压力0.4MPa，温度10-40℃)过滤，从病原物浓缩器第二出水口直接留取过滤液。分别取原液、直接在病原物浓缩器第二出水口留取的过滤液100μL，稀释10倍以后涂布100μL于LB培养基上，28℃培养48h。培养结果显示，原水中处于低浓度的劣势菌群a，在50nm高过滤压力的情况下，在病原物浓缩器第二出水口大量析出，且菌体较为均匀单一(图8)。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水体病原物浓缩装置，其特征在于，所述装置包括：水罐、水泵、病原物浓缩器以及用于连接上述部件的连接管道，其中，所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口相连通，所述病原物浓缩器的第一出水口与所述水罐的进水口相连通，所述水泵位于所述水罐的出水口与所述病原物浓缩器的进水口之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述病原物浓缩器包括壳体以及设置于所述壳体中的无机陶瓷超滤膜滤芯，其中，所述病原物浓缩器还包括第二出水口。

3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述病原物浓缩器的进水口和第一出水口分别设置在所述病原物浓缩器相对的两端，所述第二出水口位于所述进水口与所述第一出水口之间的壳体侧壁上。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述病原物浓缩器对应进水口和第一出水口的壳体两端具有外螺纹或内螺纹，用于将所述病原物浓缩器与所述水泵和所述水罐进水口相连通的连接管道上具有相匹配的内螺纹或外螺纹。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，用于将所述病原物浓缩器与所述水泵和所述水罐进水口相连通的连接管道上设有可活动的连接头，所述连接头上具有用于与所述病原物浓缩器相连接的内螺纹或外螺纹。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水罐为双层壁结构，在水罐外壁与内壁之间具有容纳冷却水的空间，其中，水罐外壁一端设有冷却水进水口，相对的另一端设有冷却水出水口。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述病原物浓缩器第一出水口与水罐进水口相连通的连接管道上设有第一压力表、压力调节阀和/或温度检测器。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述水泵与病原物浓缩器进水口相连通的连接管道上设有第二压力表。

9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括一排水口，所述排水口与所述水罐出水口相连通。

10.一种水体病原物的浓缩方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)提供如权利要求1～9任一项所述的病原物浓缩装置；

(2)让水罐中的待浓缩水体经孔径为10～1000nm的无机陶瓷超滤膜进行过滤，收集穿过无机陶瓷超滤膜膜层的滤液，未穿过无机陶瓷超滤膜膜层的水体进入水罐进行循环过滤，待滤液达到目标体积停止浓缩；其中，还包括对水罐进行冷却降温的步骤；

(3)将所述无机陶瓷超滤膜取出，用水或缓冲液冲洗，收集冲洗液，即得细胞体积大于无机陶瓷超滤膜孔径的病原物浓缩液。

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