大學校園不同場所空氣微生物種類及分布特征

黃國英

蘭州現(xiàn)代職業(yè)學院 農(nóng)林科技分院，甘肅 蘭州 730030

空氣微生物是自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，包括細菌、真菌和放線菌等有生命的活體，主要來源于自然界的土壤、水體、動植物和人類，其數(shù)量變化與地理環(huán)境、社會環(huán)境和人類活動等密切相關(guān)，在自然界的物質(zhì)循環(huán)中起重要的作用。空氣微生物往往吸附在顆粒物上形成微生物粒子，漂浮在空氣中，極易通過呼吸道進入體內(nèi)，導致某些疾病的發(fā)生與傳播。大學校園是師生學習、生活比較集中的區(qū)域，普遍存在空氣微生物污染問題[1-3]，加強對高校校園空氣微生物的監(jiān)測，分析校園空氣微生物的時空分布特征，對進一步了解校園空氣污染現(xiàn)狀，防止呼吸道疾病的傳播，保護師生身體健康具有重要的現(xiàn)實意義。

一、材料和方法

（一）培養(yǎng)基的制備

細菌培養(yǎng)基：稱取營養(yǎng)瓊脂20.0g、蛋白胨10.0g、牛肉膏10.0g、氯化鈉3.0g，溶解于1000ml蒸餾水中，經(jīng)121℃滅菌20min后冷卻至室溫，再倒入已滅菌的平器皿中以作備用。

真菌培養(yǎng)基：葡萄糖40.0g、蛋白胨10.0g、瓊脂20.0g、蒸餾水1000ml，首先將蛋白胨、瓊脂置于700ml蒸餾水中（置于1 000ml三角瓶內(nèi)）加熱溶解。將剩余的300ml蒸餾水另裝于一個小三角瓶內(nèi)，加入葡萄糖使其溶解，二者混勻后經(jīng)68.95kpa高壓蒸汽滅菌15min，倒入已滅菌的平器皿中備用。

（二）采樣方法

采用氣流撞擊法采樣[4]，以JWL-IIB202新型撞擊式多功能空氣微生物監(jiān)測儀采集樣本；采樣高度為1.5m，調(diào)節(jié)流量為20L/min，采樣時間為室內(nèi)2分鐘，室外3分鐘，平行測定3次，采集后的平器皿放置于37℃生物培養(yǎng)箱中，經(jīng)48h培養(yǎng)后直接計菌落總數(shù)，并對微生物進行染色、鏡檢。空氣細菌、真菌菌落計數(shù)以下式計算：

式中：N-平器皿菌落數(shù)（CFU/平器皿）；Q-流量（L/min）；T-采樣時間（min）

（三）采樣時間及布點

本次調(diào)查監(jiān)測的校園位于西北區(qū)域，考慮到春季是空氣微生物含量相對較高，也是傳染性疾病的多發(fā)季節(jié)，所以選擇在3、4月份對空氣微生物進行檢測；以細菌和真菌總和代表空氣微生物的總量。選取校園內(nèi)圖書館、綜合樓、餐廳、男女學生宿舍、微機房、實驗室、操場、辦公樓等有代表性的9個場所作為采樣點，從3月12號至4月25號，平均每隔3d采集一次數(shù)據(jù)，每次分別在8:00，11:30，17:00，三個時間段進行采集，平均每個采樣點采集有效數(shù)據(jù)3次，求出各采樣點的平均菌落數(shù)作為空氣中細菌、真菌的監(jiān)測總數(shù)。結(jié)果見表2。

表1 空氣微生物標準

（四）評價標準

空氣微生物含量是衡量特定區(qū)域空氣質(zhì)量的一個重要指標，按照中科院生態(tài)研究中心制定的空氣微生物標準，進行評價。見表1。

二、結(jié)果與分析

（一）校園環(huán)境空氣微生物的空間分布特征

表2 校園空氣中微生物含量（單位：cfu/m3）

表2數(shù)據(jù)顯示：按照中科院生態(tài)研究中心制定的空氣微生物標準，除微機房處于較清潔水平外，其他各點均處于清潔水平，適宜學生的生活學習和身體健康。

從校園的9個點的檢測結(jié)果來看：校園空氣微生物中主要是細菌，然后是真菌。不同采樣點微生物濃度差別較大，按不同采樣點微生物總數(shù)由大到小的順序為：微機房，男生宿舍，女生宿舍，操場，餐廳，圖書，實驗室，辦公樓，綜合樓。分析其原因：一是微機房人員密集，進出頻繁且通風不良，帶入的微生物較多，加之微機房機器散熱等原因，導致環(huán)境溫度較高，適合微生物的繁殖生長。二是操場微生物濃度次之，這可能是由于早起體育活動的學生擾動地面上含有微生物的浮塵漂浮在空氣中而引起的。三是男女宿舍微生物濃度較高的原因主要是因為宿舍空間狹小，衛(wèi)生條件稍差，人員活動集中，利于某些細菌的滋生，再加上春季氣溫較低，晚上睡覺都是關(guān)窗關(guān)門，通風不良造成。

另外通過檢測發(fā)現(xiàn)：餐廳、圖書館、操場等場所真菌的含量較高，應(yīng)引起注意。

（二）各點微生物的時間分布特征

2019年3月12號至4月25號，平均每隔3d采集一次數(shù)據(jù)，每天按8:00；11:30；17:00三段時間段進行采集，平均每個采樣點采集有效數(shù)據(jù)3次，求出各采樣點的平均菌落數(shù)，見圖1。

從不同的采樣時間來看，早晨8:00的微生物濃度最高，下午5:00次之，中午11:30最低。這主要因為在正常天氣情況下，早晨和晚上，近地層大氣容易出現(xiàn)逆溫，處于穩(wěn)定狀態(tài)，不利于空氣的對流擴算；中午大氣層流不穩(wěn)定，低層的帶菌粒子隨氣體垂直氣流擴散上升。同時，中午太陽輻射中的紫外線強度最大，能有效地殺滅大氣中的微生物，從而使大氣中微生物含量降低，這一點從圖1中操場中午微生物濃度下降最大可以得到印證。另外，各場所在上班之后一般采取了通風等措施，各采樣點微生物均呈下降趨勢。下午17:00，各點空氣微生物的含量有升高趨勢，分析其原因，這可能與下午溫度較高，有利于環(huán)境中微生物，尤其是細菌的繁殖，加之學生下午理論課偏少，人員流動量大，微生物易附著在顆粒物表面而進入到空氣中，尤其是在操場上活動的人員明顯增多，導致該時段的空氣質(zhì)量下降。

圖1 各采樣點不同時間微生物濃度比較

圖2 不同時間不同溫度下各點微生物濃度的比較

表3 空氣中細菌的初步鑒定

（三）溫度變化對空氣微生物含量的影響

考慮到3、4月份氣溫的變化較大，對空氣中微生物的含量會有一定影響，在監(jiān)測的時間段內(nèi)選擇測定了不同溫度下空氣微生物的數(shù)量。見圖2。

由圖2可知，室內(nèi)場所的微生物濃度隨著溫度的變化沒有明顯差異，而室外操場隨天氣變化空氣中微生物含量差異稍大，其中4月5日、13日是大霧天氣，不利于污染物的擴散，微生物含量明顯升高，室外活動易患呼吸道疾病，應(yīng)盡量減少室外活動。另外，隨氣溫升高，室外空氣微生物含量有降低的趨勢，可能是由于春季萬物復蘇，地表植被葉片吸附飛塵的能力增強，且氣候干燥不利于空氣中微生物的生存所致，這一結(jié)論還有待于進一步探討。

（四）校園空氣中細菌的初步鑒定

因空氣中致病菌的含量通常以球菌的含量來判斷，本實驗通過用革蘭氏染色法染色后對所測細菌進行了鏡檢，具體情況見表3。

校園空氣中的細菌主要以革蘭陽性菌為主，除綜合樓外，革蘭氏陽性菌含量在75%以上。細菌中主要以桿菌為主，球菌次之。球菌的百分含量情況是：餐廳＞綜合樓＞實驗室＞微機房＞圖書館＞辦公樓＞操場＞女生宿舍＞男生宿舍。有資料顯示：環(huán)境中球菌含量越高，代表空氣中致病菌的數(shù)量越多，空氣環(huán)境質(zhì)量越差，對人體健康不利，所以應(yīng)加強餐廳、綜合樓及微機房、實驗室、圖書館等場所的監(jiān)測和管理，提高環(huán)境質(zhì)量，保證師生健康。

三、結(jié)論及建議

校園空氣中，微生物含量以細菌為主，其次是真菌。

該校園空氣環(huán)境質(zhì)量出微機房處于基本清潔外，其他各點均基本屬清潔水平，有利于師生的學習和生活

在檢測時段內(nèi)，空氣微生物濃度受氣溫變化影響不大，但受天氣狀況影響較大，盡量避免大霧天氣在室外進行體育活動。

不同空間、不同時間段，空氣環(huán)境微生物含量不同。除天氣變化因素外，主要決定于人員活動的密集程度。空氣細菌的污染主要存在于人員流動大、通風條件不良、環(huán)境衛(wèi)生狀況較差的地點。這與賈麗等人[5]的研究結(jié)果一致。

為了改善校園環(huán)境，保障高校師生的健康，針對監(jiān)測調(diào)查中發(fā)現(xiàn)的問題，學校應(yīng)采取必要措施，通過加強衛(wèi)生知識宣傳和提高自我保健意識、制定定期保潔和消毒制度，在宿舍內(nèi)加強通風換氣，微機室增置空氣凈化裝置等措施，有效改善校園內(nèi)各點的環(huán)境空氣質(zhì)量，增進師生身體健康。