校園環(huán)境空氣微生物的檢測與分析

朱文華

（衡水學(xué)院 河北 衡水 053000）

空氣中細(xì)菌、真菌和放線菌等有生命的活體統(tǒng)稱為空氣微生物，來源廣泛[1]。懸浮在空氣中的微生物會影響生物圈的生態(tài)平衡，也能造成環(huán)境污染和傳染病的爆發(fā)流行[2]。研究表明，空氣微生物的濃度過高會引起各種動植物疾病、人類急慢性疾病，部分細(xì)菌還會導(dǎo)致日常用品變質(zhì)和建筑物腐朽[3]。因此，廣泛分布的空氣微生物與人類社會關(guān)系密切，不僅具有重要的生態(tài)系統(tǒng)功能，而且還是環(huán)境空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)之一[4]。

1 材料與方法

1.1 采樣方法。采用自然沉降法對衡水學(xué)院校園內(nèi)的微生物進(jìn)行采樣，選取衡水學(xué)院本部為采樣區(qū)域。采樣點設(shè)置分為室內(nèi)和室外兩部分，室內(nèi)采樣點：圖書館、教室(1 號教學(xué)樓)、學(xué)生公寓(13 號公寓)、第一食堂；室外采樣點：小樹林、操場。采樣時間設(shè)置為8：00 ～9：00、10：30 ～11：30、17：00 ～18：00 這3 個時間段。

表1 采樣點的設(shè)置及環(huán)境特征

1.2 培養(yǎng)基。①細(xì)菌培養(yǎng)基：牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基；②真菌培養(yǎng)基：沙氏培養(yǎng)基；③放線菌培養(yǎng)基：高氏一號培養(yǎng)基。

1.3 微生物培養(yǎng)方法。每種微生物一天采樣3 次，每次5 min，采樣后將培養(yǎng)皿倒置于恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)培養(yǎng)，細(xì)菌于37 ℃培養(yǎng)48 h；真菌于28 ℃培養(yǎng)72 h；放線菌于27 ℃培養(yǎng)7 d。培養(yǎng)結(jié)束后，分別對各自平皿進(jìn)行菌落計數(shù)，計算空氣微生物濃度(cfu/m3)。

1.4 計算方法。菌落計數(shù)后，按照如下公式計算出各受檢環(huán)境空氣中的微生物濃度：C=1000×50N/(A×t)；式中：C—空氣中微生物濃度(cfu/m3)；A—平板面積(cm2)；N—培養(yǎng)皿菌落數(shù)(個)；t—暴露時間(min)。

2 結(jié)果與分析

2.1 校園內(nèi)空氣微生物多樣性差異分析。通過對大學(xué)校園內(nèi)3 種不同微生物的采樣菌落計數(shù)發(fā)現(xiàn)，不同微生物的濃度水平均有所差異，從圖1 可以看出，各采樣點細(xì)菌的濃度水平依次為：教室(3 444 cfu/m3)＞操場(3 222 cfu/m3) ＞小樹林(2889cfu/m3)＞學(xué)生公寓(2 833 cfu/m3) ＞食堂(2 500 cfu/m3) ＞圖書館(1 167 cfu/m3)；各采樣點真菌的濃度水平依次為：操場(4 944 cfu/m3)＞學(xué)生公寓(4 167 cfu/m3)＞小樹林(3 444 cfu/m3) ＞食堂(3 167 cfu/m3) ＞教室(2 500 cfu/m3) ＞圖書館(1 000 cfu/m3)；各采樣點放線菌的濃度水平依次為：學(xué)生公寓(3 444 cfu/m3) ＞小樹林(2 833 cfu/m3) ＞操場(2 278 cfu/m3) ＞教室(1 778 cfu/m3) ＞食堂(1 722 cfu/m3)＞圖書館(556 cfu/m3)。

圖1 不同地點的微生物濃度差異分析

2.2 校園內(nèi)空氣微生物多樣性的日變化差異分析。通過對大學(xué)校園內(nèi)一天3 個不同時間段的采樣菌落計數(shù)發(fā)現(xiàn)，不同微生物的濃度水平均有所差異。

2.2.1 細(xì)菌的日變化差異分析。從圖2 可以看出，早上8：00 ～9：00，各采樣點細(xì)菌的濃度水平依次為：操場(3 500 cfu/m3)＞教室(2 000 cfu/m3) ＞學(xué)生公寓(1 667 cfu/m3)＞小樹林(1 500 cfu/m3)=食堂(1 500 cfu/m3)＞圖書館(1 333 cfu/m3)；中午10：30 ～11：30，各采樣點細(xì)菌的濃度水平依次為：教室(4 500 cfu/m3)＞學(xué)生公寓(3 833 cfu/m3) ＞食堂(3 500 cfu/m3) ＞小樹林(2 667 cfu/m3) ＞操場(1 833 cfu/m3) ＞圖書館(1 667 cfu/m3)；傍晚17：00 ～18：00，各采樣點細(xì)菌的濃度水平依次為：小樹林(4 500 cfu/m3)＞操場(4 333 cfu/m3) ＞教室(3 833 cfu/m3) ＞學(xué)生公寓(3 000 cfu/m3) ＞食堂(2 500 cfu/m3)＞圖書館(500 cfu/m3)。

圖2 校園內(nèi)不同地點不同時間段細(xì)菌數(shù)量變化

2.2.2 真菌的日變化差異分析。從圖3 可以看出，早上8：00 ～9：00，各采樣點真菌的濃度水平依次 為： 操 場(5 333 cfu/m3)＞ 小 樹 林(3 667 cfu/m3)＞食堂(3 333 cfu/m3)＞學(xué)生公寓(3 167 cfu/m3)＞教室(2 333 cfu/m3)＞圖書館(1 333 cfu/m3)；中午10：30 ～11：30，各采樣點真菌的濃度水平依次為：學(xué)生公寓(6 000 cfu/m3)＞教室(3 633 cfu/m3)＞操場(3 000 cfu/m3)＞小樹林(2 000 cfu/m3)＞食堂(1500cfu/m3)＞圖書館(1 333 cfu/m3)；傍晚17：00 ～18：00，各采樣點真菌的濃度水平依次為：操場(6 500 cfu/m3)＞小樹林(4 667 cfu/m3) =食堂(4 667 cfu/m3) ＞學(xué)生公寓(3 333 cfu/m3) ＞教室(1 500 cfu/m3)＞圖書館(333 cfu/m3)。

圖3 校園內(nèi)不同地點不同時間段真菌數(shù)量變化

2.2.3 放線菌的日變化差異分析。從圖4 可以看出，早 上8：00 ～9： 00， 各 采樣點放線菌的濃度水平依次為：學(xué)生公寓(1 500 cfu/m3)= 操場(1 500 cfu/m3) ＞小樹林(1 000 cfu/m3) ＞教室(833 cfu/m3) ＞圖書館(500 cfu/m3)=食堂(500 cfu/m3)；中午10：30 ～11：30，各采樣點放線菌的濃度水平依次為：學(xué)生公寓(5 833 cfu/m3)＞小樹林(2 833 fu/m3)＞食堂(2 667 cfu/m3)＞操場(2 500 cfu/m3) ＞教室(667 cfu/m3) ＞圖書館(333 cfu/m3)；傍晚17：00 ～18：00，各采樣點放線菌的濃度水平依次為：小樹林(4 667 cfu/m3) ＞教室(3 833 cfu/m3)＞學(xué)生公寓(3 000 cfu/m3)＞操場(2 833 cfu/m3)＞食堂(2 000 cfu/m3)＞圖書館(833 cfu/m3)。

圖4 校園內(nèi)不同地點不同時間段放線菌數(shù)量變化

表2 空氣微生物評價標(biāo)準(zhǔn) (cfu/m3)

表3 校園內(nèi)空氣微生物評價 (cfu/m3)

2.3 校園內(nèi)空氣微生物的評價分析。具體評價標(biāo)準(zhǔn)見表2。

2.3.1 空氣微生物濃度水平分析。從表3 可以看出，各采樣點空氣微生物總濃度水平依次為：操場＞學(xué)生公寓＞小樹林＞教室＞食堂＞圖書館。操場的空氣污染最嚴(yán)重，這可能是因為人員活動密集，且天氣狀況不太好，不利于空氣流通和顆粒物擴散，從而為微生物的繁殖提供了有利條件；學(xué)生公寓的空氣污染也較嚴(yán)重，這可能是因為其空間較小，人群密度大，宿舍局部常年得不到陽光照射，從而為微生物的繁殖提供了有利條件；而圖書館的空氣質(zhì)量良好，這可能是因為其空間大，且通風(fēng)條件較好。

2.3.2 校園空氣污染狀況評價。從空氣細(xì)菌濃度角度來分析，圖書館和食堂屬于較清潔狀態(tài)，其余采樣點屬于微污染狀態(tài)；從空氣真菌濃度角度來分析，圖書館屬于微污染狀態(tài)，教室屬于輕度污染狀態(tài)，其余采樣點屬于中度污染狀態(tài)。依據(jù)這一標(biāo)準(zhǔn)，從空氣微生物總濃度和空氣細(xì)菌濃度角度來說，校園室內(nèi)外空氣質(zhì)量整體良好；從空氣真菌濃度角度來說，校園內(nèi)空氣污染現(xiàn)象嚴(yán)重，有待改進(jìn)。由此可看出，校園內(nèi)環(huán)境空氣微生物的污染主要存在于天氣狀況不佳、人員較多、活動頻繁、而空間相對較小、空氣通風(fēng)不流暢的區(qū)域。

3 結(jié)論與討論

校園的室內(nèi)、外均檢測出細(xì)菌、真菌、放線菌，各采樣點不同時段不同微生物的濃度存在著較大的差異，但小樹林的細(xì)菌和放線菌濃度差異不大。依據(jù)微生物評價標(biāo)準(zhǔn)，校園環(huán)境大多數(shù)為清潔、微污染狀態(tài)。影響校園環(huán)境空氣微生物污染程度的因素包括人群密度、人員活動時間長短、氣候條件、通風(fēng)狀況、采光條件、空間大小、人為因素等。