校園環境空氣微生物的檢測與分析

朱文華

（衡水學院 河北 衡水 053000）

空氣中細菌、真菌和放線菌等有生命的活體統稱為空氣微生物，來源廣泛[1]。懸浮在空氣中的微生物會影響生物圈的生態平衡，也能造成環境污染和傳染病的爆發流行[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，部分細菌還會導致日常用品變質和建筑物腐朽[3]。因此，廣泛分布的空氣微生物與人類社會關系密切，不僅具有重要的生態系統功能，而且還是環境空氣質量的重要指標之一[4]。

1 材料與方法

1.1 采樣方法。采用自然沉降法對衡水學院校園內的微生物進行采樣，選取衡水學院本部為采樣區域。采樣點設置分為室內和室外兩部分，室內采樣點：圖書館、教室(1 號教學樓)、學生公寓(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 采樣點的設置及環境特征

1.2 培養基。①細菌培養基：牛肉膏蛋白胨培養基；②真菌培養基：沙氏培養基；③放線菌培養基：高氏一號培養基。

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

1.4 計算方法。菌落計數后，按照如下公式計算出各受檢環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—培養皿菌落數(個)；t—暴露時間(min)。

2 結果與分析

2.1 校園內空氣微生物多樣性差異分析。通過對大學校園內3 種不同微生物的采樣菌落計數發現，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 校園內空氣微生物多樣性的日變化差異分析。通過對大學校園內一天3 個不同時間段的采樣菌落計數發現，不同微生物的濃度水平均有所差異。

2.2.1 細菌的日變化差異分析。從圖2 可以看出，早上8：00 ～9：00，各采樣點細菌的濃度水平依次為：操場(3 500 cfu/m3)＞教室(2 000 cfu/m3) ＞學生公寓(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，各采樣點細菌的濃度水平依次為：教室(4 500 cfu/m3)＞學生公寓(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) ＞學生公寓(3 000 cfu/m3) ＞食堂(2 500 cfu/m3)＞圖書館(500 cfu/m3)。

圖2 校園內不同地點不同時間段細菌數量變化

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) ＞學生公寓(3 333 cfu/m3) ＞教室(1 500 cfu/m3)＞圖書館(333 cfu/m3)。

圖3 校園內不同地點不同時間段真菌數量變化

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 校園內不同地點不同時間段放線菌數量變化

表2 空氣微生物評價標準 (cfu/m3)

表3 校園內空氣微生物評價 (cfu/m3)

2.3 校園內空氣微生物的評價分析。具體評價標準見表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＞學生公寓＞小樹林＞教室＞食堂＞圖書館。操場的空氣污染最嚴重，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；學生公寓的空氣污染也較嚴重，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；而圖書館的空氣質量良好，這可能是因為其空間大，且通風條件較好。

2.3.2 校園空氣污染狀況評價。從空氣細菌濃度角度來分析，圖書館和食堂屬于較清潔狀態，其余采樣點屬于微污染狀態；從空氣真菌濃度角度來分析，圖書館屬于微污染狀態，教室屬于輕度污染狀態，其余采樣點屬于中度污染狀態。依據這一標準，從空氣微生物總濃度和空氣細菌濃度角度來說，校園室內外空氣質量整體良好；從空氣真菌濃度角度來說，校園內空氣污染現象嚴重，有待改進。由此可看出，校園內環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、空氣通風不流暢的區域。

3 結論與討論

校園的室內、外均檢測出細菌、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，但小樹林的細菌和放線菌濃度差異不大。依據微生物評價標準，校園環境大多數為清潔、微污染狀態。影響校園環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、通風狀況、采光條件、空間大小、人為因素等。