校園空氣微生物濃度的監測與分析

喻道軍，葉麗杰，程明，李鼎，楊碩鐸，鄭世野

(沈陽醫學院公共衛生學院，遼寧沈陽110034)

空氣微生物是自然生態系統的重要組成部分，其數量變化與地理環境、社會環境和人類活動等密切相關［1-2］。空氣微生物往往吸附在顆粒物上形成微生物粒子，隨風飄蕩，可導致某些疾病的發生與傳播。空氣微生物的含量是評價空氣質量的重要指標之一。高校校園是師生集中生活和學習的地方，普遍存在空氣微生物污染問題［3-6］。加強對高校校園空氣微生物的監測，對于校園環境衛生管理、保障師生健康、預防和控制疾病的傳播有著非常重要的意義。采用菌落總數這一最常用的微生物學指標對校園主要功能區空氣質量進行生物學評價。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 校園概況沈陽市內某高校，2001年新遷校址，主要建筑物距離城市南北向主干道約150～1 000 m。

1.1.2 采樣布點為全面反映校園內師生主要活動區域空氣微生物狀況，按功能不同將校園分成12個不同的功能區，即操場、道路、綠地、食堂、宿舍、教室、圖書館、微機室、實驗室、超市、體育館和辦公室。參照《公共場所衛生監測技術規范》(GB/T 17220-1998)，共設采樣點126個。

1.1.3 采樣時間于2008年12月，2009年3、6、9月采樣，分別代表冬、春、夏和秋四季，在各功能區人員負荷最重、活動最頻繁時采樣。

1.1.4 培養基營養瓊脂培養基和高鹽查氏培養基購自北京奧博星生物技術有限責任公司。按使用說明配置、滅菌。使用Φ 9 cm平皿，每平皿傾注20 mL培養基，冷卻備用。

1.1.5 主要儀器JWL-2型篩孔型撞擊式空氣微生物采樣器，北京檢測儀器有限公司;DXC-280B型不銹鋼手提式滅菌器，上海申安醫療器械廠;YLN-30A菌落計數器，北京市亞力恩機電技術研究所;SHP-250型生化培養箱和MJP-250型霉菌培養箱，上海精宏實驗設備有限公司;環境溫度在零度以下采樣時用DB-4A控溫電熱板，金壇市天竟實驗儀器廠。

1.2 方法

1.2.1 采樣方法參照《公共場所空氣微生物檢驗方法》(GB/T18204.1-2000)，采用撞擊式采樣。采樣高度為1.2～1.5 m，采樣時間1 min，采樣流量28.3 L/min。細菌在37℃培養48 h，霉菌在26℃培養72 h后，計數各平皿菌落數。全年共采樣1 008份。

1.2.2 數據處理菌落計數后，按照公式n=N×1 000/(Q×t)計算受檢空氣中菌落形成單位(cfu)數。式中:N—平皿菌落計數，個;Q—空氣流量，L/min;t—采樣時間，min。

1.2.3 質量評價采用中國科學院生態中心推薦使用的空氣微生物評價標準［7］評價空氣微生物污染狀況，見表1。

表1 空氣微生物評價標準(×103cfu/m3)Table 1 The quality standard of airborne microorganism(×103cfu/m3)

2 結果

2.1 大學校園不同功能區四季空氣中微生物情況

大學校園不同功能區四季空氣中細菌菌落總數和耐高滲透壓霉菌菌落總數見表2。

表2 大學校園不同功能區四季空氣中微生物平均濃度(×103cfu/m3)Table 2 The mean density of airborne microorganism in campus quarterly(×103cfu/m3)

由表2可見，在冬季，室外空氣微生物濃度明顯低于其他3個季節;除圖書館外，在其他各功能區均是細菌菌落總數顯著高于霉菌菌落總數;細菌和霉菌濃度極大值分別出現在夏季食堂和超市;全年看來，空氣微生物濃度比較高的功能區有道路、寢室、食堂、超市、體育館和教室。比照中國科學院生態中心推薦使用的空氣微生物評價標準，存在污染的情況;細菌與耐高滲透壓霉菌間的比值從0.6到6.6，平均值3.8，其中春季3個戶外功能區比值均高于5，寢室、食堂、體育館、微機室和教室的比值四季均較高，圖書館的比值四季均不超過1，兩者相關系數為0.743，P＜0.05。

2.2 大學校園不同功能區四季空氣微生物濃度變化趨勢

大學校園不同功能區四季空氣微生物總濃度(細菌菌落總數+耐高滲透壓霉菌菌落總數)變化趨勢見圖1。由圖1可見，不同功能區空氣微生物濃度在季節間有很大不同，食堂空氣微生物濃度在四季都是最高的，在超市、體育館和教室四季空氣微生物濃度均較高，除冬季外，其他3季最低的是辦公室;同一功能區在不同季節間也存在著顯著不同，在戶外，冬季顯著低于其他3季，室內功能區季節間差異呈現多樣化趨勢。

圖1 大學校園不同功能區四季空氣微生物濃度變化趨勢Fig.1 The variation tendency of airborne microorganism in campus quarterly

3 討論

空氣中微生物采樣一般有2種常用方法，即自然沉降法和氣流撞擊法。自然沉降法受氣流等環境因素的影響大，且不易測得處于懸浮狀態的微小生物粒子，檢測結果的誤差較大，不是理想的采樣方法。氣流撞擊法較好地克服了自然沉降法的弊端，能準確地測知空氣中微生物的含量［8］，我國《室內空氣質量標準》(GB/T18883-2002)也規定了空氣微生物采樣用撞擊法。因此，本研究中采用氣流撞擊法采樣以盡可能準確、真實反映校園空氣微生物狀況。

關于空氣微生物采樣的時機一般有2種選擇:一是選在一天中的某一固定時間;二是多個時段采樣，如早中晚3次。應該說第2種方式所得結果較具有代表性。空氣微生物數量變動受多種生態因子的影響，其中人員活動情況就是影響空氣微生物濃度的重要因素之一，并且空氣微生物監測的目的就是為了保障絕大多數人員的身體健康，所以選在各功能區人員負荷最重、活動最頻繁時采樣，使得對結果的評價更具生物學意義。

監測結果顯示，道路、寢室、食堂、超市、體育館和教室等功能區空氣微生物濃度較高。其中課后的道路、就餐時的食堂、上課前的教室都是人員負荷很大且活動頻繁的場所;食堂的飯菜，超市的食品，寢室的食品和被褥，體育館的木質地板和學生劇烈運動都為微生物的生存繁殖提供有利條件。因為是在人員負荷最大時采樣，有理由相信污染主要是一過性的。

細菌與耐高滲透壓霉菌間的比值普遍大于1，說明空氣中微生物還是以細菌為主;只有圖書館的比值四季均不超過1，提示圖書館的霉菌污染相對嚴重。不同功能區和不同季節間的差異呈現多樣化趨勢，在室外，冬季顯著低于其他3季，室內功能區季節間差異不是特別顯著，顯然與季節和室內小氣候有關。

沈陽地區的氣候特點是冬春室外氣溫低，草木或已凋零，或仍沒有返青，空氣干燥，不利于微生物生存，但春季風沙大，空氣中顆粒物含量多，對微生物會起到一定庇護作用。3月和12月正處在采暖季節，室內溫度一般不低于20℃，門窗緊閉，室內外空氣交換率偏低，一定程度上利于空氣微生物生存。6月氣溫高，雨水多濕度大，云量偏多，這些都有利于微生物生存繁殖，但繁茂的草木會表現出一定的滅菌功能。9月氣溫最高，但秋高氣爽，云量稀少，紫外線強度最大，對室外空氣微生物有一定的殺滅作用。夏秋2季大多數房間會經常開窗通風，室內空氣微生物濃度會更多地受到室外條件的影響。總的來說，校園空氣微生物濃度受到自然環境因素、社會環境條件和人員活動等因素的綜合影響，在季節間和不同功能區之間表現出明顯的差異;在人員高峰時存在一過性空氣微生物污染，仍需加強這方面的監測和管理工作。

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