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“科学盒子”课程系列3|不同环境下空气微生物的差异性探究

时间:2023-12-19 02:52:47 作者:
摘要:相信种子,相信岁月。

【摘要】本文旨在探究不同环境下空气生物的差异性。初步探讨不同环境下的空气微生物浓度差异,并利用常用检测方法沉降平板法,即测定在一定时间内从空气中降落到单位面积上的微生物个数。结果表明在卫生间环境下暴露5分钟微生物浓度3185CUF/m3,属于轻微污染等级较清洁、在室内环境下暴露5分钟微生物浓度1769CUF/m3,属于轻微污染等级清洁、室外环境下暴露5分钟微生物浓度4600CUF/m3,属于轻微污染等级轻微污染,未进行暴露的CK无菌落。本文研究结果显示空气微生物的数量的多少与环境状况有关,与室内外分布关系密切,不同场所空气微生物的数量不同,人群密集场所的微生物,尤其是病原微生物数量明显增高。空气微生物的检测必将成为评价环境空气质量的重要指标。

【关键词】空气微生物沉降平板法 不同环境 微生物总浓度 评价环境空气质量

一、研究背景

空气污染物中化学因素早已为人们重视,国内空气污染研究的关注焦点多是理化性质方面,如:TSP,PM10,PM2.5,SO2,NOx,烟粉尘,光化学烟雾等。而同样对人类健康有较大影响的空气微生物问题关注较少。空气微生物主要来源于自然界(土壤,水体),动植物(真菌,病毒)及人类自身(呼吸道排泄物,体表脱落细胞)生产活动(工业,畜牧业)和其他(医院,实验室)。空气中的微生物主要是非病原性腐生菌菌,各种球菌占66%。芽孢菌占25%,还有霉菌,放线菌,病毒,孢子,花粉和少量厌氧芽孢菌和尘螨等有生命活性物质的微粒,主要以微生物气溶胶的形式存在于大气环境中,也是城市功能区生态系统重要的生物组成部分。人类通过呼吸作用吸入空气,空气中的微生物与空气一同通过口腔,鼻腔进入呼吸道、肺部,在经过人体的生命活动进入各个器官。当空气中附着着病原微生物被人体吸入或皮肤接触进入体内,将会给人体健康带来威胁,并通过空气的流通四处传播,引起更大范围的危害。随着人类对健康和环境问题的日益关注,一个城市或一个区域的空气微生物污染状况,也将成为衡量和评价这一城市和区域环境空气质量的一项重要指标。了解不同环境中微生物数量的差异性,可以预防危害公共卫生环境事件的发生。

二、实验材料

实验材料:显微镜(1 )、手套(1)、载玻片(5)、盖玻片(5)、消毒棉球(75%的酒精棉球)、镊子(5)封口膜(10)、口罩(1)、接种针(5)

试剂:琼脂培养基(10)、蒸馏水(1ml)

三、研究过程

1)不同环境下空气微生物浓度差异性探究。①准备工作:用镊子夹取75%的酒精棉球,对手掌进行消毒处理,佩戴口罩,手套。②选样标记:取即用型营养琼脂平板,切勿拆开包装,造成意外污染。用标签纸进行标记,分别标记为环境A(室内)环境B(室外)环境C(卫生间)。实验组各三个重复,预留一个平板作为对照组CK。③沉降取样法:将平板放置于相应环境中,距地面1-1.5米高,打开平板盖使培养基暴露于空气中五分钟,然后盖好平板盖并用封口膜密封。④培养观察计数:将上述十个平板放置在室内同样环境下培养48-72小时后取出观察结果。用黑色记号笔在平板皿底计数不同环境中出现细菌或真菌菌落个数。⑤数据分析处理:利用计算公式(C=50000×N/π×r²×T)C——每m³空气中的微生物数(总浓度)(CFU/m³) N——培养后平板的菌落平均数,T——平板暴露于空气中的时间(min)。自变量为不同的环境,因变量为空气微生物的浓度。

1.1 观察课题一实验获得的不同种类的空气微生物从菌落大小,颜色,干湿情况,表面形态,隆起状况,透明度,厚度等特征进行描述。根据所描述的菌落形态特征对其进行初步分类鉴定,菌落形态特征描述可参考四大为生物的细胞形态及菌落特征总表。自变量为菌落种类,因变量为菌落特征。

1.2 常见真菌(根菌曲霉和梨头霉)的水浸片观察,在载玻片上滴下一滴蒸馏水,用接种针以无菌操作方式挑取少许菌丝于蒸馏水中充分展开,盖上盖玻片(从一边向另一边覆盖,避免产生气泡)。镜检:用高倍镜观察细胞形态;青霉菌切片法:在载玻片上滴加一滴水,用手术刀(盖玻片代替)首先在青霉菌落中心划一刀,接着平行线方向很薄的位置再划一刀,用接种针挑取一小片霉苔(包含基内菌丝)以横截面的方式放置于水中,盖上盖玻片(从一边向另一边覆盖,避免产生气泡)。镜检:用高倍镜观察培养基一边的菌丝结构及孢子形态;酵母菌水浸片:用吸管吸取一滴酵母液(悬浮细胞),滴在载玻片上,盖上盖玻片(从一边向另一边覆盖,避免产生气泡)。镜检:用高倍镜观察细胞形态。自变量为菌种类型,因变量为形态特征。

四、结果

生物的差异性_生物差异性名词解释_什么叫生物差异

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五、结论

通过上述实验可发现不同环境的空气微生物数量不同。其中环境A,环境B和环境C中空气微生物总浓度,由大到小排序为B>C>A。参考空气微生物评价标准对上述三种环境进行分级,发现空环境A属于清洁,B属于轻微污染,C属于较清洁。沉降法检查出的活菌总数,客观的反映了空气污染的程度和卫生通风状况,是判断空气污染的指标之一,亦用于评价空气消毒除菌的效果。

菌落是由单个细菌(或其他微生物)细胞或一堆同种细胞,在适宜固体培养基表面或内部生长繁殖到一定程度形成肉眼可见的子细胞群落。有的菌落为圆形,边缘整齐,表面光滑;圆形,边缘整齐,表面有同心环;圆型,页状边缘,表面有放射性褶皱;圆形,锯齿状边缘,表面较不光滑;不规则形,波浪状边缘,表面有不规则褶皱;圆形,边缘残缺不全,表面呈颗粒状;毛状;根状。细胞形态是菌落形态的基础,菌落形态的细胞形态在群体集聚时的反应。细菌菌落比较小,形态大多数看上去比较光滑,颜色为白色或黄色。真菌菌落比较大,形态为有绒毛状,絮状和蜘蛛网状,颜色有红色,褐色,绿色,黑色和黄色等。通过上述实验发现,空气中培养出的菌有真菌,细菌等。不同菌落的特征形态不同,真菌直径比较大,表面干湿情况为干燥,正反面颜色不同。相较于真菌,细菌直径比较小,表面干湿情况为湿润,正反面颜色相同。

通过显微镜观察可知真菌分为单细胞真菌如酵母菌和多细胞真菌如曲霉。酵母菌的生殖方式分无性繁殖和有性繁殖两大类。芽生孢子成熟后脱落成独立个体。无性繁殖包括:芽殖,裂殖,芽裂。有性繁殖方式:子囊孢子。出芽繁殖:这是酵母菌进行无性繁殖的主要方式。成熟的酵母菌细胞,先长出一个小芽,芽细胞长到一定程度,脱离母细胞继续生长,而后形成新个体。有多边出芽、两端出芽、和三边出芽。酵母可以通过出芽进行无性生殖,也可以通过形成子囊孢子进行有性生殖。无性生殖即在环境条件适合时,从母细胞上长出一个芽,逐渐长到成熟大小后与母体分离。有性生殖:在营养状况不好时,一些可进行有性生殖的酵母会形成孢子(一般是四个),在条件适合时再萌发。多细胞真菌被称为孢子或丝状菌。菌丝和孢子是鉴别真菌的重要标志。

六、参考文献

【1】杨洪彩,张晓雪,黎唯,平板沉降法不同采样条件对空气中细菌采样结果的影响【J】.中国消毒杂志,2006.23(3).

【2】郭小芳,贾海涛,李辉等人,印度相对空气微生物抑制作用初探【J】.西藏大学学报(自然科学版),2013,28(2).

【3】钟嶷,郭重山,李小晖等人,自然沉降法和撞击法在空气细菌总数测定中的应用和比较【J】.环境与健康杂志,2004(3):149-152.

【4】李春青,昌艳萍,李红权等人,夏季校园室内空气微生物含量测定及评价【J】.河南师范大学学报(自然科学版),2011,39(2):125-127.

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