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1、第一章第一章 环境监测中的微生物学方法环境监测中的微生物学方法 当环境受到污染后，环境的当环境受到污染后，环境的 物理性质物理性质 化学性质化学性质 生物学特性生物学特性 如：如： 重金属离子、重金属离子、NONO 3 3 - - 浓度增加；浓度增加； 水体污染变质，水生生物种类减少，甚水体污染变质，水生生物种类减少，甚 至灭绝；至灭绝； 发生变化 如何监测？如何监测？ vv化学方法：快速、定性定量反映污染物化学方法：快速、定性定量反映污染物 浓度，但为瞬时值；浓度，但为瞬时值； vv生物学方法：利用生物种类、数量的变生物学方法：利用生物种类、数量的变 化，生物学特性的改变来监测污染物对化，生
2、物学特性的改变来监测污染物对 环境的影响。环境的影响。 可监测到污染物对环境的综合影响，但不易精确反映可监测到污染物对环境的综合影响，但不易精确反映 污染物的性质、浓度和数量。污染物的性质、浓度和数量。 一、空气微生物来源一、空气微生物来源 n n 空气并非微生物的繁殖场所，空气中缺乏水分空气并非微生物的繁殖场所，空气中缺乏水分 和营养，紫外线的照射对微生物也有致死作用和营养，紫外线的照射对微生物也有致死作用 。 n n 土壤中飞扬起来的灰尘；土壤中飞扬起来的灰尘； n n 水面吹起的水雾、人和动物体表干燥脱落的物水面吹起的水雾、人和动物体表干燥脱落的物 质，微生物附着于这些物质的微粒上随气流
3、传质，微生物附着于这些物质的微粒上随气流传 播。播。 第一节第一节 空气的卫生学检验空气的卫生学检验 n n 微生物产生的孢子本身也可以飘浮到空微生物产生的孢子本身也可以飘浮到空 气中，形成气中，形成 “ “气溶胶气溶胶” ”，借风力传播。，借风力传播。 n n 空气中的微生物中，真菌的孢子数量最空气中的微生物中，真菌的孢子数量最 多，细菌较少。而且藻类、酵母菌、病多，细菌较少。而且藻类、酵母菌、病 毒都会存在于空气中毒都会存在于空气中 。 二、空气微生物的卫生标准二、空气微生物的卫生标准 n n 目前，还无统一的关于空气的卫生学指目前，还无统一的关于空气的卫生学指 标，一般以室内标，一般以室
4、内1m1m 3 3 空气中细菌总数为空气中细菌总数为 501,000501,000个以上作为空气污染的指标。个以上作为空气污染的指标。 n n 病原菌在空气中一般很易死亡，但结核病原菌在空气中一般很易死亡，但结核 菌、白喉杆菌、葡萄球菌、链球菌、肺菌、白喉杆菌、葡萄球菌、链球菌、肺 炎双球菌、炭疽杆菌、流感病毒和脊髓炎双球菌、炭疽杆菌、流感病毒和脊髓 灰质炎病毒等，也可以在空气中存活一灰质炎病毒等，也可以在空气中存活一 段时间。段时间。 n n 尘埃多的地方，如畜舍、公共场所、医尘埃多的地方，如畜舍、公共场所、医 院、城市街道的空气中，微生物数量较院、城市街道的空气中，微生物数量较 多。高山、
5、海洋、森林、积雪的山脉和多。高山、海洋、森林、积雪的山脉和 高纬度地带的空气中，微生物较少。高纬度地带的空气中，微生物较少。 场所场所畜舍畜舍宿舍宿舍 城市城市 街道街道 市区市区 公园公园 海洋海洋 上空上空 北纬北纬 8080 微生物微生物 (12) (12) 1010 6 6 210210 4 4 551010 3 3 2002001212 0 0 表2-1 不同场所上空微生物的数量（个/m3 ） 表2-2 以细菌总数评价空气的卫生标准（个/m3 ） 清洁程度清洁程度细菌总数细菌总数 最清洁的空气（有空调）最清洁的空气（有空调） 1212 清洁空气清洁空气 3030 普通空气普通空气 3
6、112531125 临界环境临界环境 150150 轻度污染轻度污染 301 三、空气的微生物监测三、空气的微生物监测 n n 通常采用营养琼脂平板计数法。通常采用营养琼脂平板计数法。 n n 我国检测空气微生物所用的培养皿直径我国检测空气微生物所用的培养皿直径 为为d90mmd90mm，有用，有用d100mmd100mm的。的。 n n 评价空气的清洁程度，需要测定空气中评价空气的清洁程度，需要测定空气中 的微生物数量和空气污染微生物。测定的微生物数量和空气污染微生物。测定 的细菌指标有细菌总数和绿色链球菌，的细菌指标有细菌总数和绿色链球菌， 在必要时则测病原微生物。在必要时则测病原微生物。
7、 ( (一一) )空气微生物的测定方法空气微生物的测定方法 1 1固体法固体法 n n 固体法有平皿落菌法固体法有平皿落菌法( (沉降沉降平板法平板法) )、撞击、撞击 法法( (有缝隙采样器、筛板采样器、针孔采样有缝隙采样器、筛板采样器、针孔采样 器器) )和过滤法。和过滤法。 (1)(1)平皿落菌法：将营养琼脂培养基融化倒人平皿落菌法：将营养琼脂培养基融化倒人 d90mmd90mm无菌平皿中制成平板。将它放在待无菌平皿中制成平板。将它放在待 测点测点( (通常设通常设5 5个测点个测点) )，打开皿盖暴露于空，打开皿盖暴露于空 气气510min510min，以待空气微生物降落在平板表，以待
8、空气微生物降落在平板表 面上，盖好皿盖，置于培养箱中培养面上，盖好皿盖，置于培养箱中培养48h48h后后 取出计菌落数，即为落菌数。取出计菌落数，即为落菌数。 n n 可通过前苏联奥梅梁斯基公式换算出浮游可通过前苏联奥梅梁斯基公式换算出浮游 细菌数。细菌数。 n n 奥氏认为：奥氏认为：5 min5 min内落在面积内落在面积100mm100mm 2 2 营养营养 琼脂平板上的细菌数和琼脂平板上的细菌数和10L10L空气中所含的细空气中所含的细 菌数相同。菌数相同。 n n 奥氏公式：奥氏公式： 式中：式中：C C空气细菌数；空气细菌数； A A捕集面积，捕集面积，cmcm 2 2 ； t t
9、 暴露时间，暴露时间，minmin； NN菌落数，个。菌落数，个。 5 t 100 A 1000 10 NC = n n 简化后的奥氏公式：简化后的奥氏公式： 经测定发现，用奥式公式计算的浮游细经测定发现，用奥式公式计算的浮游细 菌数比实测的浮游细菌少。菌数比实测的浮游细菌少。 此公式没有考虑尘埃粒子大小、数量、此公式没有考虑尘埃粒子大小、数量、 气流情况、人员密度和活动情况。气流情况、人员密度和活动情况。 C = 100050N At (2)(2)撞击法：撞击法： vv以缝隙采样器为例，用吸风机或真空泵将以缝隙采样器为例，用吸风机或真空泵将 含菌空气以一定流速穿过狭缝含菌空气以一定流速穿过狭
10、缝( (狭缝宽有狭缝宽有 0.15 mm0.15 mm、0.33 mm0.33 mm和和1 mm1 mm三种三种) )而被抽吸而被抽吸 到营养琼脂培养基平板上。狭缝长度为平到营养琼脂培养基平板上。狭缝长度为平 皿的半径，平板与缝的间隙有皿的半径，平板与缝的间隙有2mm2mm，平板，平板 以一定的转速以一定的转速(1 r(1 rminmin、5-60r5-60rminmin、60r60r min)min)旋转。旋转。 通常平板转动一周，取出置于37恒温箱中 培养48h，根据空气中微生物的密度可调节平 板转动的速度。采集含菌高的空气样品时， 平板转动的速度要比含菌量低的空气样品的 转速快。根据取样
11、时间和空气流量算出单位 空气中的含菌量。采样器的规格各国不一， 可按说明书操作。 撞击法检测空气中微生物数量撞击法检测空气中微生物数量 培养前培养后 2 2 液体法液体法 n n 液体法用于测定空气中的浮游微生物，主液体法用于测定空气中的浮游微生物，主 要是浮游细菌。该法将一定体积的含菌空要是浮游细菌。该法将一定体积的含菌空 气通入无菌蒸馏水或无菌液体培养基中，气通入无菌蒸馏水或无菌液体培养基中， 依靠气流的洗涤和冲击使微生物均匀分布依靠气流的洗涤和冲击使微生物均匀分布 在介质中，然后取一定量的菌液涂布于营在介质中，然后取一定量的菌液涂布于营 养琼脂平板上，或取一定量的菌液于无菌养琼脂平板上，
12、或取一定量的菌液于无菌 培养皿中，倒入培养皿中，倒入15-18ml15-18ml融化融化(45(45) )的营养的营养 琼脂培养基，混匀，待冷凝制成平板，置琼脂培养基，混匀，待冷凝制成平板，置 于于3737恒温箱中培养恒温箱中培养48h48h，取出计菌落数，取出计菌落数 。 n n 再以菌液体积和通入的空气量计算出单再以菌液体积和通入的空气量计算出单 位体积空气中的细菌数。位体积空气中的细菌数。 例如：将例如：将10m10m 3 3 含菌空气通入含菌空气通入100mL100mL的无菌的无菌 水中，使水中，使10m10m 3 3 空气中的微生物全部截留空气中的微生物全部截留 在在100mL100
13、mL水中。然后取水中。然后取0.1 0.1 mLmL菌液涂布于菌液涂布于 平板上，若长出平板上，若长出100100个菌落，个菌落，10mL10mL水中共水中共 含菌含菌10,00010,000个，则个，则10m10m 3 3 空气含有空气含有10,00010,000个个 。1m1m 3 3 空气含有空气含有1,0001,000个个 。 ( (二二) )空气微生物的检测点数空气微生物的检测点数 n n 空气微生物的测点数越多越准确，为照空气微生物的测点数越多越准确，为照 顾到工作方便，又相对准确，以顾到工作方便，又相对准确，以20302030个个 测点数为宜，最少测点数为测点数为宜，最少测点数为
14、5656，见表。，见表。 时 间 标准 名称 最 少 测 点 数 建议 测点 数 点距 （m ） 每点 测定 次数 198 7 JIS B 9920 洁净室中 浮游粒子 测定方法 和洁净室 的评价方 法 6 20， 30 原则 上3 空间 太大 可放 宽 3 198 7 空气清 净协 会标准 洁净室性 能评价指 南 5 20, 30 原则 上3 表2.1 日本有关标准测点数的规定 摘自许钟麟空气洁净技术原理P522同济大学出版社，1998 表表2.2 2.2 按美国联邦标准按美国联邦标准209E209E方法计算的必要测点数方法计算的必要测点数 洁 净 度 进风面积( 单向流) 或室面积( 乱流
15、) m2 100级及 高于100 级 1000 级 10000 级 100000 级 10 10 20 40 80 100 200 400 23 4 8 16 32 40 80 160 2 3 6 13 25 32 63 126 2 2 2 4 8 10 20 40 2 2 2 2 2 3 6 13 表2.3 浮游菌最小采样量 浮游菌上限浓度 个 m-2 min-1 计算最小采样量m3 10 5 1 0.5 0.1 0.05 0.3 0.6 3 6 30 60 表表2.4 2.4 落菌法测细菌所需要的最少培养皿数落菌法测细菌所需要的最少培养皿数( (沉降沉降0.5h)0.5h) 含尘浓度最大值 需要d90mm培养皿
