合肥市雾霾天气大气微生物监测与评价

何炎炘，李能树，李聪慧，赵汉阳

(1.安徽大学江淮学院，安徽合肥 230039；2.安徽大学生命科学学院，安徽合肥 230601)



合肥市雾霾天气大气微生物监测与评价

何炎炘1，李能树2*，李聪慧2，赵汉阳2

(1.安徽大学江淮学院，安徽合肥 230039；2.安徽大学生命科学学院，安徽合肥 230601)

摘要[目的]测定合肥地区6个功能区雾霾天气空气中微生物总数和污染状况。[方法]采用平板自然沉降法对合肥地区安徽大学鸣磬广场、桃花工业园经济发展公司、合肥老火车站、生态公园、安徽省立医院、马鞍山路与太湖路交口6个功能区雾霾天气大气微生物进行监测。[结果]马鞍山路与太湖路交口和老火车站微生物数量最高，以细菌为主，其次是霉菌和放线菌菌。经生理生化试验鉴定细菌、霉菌和放线菌类群，显示合肥地区雾霾微生物中细菌基本以微球菌属为主，霉菌以曲霉属、青霉属为主，放线菌以链霉菌属为主。[结论]合肥地区6个功能区雾霾天气微生物总数从高到低依次为马鞍山路与太湖路交口、合肥老火车站、 生态公园、桃花工业园经济发展公司、安徽大学鸣磬广场、安徽省立医院。

关键词雾霾；微生物；功能区；生理生化试验

近年来，我国雾霾频发，很多地区都在雾霾圈内，给人们的生活带来了极大危害[1]。雾霾的形成与气溶胶有直接关系，研究显示，在大气环流相对稳定时，大气层低空的空气垂直运动受限，其中的气溶胶难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面，各种气溶胶污染物逐渐堆积产生。雾霾为微生物提供了大量可附着颗粒物，可引起近地面紫外线强度减弱，从而使杀菌效果减弱，这在很大程度上增加了大气中微生物数量。因此，开展空气微生物研究与监测，能有效预防因微生物而引起的疫情。笔者以合肥市6个功能区为研究区域，研究雾霾天气大气微生物分布情况，旨在为该地区环境管理与决策提供技术依据。

1材料与方法

1.1培养基牛肉膏蛋白胨、高氏一号、PDA培养基等。

1.2样品采集将上述培养基制成平板(9cm)，在雾霾天气下进行空气采样，分别在安徽大学鸣磬广场(安大新区)、桃花工业园经济发展公司(桃花工业园)、合肥老火车站(老火车站)、生态公园、安徽省立医院(省立医院)、马鞍山路与太湖路交口(交叉路口)距地面1.5m处将平板盖打开，暴露5min，盖好平板，分别于8：00～9：00、17：00～18：00采样1次，同时记录温度、湿度、PM10、人及车辆流动情况等。为使数据更加准确，同时在正常天气对上述地点进行对照采样。

1.3微生物培养将接种细菌的平板置于37 ℃培养箱中，放线菌、霉菌、酵母菌的平板置于28 ℃培养箱中，细菌、酵母菌、霉菌、放线菌分别培养24、48h、5和7d后计数。

1.4微生物分离及鉴定 对在固体培养基上生长的菌落大小、形状、边缘、隆起度等进行形态观察，对出现频率高的菌落进行分离纯化和个体形态观察，再进行一系列生理生化反应，对微生物进行分类鉴定。根据王大耜的《细菌分类基础》[2]和中国科学院微生物研究所的《一般细菌常用鉴定方法》[3]进行细菌鉴定；按照中科院微生物所的《链霉菌鉴定手册》[4]和阮继生著的《放线菌分类基础》[5]中的方法进行放线菌鉴定；根据中国科学院微生物所编著的《常见与常用真菌》[6]和魏景超著的《真菌鉴定手册》[7]的方法进行霉菌鉴定。

微生物的计数利用奥梅梁斯基公式计算实际中每m3空气微生物总数(CFU)，奥氏认为，5min内落在面积90mm2琼脂平板上的菌落数和10L空气中所含的微生物数相同。

C=1 000×N/(A/100×t×10/5)=50 000×N/(A×t)

式中，C换算成活菌粒子数，CFU/m3；N为平均菌落数(经过培养后培养基的菌落数)，个/皿；A为平皿面积，m2；t为平皿暴露于空气中的时间，min。

2结果与分析

2.1雾霾天气大气中微生物分布由表1可知，交叉路口、老火车站的大气中，以细菌的数量最高，霉菌次之；生态公园霉菌数量最高；各采样点放线菌数量均较少。交叉路口和老火车站空气中细菌含量最高是由于这2个地区的人口密集、人员和车辆流动大，尘埃浓度相对较多。安大新区是学生生活区，机动车辆很少，尘埃浓度相对较低，大气中的细菌含量居第5位；生态公园绿化好，没有土地裸露，人口密度小，人员和车辆少，空气中细菌不多，但由于植被较大，空气湿度相对较大，霉菌数量较多。桃花工业园虽然是工业污染区，但位于合肥西南郊，长年风较大，区内人员、车辆流动少，因此细菌数量较少，而该区绿化面积较大，造成小环境的空气湿度大，霉菌的数量也相对较多。省立医院由于经常进行杀菌消毒处理，因此，微生物数量最少。

通过对合肥市6个不同功能区雾霾天气大气中微生物数量的监测，结果表明，大气细菌数量从大到小依次为交叉路口、老火车站、生态公园、桃花工业园、安大新区、省立医院。

2.2正常天气大气中微生物分布由表2可知，交叉路口和老火车站的大气细菌污染最重，其次是桃花工业区和安大新区，省立医院和生态公园的大气细菌数量最低。正常天气大气中细菌数量从大到小依次为老火车站、交叉路口、安大新区、桃花工业园、生态公园、省立医院。

表1　雾霾天气不同采样点各类微生物数量分布

表2　正常天气不同采样点各类微生物数量分布

2.3雾霾空气中微生物的鉴定对6个地点空气细菌中出现频率较高的菌落进行分离分类鉴定，结果表明，大气中主要是革兰氏阳性细菌，革兰氏阴性细菌较少。优势菌群为芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)、微球菌属(Micrococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)等；交叉路口的优势菌为葡萄球菌属(Staphylococcus)、微球菌属(Micrococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)等；火车站的优势菌为微球菌属(Micrococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)、葡萄球菌属(Staphylococcus)等；安大新区和桃花工业园的优势菌为葡萄球菌属(Staphylococcus)、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)等；生态公园的优势菌为芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)等。真菌种类有交链孢霉属(Alternaria)、青霉属(Penicillium)、毛霉属(Mucor)、枝孢霉属(Cladosporium)和曲霉属(Aspergillus)等。放线菌种类有链霉菌属(streptomyces)、放线菌属(Actinomyces)、诺卡氏菌属(Nocardia)等。6个采样地大气微生物的优势菌群为埃希氏菌属(Escherichia)、链球菌属(Streptococcus)、变形杆菌属(Proteus)、分枝杆菌属(Mycobacterium)、棒状杆菌属(Corynebacterium)、奈瑟菌属(Neisseria)、流行性感冒病毒(Influenza virus)、麻疹病毒属(morbillivirus)、毛霉属(Mucor)、根霉属(Rhizopus)、双球杆菌属(Pneumococcus)、微球菌属(Micrococcus)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、肠杆菌属(Enterobactor)、假单孢菌属(Pseudomonas)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、动性球菌属(Planococcus)、曲霉属(Aspergillus)、穗霉属(Spicarica)、青霉属(Penicillium)、节杆菌属(Arthrobacter)、异常球菌属(Deinococcus)、气单胞菌属(Aeromonas)、红曲属(Monascus)、镰刀菌属(Fusarium)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、气微菌属(Aeromicrobium)、微小杆菌属(Exiguobacterium)、微杆菌属(Microbacterium)、卵形孢霉属(Oospora)、假单胞菌属(Pseudomonas)、黄杆菌属(Flavobacterium)、噬纤维菌属(Cytophaga)、芽孢杆菌属(Bacillus Cohn)、小核菌属(Seclerotium)、丝核菌属(Rhizoctonia)、地霉菌属(Geotrichum)、脉孢菌属(Neurospora)、枝孢属(Cladosporium)、高链孢霉属(Alternaria sp)、互隔交链孢霉[Alternaria alternata(Fr.)Keissler]、链霉菌属(streptomyces)、放线菌属(Actinomyces)、诺卡菌属(Nocardia)等属[8]。通过生理生化试验鉴定细菌、霉菌和放线菌类群，得出合肥地区雾霾微生物中细菌基本以微球菌属为主，霉菌以曲霉属、青霉属为主，放线菌以链霉菌属为主。

3小结

该研究表明，合肥地区6个功能区雾霾天气微生物总数从高到低依次为马鞍山路与太湖路交口、合肥老火车站、 生态公园、桃花工业园经济发展公司、安徽大学鸣磬广场、安徽省立医院。交叉路口主要是通过改变周边环境的温度及风力大小等因素来影响微生物的生存状况。在空旷的环境中，风速增大可使土壤中的微生物进入大气环境，风也可以使人员密集区域的大气微生物浓度降低。

参考文献

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[4]ZHOUY，CHENML，JIANGL，etal.Applicationof16SrRNAsequenceanalysisforthestudyofatmospherebacteria[J].Lettersinbiotechnology，2000，11(2)：111-114.

[5] 方志国，欧阳志云，胡利锋，等.城市生态系统空气微生物群落研究进展[J].生态学报，2004，24(2)：315-322.

[6] 陈锷，万东，褚可成，等.空气微生物污染的监测及研究进展[J].中国环境监测，2014，30(4)：170-175.

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基金项目水资源与水循环(J10118540004)；“基础生物学实验(食品)新开课项目”(J10118447038)；食品科学与工程基础生物学实验(J10118446026)。

作者简介何炎炘(1985- )，女，安徽六安人，助教，硕士，从事实验教学和实验室管理。*通讯作者，高级实验师，从事微生物学实验教学。

收稿日期2016-04-29

中图分类号S163

文献标识码A

文章编号0517-6611(2016)16-068-02

MonitoringandEvaluationofMicroorganismsinHazyWeatherinHefeiCity

HEYan-xin1,LINeng-shu2*,LICong-hui2etal

(1.SchoolofJianghuaiAnhuiUniversity,Hefei,Anhui230039; 2.TheSchoolofLifeAnhuiUniversity,Hefei,Anhui230601)

Abstract[Objective] To detect the microbial amount and pollution status of hazy weather in six functional zones of Hefei City. [Method] Atmospheric microorganisms in hazy weather in six functional areas were monitored by flat natural sedimentation method, which were Mingqing Square in Anhui University, Peach Industrial Park Economic Development Corporation, the old railway station of Hefei, Ecological Park, Anhui Provincial Hospital, intersection of Maanshan Road and Taihu Road. [Result] The old railway station of Hefei and the intersection of Maanshan Road and Taihu Road had the maximum population of microorganism. Among them, bacterium was the majority, followed by fungi and actinomycetes. Physiological and biochemical tests were used to identify the populations of bacteria, fungi and actinomycetes. In atmospheric microorganisms of hazy weather, micrococcus was the majority of bacteria; Aspergillus and penicillium were the majority of fungi; and Streptomyces was the majority of actinomycetes. [Conclusion] Results of quantitative statistics show that the order of total microorganisms in hazy weather from big to small is intersection of Maanshan Road and Taihu Road, the old railway station of Hefei, Ecological Park, Peach Industrial Park Economic Development Corporation, Mingqing Square in Anhui University, Anhui Provincial Hospital.

Key wordsHaze; Microorganism; Functional areas; Physiological and biochemical test