校园空气微生物和悬浮物污染评价及相关性分析.pptVIP

校园空气微生物和悬浮物污染评价及相关性分析 (中国环境监测第27卷第4期）,张杏辉广西师范大学环境与资源学院 罗燕群广西环境工程与保护评价重点实验室 周振明珍稀濒危动植物生态与环境保护省部共建教育部重点实验室,环工1101王祥,研究内容及结果简介,在对广西师范大学育才校区教学区、宿舍区、运动场和交通区大气微生物和总悬浮颗粒物(TSP)进行监测的基础上，评价与分析了育才校区大气污染状况。依照中国科学院生态中心推荐使用的空气微生物评价标准，育才校区大气微生物污染轻微，其中交通区和运动场大气微生物含量相对较高，但都能达到清洁空气的标准；大气总悬浮颗粒物污染下午较严重，多数测定值超过了国家环境空气质量标准中的二级标准限值，而上午的测定值相对较低；四个功能区中TSP浓度值为交通区运动场教学区宿舍区。上午空气中TSP浓度与细菌总数具有显著相关性，与霉菌总数相关关系不显著。,什么是空气微生物？,空气微生物是指空气中细菌、霉菌和放线菌等有生命的活体 ，微生物广泛存在于大气中，依附于悬浮在空气中的尘埃、颗粒、气溶胶上，随着空气的流动而飘移，因此可以广泛传播，并且在适宜条件下可对人类、动植物造成侵害，从而导致疾病的发生与传播 ，还会给食品、医药和医疗等带来危害 。,什么是总悬浮颗粒物(TSP）？,总悬浮颗粒物(TSP)是指悬浮在空气中，空气动 力学当量直径100 m 的颗粒物。颗粒物污染 能引发不良的健康反应，导致呼吸不适和呼吸系统症状，加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织并造成肺癌的多发，随暴露剂量和时间的增加，其疾病发生的危险性也随之增大。,大气环境中微生物的含量与TSP浓度的关系？,大气环境中微生物的含量与TSP浓度有关，特别是颗粒物粒径小于10微米的飘尘，更易携带微生物到处飘逸。TSP能减少紫外线照射强度，从而降低紫外线的杀菌作用,随着高校的办学规模不断扩大，高校校园的人群已经非常密集，而相关基础设施建设却普遍相对滞后，导致一些公共场所使用频率极高，空气污染日益广泛和严重。目前，以菌落总数和悬浮物作为室内外空气质量指标是简捷可行的方法 ，而在大气污染对健康危害的定量评价中，颗粒物多被选为标志性污染物 。为了解高校校园空气污染情况，在2009年34月对广西师范大学育才校区校园内的学生宿舍区、交通区、教学区、运动场等场所进行了空气微生物和悬浮物监测与分析。,实验部分,11 采样点设置 按公共场所卫生监测技术规范(GB T172201998)进行采样布点，选取校园内具有 代表性的4个采样点作为不同的功能区域，分别 为教学区、学生宿舍区、交通区和运动场。每次采 样分为上午8：00一l2：30和下午l4：0018：30 两个时段。 12 监测项目 监测项目为TSP，细菌总数、霉菌总数,TSP测定,使用KC一6120 TSP综合采样器测定TSP，每 个功能区设1个采样点，以100Lmin流量采 60min，为了使得采样数据具有更好的代表性，每次采集都在天气条件比较稳定的情况下、四个功 能区采样顺序与逆序轮流进行。TSP浓度值计 算： TSP含量(mgm )=( 一 )1O 式中， 为采样后的滤膜重量(g)，Wo为空 白滤膜的重量(g)， 为所采样品体积换算为标 准状况(m )。,微生物测定,分别用营养琼脂培养基和马丁霉菌培养基进 行样品采集和培养。在测定校园空气中总悬浮颗 粒物的同时在上述功能区的采样点上方离地高约 12m处，待TSP采样器采样15min后，开启平皿 盖，曝气15min。对每个测点的细菌和霉菌同时 采集3个平行样，采样时同步记录空气相对湿度、 气温等气象条件。细菌在37 条件下培养48h， 霉菌在27 培养96h ，并按奥梅梁斯基公式 (E=50000NAT)换算为所测单位体积空气中 的各类微生物总菌落数，以此评价相应空气微生 物污染状况 。式中，E 为大气微生物浓度 (efum )，A为培养皿面积(cm )，T为培养皿暴 露于空气中的时间(min)，N为培养中的菌落数,校园TSP测定结果,2009年3月和4月对校四个不同的功能区TSP浓度值进行了四次测定，结果见表1。可以看出，所有的功能区上午TSP值都远远小于下午的测定值，说明春季校园TSP高污染时段在下午。,校园TSP污染评价,参照国家环境影响评价技术导则与标准，学 校属二类区选择国家二级标准，TSP含量限值为 时平均值03mgm。与国家二级标准TSP含量 限值相比，各功能区的总悬浮颗粒物上午都是达 标的，下午多数超标，其中运动场和交通区下午四 次的测定值都超标。 各个功能区之间测定值进行对比，发现运动 场和交通区的TSP浓度值相对较大，可见TSP浓 度值受校园各功能区组成特点影响，在车流量大人活动频繁以及相对空旷的场所颗粒物污染比较 严重，这与扬尘较多及风速较大有关。宿舍区的 TSP浓度值最小，这是因为人流量小，车辆来往较 少，宿舍区空间被绿树和草坪环绕，空间相对狭 窄，风速较低，同时树木和草坪还有很好的滤尘和 滞尘效果,对四个功能区上午、下午所有的测定值取平 均值并求其差值得上下午均差值，由表1可以看 出，运动场和交通区的上下午差值较小，而教学区 和宿舍区的差值相对较大。这是由四个测定点的 功能特性所决定的，交通区和运动场由于其周围 的人流车辆活动一天之内比较稳定，上下午没有 很明显的变化。而宿舍区和教学区人流量不均 匀，早晨8点以后室外人流量小，所以其影响程度 小，而下午人流量大幅度提高，使其测定值明显增 大。,校园空气微生物污染分析,校园空气中细菌总数检测结果见表2。由 表2可知，即使是在同一地点，由于采样时间不 同，培养皿中生长出的菌落数差异很大，反映出 空气中微生物数量差异很大 。3月份，细菌含 量比较高的区域是运动场和交通区，四个功能区 下午的含菌量分别是上午的121、129、103和 087倍，除了交通区以外，下午是一天中检测到 菌落数最多的时段。而4月份，上午的含菌量分 别是下午的070、105、115、111倍，多数功能 区上午的含菌量比较高。从整体情况来看，3月 份的含菌量比4月份高。导致此现象的原因是4 月中上旬遇到了连续几天的降雨，空气中的大量 粉尘已被冲刷，使得微生物量减少,对于不同的功能区，表2监测结果显示，交 通区和运动场的细菌总数相对较高，主要是因为 采样时间段为学校上课时间，教学区和宿舍区室 外人流量较小，且周围为复合绿地；而交通区人流 量较大，易受来往车辆的影响；运动场受其功能和 环境特征影响，虽然有植被覆盖，但绝大部分是草 坪，采样时问有一定数量学生在上课。结果显示， 人流量和植被是影响室内外空气微生物是否污染 的重要的生态因子，人群的聚集程度愈高，空气微 生物的浓度愈大，区域空间植被的覆盖度愈大，区 域微生物尤其是细菌的存活愈少，复合绿地与草 坪相比还具有一定的灭菌功能 。,校园霉菌的检测结果,表3为校园空气中霉菌检测结果，发现所有 的功能区3月份霉菌总数均高于4月份，这可能 是因为3月份校园空气相对湿度较大，温度较 低，且采样前降雨相对较少，空气中悬浮物浓度 较大，这种湿润阴凉的环境，能够给霉菌提供很 好的生长和繁殖环境，使微生物容易孳生。而 对于不同的功能区，两个月的采样结果均呈现 出霉菌总数为交通区运动场宿舍区教学 区,校园微生物污染评价,从表2和表3可以知道，虽然校园细菌和霉 菌数量在不同的时空范围内存在着一定的波动且 有不同的限值，但总的来说，育才校区内大气微生 物污染轻微，空气中细菌总数、霉菌总数均较低， 按中国科学院生态中心推荐使用的空气微生物评 价标准 ，所采空气样本细菌总数和霉菌总数分 别小于1000cfum 和500 cfum 限制值时定为 清洁级别，校园各功能区全部达到清洁级别标准， 这与学校的绿化美化以及良好的环境卫生条件有 关。,总悬浮颗粒物与微生物的相关性分析,根据上午和下午分别测定的16组数据绘制 校园空气中TSP和微生物之间的相关性关系图1 和图2。从图1可以看出，上午空气TSP浓度与 空气中细菌总数具有一定的相关性。TSP浓度与细菌总数的线性相关关系可用直线进行拟合得 到：Y=22484 一43929，R =0366，相关系 数为0605，查统计理论中相关系数的临界值分 布表 2=16，显著性水平 =005，查得 临界 值为0497，y 。05, 14 ，因此上午空气TSP浓度与 空气中细菌总数显著相关，与霉菌总数的相关关 系不显著。图2显示，下午空气TSP浓度与空气 中细菌总数和霉菌总数的相关关系分别为 00007和O0112，相关关系均不显著，说明上午 空气颗粒物是空气细菌含量的一个重要的影响因 素。有研究报道，空气颗粒物是空气微生物的载 体，在空气中由于颗粒物的凝聚作用，有很多微生 物会附着在空气颗粒物上，也有一些是在地面上 的带菌颗粒物，由于人为活动或风力的作用而使 其飘浮起来 。从以上分析可见，校园空气微生 物与TSP浓度在上午关系较大,微生物之间的相关性,由本次实验的32组微生物检测数据分析空 气中细菌总数与霉菌之间的关系见图3，可以看出，空气中细菌总数和霉菌总数的关系可用直线 进行拟合得到：Y=05136x 一77039，R = 0678，相关系数 =0824，查统计理论中相关系 数的临界值分布表n=32，显著性水平 =001， 查得 临界值为0449， 。，因此空气中细 菌与霉菌之间极显著相关。,结论,(1)广西师范大学育才校区96个空气样本 中细菌数检出率达到100 ，检测限值为122 821 efum ，总体均值为402cfum ；霉菌检出率 达85 ，检测限值为0419cfum ，总体均值为 1295efum ，细菌总数明显高于霉菌总数。校 园大气微生物含量运动场和交通区较高，教学 区和宿舍区相对较低，评价结果表明，育才校区 大气微生物污染轻微，属于清洁区。,(2)育才校区TSP浓度上午低于下午，说明 春季校园TSP高污染时段在下午。各个功能区。 之间测定值进行对比，运动场和交通区的TSP 值