环境工程微生物学微生物污染及其检测技术
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– 平皿落菌法(沉降—平板法)、 – 撞击法(缝隙采样器、筛板采样器、针孔采样器) – 过滤法。
(1)平皿落菌法
– – – – – 培养基融化倒入d90mm无菌平皿制成平板, 置于待测点(通常5个)， 打开皿盖暴露于空气5~10min， 盖好皿盖，30℃培养48h； 计菌落数。
• 通过奥梅梁斯基公式换算出浮游细菌数。 • 奥氏假设：5 min内落在面积100 mm2营养 琼脂平板上的细菌数和10L空气中所含的 细菌数相同。
LT2A-SL1344 genome
Shigella typhimurium
Shigella sonne的部分特性
微生物代谢物与环境污染
• • • • • • • • 氨 硝酸与亚硝酸 氮氧化物 硫化氢 酸性矿水 甲基汞 农药代谢的毒性产物 细菌毒素
– 肉毒毒素(botulin) – 葡萄球菌肠毒素 – 放线菌毒素
例如：
10m3 含菌空气通入 100mL 的无菌水，微 生物全部截留在水中。 取0.1 mL菌液涂布于平板上，
长出 100 个菌落，则 10mL 水中含菌 10,000 个，
10m3空气含有10,000个。
1m3空气含有1,000个
。
(二)空气微生物的检测点数
• 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20~30个测点 数为宜，最少测点数为5~6，见表。
• 藻类毒素
– 甲藻 – 蓝细菌毒素 :微囊藻快速致死因子 (Microcystis FDF)
第一章 环境监测中的微生物学方法
• 当环境受到污染后，环境的物理性质、 化学性质和生物学特性发生变化, 如： 重金属离子、NO3- 浓度增加； 水体污染变质，水生生物种类减少，甚 至灭绝。
如何监测？
水体中的主要病原微生物类群
• • • • • 沙门氏菌属(Salmonella） 志贺氏菌属(Shigella） 霍乱弧菌(Vibrio cholerae) 肠道病毒属(Enterovirus) 甲型肝炎病毒(hepatitis A virus）
Salmonella typhimurium (red) invading cultured human cells
培养前
培养后
撞击法检测空气中微生物数量
2 、液体法
• 测定空气中悬浮微生物，主要细菌
– 将一定体积的含菌空气通入无菌蒸馏水，使
微生物均匀分布在水中，
– 取 一 定 量 菌 液 于 无 菌 培 养 皿 中 ， 倒 入 1518ml融化的培养基，混匀、冷凝成平板， – 37℃培养48h，计菌落数。 – 以菌液体积和通入空气量计算出单位体积空 气中的细菌数量。
• 土壤中飞扬起来的灰尘； • 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传 播。
• 微生物产生的孢子本身也可以飘浮到空 气中，形成 “气溶胶”，借风力传播。 • 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 毒都会存在于空气中 。
Infection Transfer -Airborne Droplet Nuclei
化学方法：快速、定性定量反映污染物浓度，但
为瞬时值；
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环境的影响。
生物学方法的特点：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。
第一节 空气的卫生学检验
一、空气微生物来源
• 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。
31~125
~150
轻度污染
严重污染
<300
>301
三、空气的微生物监测 • 采用营养琼脂平板计数法。
• 培养皿直径为d90mm和d100mm。
• 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。
– 细菌指标：细菌总数和绿色链球菌
• 必要时测定病原微生物。
(一)空气微生物测定
1．固体法
5 1000 100 – 奥氏公式： C = A × t × 10 × N
式中：C—空气细菌数；
A——捕集面积，cm2 ；
t ——暴露时间，min；
N——菌落数，个。
• 简化后：
1000×50N C= A×t 奥式公式计算的浮游细菌数比实测数少。 没有考虑尘埃粒子大小、数量、气流，人员密 度和活动情况。
二、空气微生物的卫生标准
• 目前，还无统一的关于空气的卫生学指标，
一般以室内1m3 空气中细菌总数为
50~1,000个以上作为空气污染的指标。
• 病原菌在空气中易死亡，但结核菌、白 喉杆菌、葡萄球菌、链球菌、肺炎双球 菌、炭疽杆菌、流感病毒和脊髓灰质炎 病毒等，也可以在空气中存活一段时间。 • 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 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。
放线菌素 链脲菌素 洋橄榄霉素
• 真菌毒素
• 以黄曲霉毒素为例
– 剧毒, – 黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生 曲霉(Asp. parasiticus)产生 – 紫外线照射下可发出荧光 – B族和G族，蓝色荧光和绿色荧光 – 已确定结构的黄曲霉毒素有17种， 其中以黄曲霉毒素Ｂ1毒性最大， 致癌力最强。
表2-1 不同场所上空微生物的数量（个/m3 ）
场所
畜舍
宿舍
城市 街道
5×103
市区 公园
海洋 上空
北纬 80º
微生物
(1~2)106 2×104
200 1~2
0
表以细菌总数评价空气的卫生标准（个/m3 ）
清洁程度 最清洁的空气（有空调） 清洁空气
细菌总数 1~2 <30
普通空气
临界环境
(2)撞击法：
以缝隙采样器为例，
用真空泵将含菌空气以一定流速穿过狭缝 （宽度有0.15 mm、0.33 mm和1 mm三种)抽
吸到营养琼脂培养基平板上。
狭缝长度为平皿半径，平板与缝间距2mm，
平板转速:1 r/min、5-60r/min、60r/min。
•根据空气中微生物密度调节平板转动的速度 •含菌高，转动快；含菌低，转动慢。 •由取样时间和空气流量计算单位空气含菌量。 •采样器的规格各国不一，操作有差异。
(1)平皿落菌法
– – – – – 培养基融化倒入d90mm无菌平皿制成平板, 置于待测点(通常5个)， 打开皿盖暴露于空气5~10min， 盖好皿盖，30℃培养48h； 计菌落数。
• 通过奥梅梁斯基公式换算出浮游细菌数。 • 奥氏假设：5 min内落在面积100 mm2营养 琼脂平板上的细菌数和10L空气中所含的 细菌数相同。
LT2A-SL1344 genome
Shigella typhimurium
Shigella sonne的部分特性
微生物代谢物与环境污染
• • • • • • • • 氨 硝酸与亚硝酸 氮氧化物 硫化氢 酸性矿水 甲基汞 农药代谢的毒性产物 细菌毒素
– 肉毒毒素(botulin) – 葡萄球菌肠毒素 – 放线菌毒素
例如：
10m3 含菌空气通入 100mL 的无菌水，微 生物全部截留在水中。 取0.1 mL菌液涂布于平板上，
长出 100 个菌落，则 10mL 水中含菌 10,000 个，
10m3空气含有10,000个。
1m3空气含有1,000个
。
(二)空气微生物的检测点数
• 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20~30个测点 数为宜，最少测点数为5~6，见表。
• 藻类毒素
– 甲藻 – 蓝细菌毒素 :微囊藻快速致死因子 (Microcystis FDF)
第一章 环境监测中的微生物学方法
• 当环境受到污染后，环境的物理性质、 化学性质和生物学特性发生变化, 如： 重金属离子、NO3- 浓度增加； 水体污染变质，水生生物种类减少，甚 至灭绝。
如何监测？
水体中的主要病原微生物类群
• • • • • 沙门氏菌属(Salmonella） 志贺氏菌属(Shigella） 霍乱弧菌(Vibrio cholerae) 肠道病毒属(Enterovirus) 甲型肝炎病毒(hepatitis A virus）
Salmonella typhimurium (red) invading cultured human cells
培养前
培养后
撞击法检测空气中微生物数量
2 、液体法
• 测定空气中悬浮微生物，主要细菌
– 将一定体积的含菌空气通入无菌蒸馏水，使
微生物均匀分布在水中，
– 取 一 定 量 菌 液 于 无 菌 培 养 皿 中 ， 倒 入 1518ml融化的培养基，混匀、冷凝成平板， – 37℃培养48h，计菌落数。 – 以菌液体积和通入空气量计算出单位体积空 气中的细菌数量。
• 土壤中飞扬起来的灰尘； • 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传 播。
• 微生物产生的孢子本身也可以飘浮到空 气中，形成 “气溶胶”，借风力传播。 • 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 毒都会存在于空气中 。
Infection Transfer -Airborne Droplet Nuclei
化学方法：快速、定性定量反映污染物浓度，但
为瞬时值；
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环境的影响。
生物学方法的特点：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。
第一节 空气的卫生学检验
一、空气微生物来源
• 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。
31~125
~150
轻度污染
严重污染
<300
>301
三、空气的微生物监测 • 采用营养琼脂平板计数法。
• 培养皿直径为d90mm和d100mm。
• 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。
– 细菌指标：细菌总数和绿色链球菌
• 必要时测定病原微生物。
(一)空气微生物测定
1．固体法
5 1000 100 – 奥氏公式： C = A × t × 10 × N
式中：C—空气细菌数；
A——捕集面积，cm2 ；
t ——暴露时间，min；
N——菌落数，个。
• 简化后：
1000×50N C= A×t 奥式公式计算的浮游细菌数比实测数少。 没有考虑尘埃粒子大小、数量、气流，人员密 度和活动情况。
二、空气微生物的卫生标准
• 目前，还无统一的关于空气的卫生学指标，
一般以室内1m3 空气中细菌总数为
50~1,000个以上作为空气污染的指标。
• 病原菌在空气中易死亡，但结核菌、白 喉杆菌、葡萄球菌、链球菌、肺炎双球 菌、炭疽杆菌、流感病毒和脊髓灰质炎 病毒等，也可以在空气中存活一段时间。 • 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 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。
放线菌素 链脲菌素 洋橄榄霉素
• 真菌毒素
• 以黄曲霉毒素为例
– 剧毒, – 黄曲霉(Aspergillus flavus)和寄生 曲霉(Asp. parasiticus)产生 – 紫外线照射下可发出荧光 – B族和G族，蓝色荧光和绿色荧光 – 已确定结构的黄曲霉毒素有17种， 其中以黄曲霉毒素Ｂ1毒性最大， 致癌力最强。
表2-1 不同场所上空微生物的数量（个/m3 ）
场所
畜舍
宿舍
城市 街道
5×103
市区 公园
海洋 上空
北纬 80º
微生物
(1~2)106 2×104
200 1~2
0
表以细菌总数评价空气的卫生标准（个/m3 ）
清洁程度 最清洁的空气（有空调） 清洁空气
细菌总数 1~2 <30
普通空气
临界环境
(2)撞击法：
以缝隙采样器为例，
用真空泵将含菌空气以一定流速穿过狭缝 （宽度有0.15 mm、0.33 mm和1 mm三种)抽
吸到营养琼脂培养基平板上。
狭缝长度为平皿半径，平板与缝间距2mm，
平板转速:1 r/min、5-60r/min、60r/min。
•根据空气中微生物密度调节平板转动的速度 •含菌高，转动快；含菌低，转动慢。 •由取样时间和空气流量计算单位空气含菌量。 •采样器的规格各国不一，操作有差异。