第一节 植物减少空气含菌量效应的观测

植物减少空气含菌量的效应主要表现在杀死细菌和阻拦细菌扩散两个方面。许多植物能分泌出具有强大杀菌能力的挥发性物质，称为杀菌素，可杀

死伤寒病原菌、副伤寒病原菌、痢疾杆菌、链球菌、葡萄球菌等各种病菌。松属、圆柏属、柳属、法国梧桐、黑核桃、橙、柠檬等树木，都能分泌这种杀菌素。例如，一公顷圆柏林，在 24 小时内分泌 30 千克杀菌素，能消灭多种致病杆菌。因此，城市的许多人工林空气中含菌量明显低于附近无植物的裸地。另外，各种树木能够过滤、阻滞灰尘，地被植物能够减少尘土飞扬， 从而都能起到阻拦细菌扩散的作用。据测定，北京中山公园单位面积空气中的含菌量仅为王府井地区的 15％，香山公园空气含菌量为园外停车场的 50

％。由此可知，城市绿化是减少空气中细菌污染与传播的一项重要措施。 测定植物减少空气中含菌量效应，需要使用过滤法和沉降法等方法，从

植物所在地的空气中收集细菌，在室内进行培养，再从菌落数目上计算单位体积空气中所含的细菌数量。

因此，本项活动操作比较复杂，具有一定难度，但对少年儿童来说，却是一项培养操作能力和分析能力的理想活动课题，而且通过本项活动，还可以学习掌握植物减少空气含菌量效应

方面的知识，学会测定细菌数目的方法。一、观测前的准备工作

（一）准备细菌收集器

要了解植物减少空气含菌量效应，首先必须收集观测场地空气中的细 菌。这就需要准备细菌收集器。细菌收集器是用过滤法收集空气中细菌的简易装置。组装这种装置，须要准备 50 毫升锥形瓶 1 个，5 升的下口试剂瓶 1

个，6 厘米直径玻璃漏斗 1 个，玻璃管数段，乳胶管半米，橡皮塞 2 个。使

用时，可参照图 4—1 所示进行组装。

细菌收集工作需在 2 个以上不同的场地同时进行。因此，本套装置应至

少组装 2 套。

（二）准备培养基

空气中的细菌收集到以后，必须经过培养，使其形成菌落，才能用肉眼进行统计。细菌培养离不开培养基。培养基的种类很多，培养细菌必须使用专门的培养基，通常使用营养琼脂培养基。这种培养基只适合细菌生长繁殖， 而对放线菌、霉菌和酵母菌却完全不适合。

营养琼脂培养基的成分、配制方法及配制时所需的用具用品，见本书第一章第三节。可按该节内容进行配制。

培养基制好以后，可存放于恒温箱或其他容器中待用。

（三）其他用具用品

培养皿若干套、无菌吸管数只、弹簧夹数个、酒精灯 1 个、恒温箱 1 台、

小水桶数个、支架数个（高 1.5 米）、记录用纸、笔等。二、观测步骤方法

（一）选择观测场地

观测场地应至少包括城市中的一片绿地和一块裸地。观测场地的选择应按以下四点要求进行：

第一，绿地上的植物应生长繁茂。如果是人工林，则应尽量选择纯林， 以便于分析树木杀菌、拦菌的原因。

第二，裸地系指基本无植物生长的场地。它可以是广场，也可以是居民区。

第三，绿地和裸地都应选自远离交通要道的地方，以免因尘土飞扬而将

别处的细菌移入观测场地。

第四，绿地和裸地应相距不远，以使观测结果更能说明问题。

（二）确定观测时间

应在植物生长旺季选择无风的晴朗天气，在同一时间内对各个观测场地进行观测。

（三）观察植物的各种特征

在绿地上收集细菌以前，应对植物的各种特征进行观察。观察内容有： 枝叶生长是否稠密，树冠是否高大，叶片是否粗糙，是否密生绒毛，揉搓叶片是否有一种特殊气味，折断枝叶是否发现有树脂或树胶流出等等。这些特征都与杀菌和阻拦细菌扩散的效应直接相关，应该仔细观察并及时记载。

（四）收集细菌

用过滤法或沉降法在场地上收集细菌。过滤法是利用抽吸作用，使用一定装置，将空气中的细菌过滤到水中，达到收集细菌的目的。这种方法准确性强，但需要较多的用具用品，而且操作方法比较复杂。沉降法是直接将培养皿暴露于空气中，用培养皿中的培养基直接收集自然沉降的细菌。这种方法不需要专门的收集装置，操作方法也很简便，但准确性较差。课题活动小组可根据小组的设备条件和学生的操作能力，从中选择一种方法。

  1. 过滤法。将组装好的细菌收集器安置在支架上。细菌收集器中的锥形瓶内应事先注入 50 毫升无菌水，下口试剂瓶内也应事先注入 4 升自来水。收

集时，打开下口试剂瓶的阀门，按照每分钟流出 10 毫升左右的速度，使水缓缓流出。在此同时，由于抽吸作用，场地上的空气由漏斗被吸入锥形瓶内， 并穿过无菌水进入下口试剂瓶中。这样，当 4 升自来水流完后，4 升空气中的微生物便被过滤到锥形瓶内的 50 毫升无菌水中。至此，结束收集，将过滤有细菌的锥形瓶上的乳胶管，用弹簧夹夹紧，不再使空气进入。然后带回学校留作培养细菌之用。

  1. 沉降法。取 3 个盛有营养琼脂培养基的培养皿，安放在支架上，打开

皿盖，分别暴露在空气中 5 分钟，接受空气中自然沉降的细菌。然后盖好皿盖，倒扣放置，带回学校。

（五）室内培养

用过滤法和沉降法所得的细菌，都需在室内进行培养。

  1. 过滤法所得细菌的培养方法。在酒精灯火焰旁，用无菌吸管从锥形瓶中吸取 1 毫升水样，注入已灭菌的培养皿中，然后倒入已溶化并冷却至 45℃ 的营养琼脂培养基，轻轻旋 164 转，将水样与培养基混合均匀。凝固后，将培养皿倒扣，放置在 28℃温箱内或其他温度合适的地方，培养 48 小时。上述培养皿培养装置，每一观测场地应制作 3 份。

  2. 沉降法所得细菌的培养方法。将观测场地上盛接细菌的培养皿倒扣， 放在 28℃温箱内或其他温度合适的地方，培养 48 小时。

（六）计算

经过 48 小时的培养，两种方法的培养皿中都会长出细菌菌落。此时，可按培养皿中长出的菌落数，计算观测场地单位体积空气中的细菌数目。

  1. 按过滤法培养出的细菌数进行计算：

1升空气中的细菌数 = 1毫升水培养所得菌落数×50

4

1 立方米空气中的细菌数＝1 升空气中的细菌数×1000

  1. 按沉降法培养出的细菌数进行计算：

1立方米空气中的细菌数 = 50000N

At

A＝所用培养皿的平均面积（平方厘米） t＝培养皿暴露于空气中的时间（分） N＝培养后培养皿内的细菌菌落数

三、分析

将绿地和裸地测定的细菌数目进行比较。如果绿地的细菌数明显小于裸地，证明植物的确具有减少空气含菌量的效应。然后，根据在观测现场对植物特征的观察所得，进一步分 165 析所测植物能够减菌的原因，是属于杀菌还是阻拦细菌扩散，或两种作用兼而有之。

四、注意事项

（一）做好灭菌工作

本项活动的测定结果是否准确，取决于灭菌工作是否彻底。因此，在配制培养基、进行细菌培养时，必须做好灭菌工作。灭菌水及盛放灭菌水的锥形瓶内壁必须无杂菌污染；将培养基向培养皿转移时，应在火焰旁进行；进行细菌培养时，培养皿必须倒扣放置。只有做好上述这些灭菌工作，才能保证测定结果准确可靠。

（二）关于细菌收集器

在用过滤法组装细菌收集器时，要注意装置的各个部件之间的连接处必须严密不漏气。因此，所准备的各个部件的规格必须符合要求，不能随便凑合，否则就会影响测定结果。