初中生对校园内不同区域空气中微生物数量的调查
我们生活的空气中存在许多微生物。微生物很小,肉眼看不见。它们包括细菌、霉菌等。有些微生物对人体无害,有些可能引起疾病。校园是我们每天学习活动的地方。教室、食堂、厕所、操场,这些地方的空气一样干净吗?我们想通过实验知道答案。
科学老师告诉我们,微生物无处不在。空气流动、人员走动都会影响微生物数量。我们猜想,人多的封闭空间微生物可能更多。厕所因为用途特殊,微生物数量可能也较多。操场在室外,空气流通,微生物可能较少。这只是我们的猜想,需要用实验证明。
我们小组三个人决定进行一个调查。调查目的是比较校园四个区域空气中的微生物数量。这四个区域是初二三班教室、学生食堂、教学楼一楼厕所、学校中心操场。我们选择在同一天完成采样。天气是晴天,气温大约二十度。这样的天气条件比较稳定,不会对结果造成太大干扰。
我们使用的实验材料很简单。四个一样的培养皿,里面装有固体培养基。培养基可以为微生物生长提供营养。高压锅用来给培养皿灭菌。恒温培养箱用来培养微生物。标签纸、笔和记录本也是必需的。我们还需要一个计时器。
实验前,我们仔细准备了培养皿。将配置好的培养基分装到培养皿中。用高压锅进行高温灭菌。灭菌后的培养皿是干净的,里面没有活的微生物。我们将培养皿密封好,带到采样地点。
实验方法叫做“自然沉降法”。原理是让空气中的微生物自然落到培养皿里。我们选择每个区域中间的位置采样。打开培养皿的盖子,让培养基暴露在空气中。暴露时间定为五分钟。五分钟内,空气中的微生物会沉降到培养基表面。五分钟后,盖好盖子。我们在培养皿底部贴上标签,写上地点和时间。
采样过程很顺利。上午九点半,我们在操场采样。当时没有上体育课,操场上人很少。上午十点十分,下课时间,我们在教室采样。教室里坐着四十五名学生。上午十一点,我们在食堂采样。食堂工作人员正在准备午餐,有少量人员在走动。上午十一点半,我们在厕所采样。厕所刚刚打扫过,比较干净。
采样结束后,我们将所有培养皿放入恒温培养箱。温度设置在三十七摄氏度,这是许多微生物生长的适宜温度。我们培养了两天。两天后,我们取出培养皿进行观察。
我们看到培养皿里长出许多斑点。这些斑点就是微生物菌落。一个菌落可能由一个微生物繁殖形成。我们通过数菌落的数量来估算空气中微生物的多少。菌落的样子不同,有的光滑,有的毛茸茸,颜色有白有黄。我们没有区分微生物种类,只统计总数。
统计结果出来了。操场培养皿中的菌落数量最少,我们数到了八个。教室培养皿中的菌落数量很多,我们数到了六十二个。食堂培养皿中的菌落数量是三十三个。厕所培养皿中的菌落数量是四十七个。
我们看到明显差异。操场的微生物数量远少于其他地方。教室的微生物数量是最多的。食堂和厕所的微生物数量介于中间,厕所比食堂多一些。
我们分析这些结果。操场在室外,空间开阔,空气流通好。阳光中的紫外线也能杀死一些微生物。所以操场的空气最干净。教室是封闭空间,学生人数多。呼吸、说话、咳嗽都会释放微生物。门窗经常关闭,空气流通差。微生物容易积累,所以数量最多。食堂空间较大,采样时人不多,通风条件比教室好一些,所以微生物数量少一些。厕所虽然经常打扫,但环境潮湿,可能利于某些微生物存活。使用厕所的人也多,所以微生物数量比食堂略高。
这个实验结果和我们最初的猜想基本一致。人员密集、通风差的室内环境微生物更多。室外开阔环境微生物更少。
通过这次调查,我们学到了很多。我们学会了设计简单的对比实验。我们掌握了基本的采样和培养方法。我们知道了如何记录和分析数据。更重要的是,我们开始用科学的眼光观察身边的环境。
实验结果对我们有实际意义。它提醒我们要注意教室的通风。下课应该多开窗,让新鲜空气进来。它提醒我们注意个人卫生,咳嗽打喷嚏要捂住口鼻。它告诉我们室外活动很有好处,操场的空气更清新。
这次调查也有不足之处。我们只采样了一次,数据可能偶然。不同天气、不同时间采样,结果可能不同。我们只用了沉降法,这种方法只能捕捉部分较大的微生物颗粒。我们没有鉴定微生物的种类,不知道它们是否有害。
未来的研究可以改进。可以增加采样次数,取平均值。可以在不同季节、不同天气进行对比。可以使用更精密的空气采样器。可以学习简单的染色方法,在显微镜下观察微生物形态。
科学调查很有趣。它从一个小问题开始。通过动手实验寻找答案。答案可能很简单,但过程充满挑战。我们看到课本上的知识变成手中的结果。我们理解了微生物与生活环境的关系。我们知道了如何保持健康的学习环境。
这次调查只是一个开始。校园里还有许多值得研究的问题。不同楼层教室的空气有区别吗?绿色植物多的角落微生物会少一些吗?放学后对教室进行消毒,效果能持续多久?这些问题等着我们去探索。科学就在我们身边,发现和探索让我们成长。