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显微镜下的微生物世界
1.2.7 微生物的分布

微生物的分布

微生物最主要的特点就是体积小、种类多、繁殖迅速、适应环境能力强,因此,广泛分布于自然界,在水、土壤、空气、食物、人和动物的体表以及与外界相通的腔道中,常有各种微生物存在。微生物在自然界物质循环中起重要作用,不少是对人类有益的,对人致病的只是少数。

土壤中的微生物

微生物聚集最多的地方是土壤,土壤为微生物生长提供了所需要的各种基本要素,而且还具有保温性能好、缓冲性强等优点,因此,土壤是微生物的大本营,是人类最丰富的菌种资源库。任意取一把土或一粒土,就是一个微生物世界,不论数量或种类均最多。在肥沃的土壤中,每克土含有20亿个微生物,即使是贫瘠的土壤,每克土中也含有3亿~5亿个微生物。

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土壤中尤以细菌最多,约占土壤微生物总量的70%~90%。土壤中不同类型的细菌有不同的作用,除了细菌以外,土壤中数量较多的其他微生物是放线菌(抗生素的主要产生菌)和真菌,而藻类和原生动物等较少。土壤微生物是构成土壤肥力的重要因素。土壤中含有大量的微生物,土壤中的细菌来自天然生活在土壤中的自养菌和腐物寄生菌以及随动物排泄物及其尸体进入土壤的细菌。它们大部分在离地面10~20厘米深的土壤处存在。土层越深,菌数越少,暴露于土层表面的细菌由于日光照射和干燥,不利于其生存,所以细菌数量少。

土壤中的微生物以细菌为主,放线菌次之,另外还有真菌、螺旋体等。土壤中微生物绝大多数对人类是有益的,它们参与大自然的物质循环,分解动物的尸体和排泄物;固定大气中的氮,供给植物利用;土壤中可分离出许多能产生抗生素的微生物。一些能形成芽孢的细菌如破伤风杆菌、气性坏疽病原菌、肉毒杆菌、炭疽杆菌等可在土壤中存活多年。

水中的微生物

各种水域中也有无数的微生物,居民区附近的河水和浅井水,容易受到各种污染,水中的微生物就比较多。大湖和海水中,微生物较少。水环境包括江、河、湖泊等淡水环境以及海洋等咸水环境。水中溶解或悬浮着多种无机物质或有机物质,可供给微生物生长繁殖所需要的营养。水环境是微生物栖息的第二大天然场所,水中的细菌来自土壤、尘埃、污水、人畜排泄物及垃圾等。水中微生物种类及数量因水源不同而异。一般地面水比地下水含菌数量多,并易被病原菌污染。在自然界中,水源虽不断受到污染,但也经常地进行着自净作用。日光及紫外线可使表面水中的细菌死亡,水中原生生物可以吞噬细菌,藻类和噬菌体能抑制一些细菌生长;另外,水中的微生物常随一些颗粒下沉于水底污泥中,使水中的细菌大为减少。

水中的病菌如伤寒杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌、钩端螺旋体等主要来自人和动物的粪便及污染物。因此,粪便管理在控制和消灭消化道传染病上有重要意义。但直接检查水中的病原菌是比较困难的,常用测定细菌总数和大肠杆菌菌群数来判断水的污染程度,目前我国规定生活饮用水的标准为1毫升水中细菌总数不超过100个;每1升水中大肠杆菌菌群数不超过3个。如超过此数,表示水源可能受粪便等污染严重,水中可能有病原菌存在。

空气中的微生物

空气中缺乏营养物以及没有适当的温度,细菌不能繁殖,且常因阳光照射和干燥作用而被消灭,只有抵抗力较强的细菌和真菌孢子或细菌芽孢才能存留较长时间。室外空气中常见产芽孢杆菌、产色素细菌及真菌孢子等。空气中微生物分布的种类和数量因环境不同有所差别。空气中的微生物来源于人畜呼吸道的飞沫及地面飘扬起来的尘埃。空气里悬浮着无数细小的尘埃和水滴,它们是微生物在空气中的藏身之地。空气中的微生物分布很不均匀,人口稠密地区上空的微生物数量较多。空气中的微生物主要有各种球菌、芽孢杆菌、产色素细菌以及对干燥和射线有抵抗力的真菌孢子。在人口稠密、污染严重的城市,尤其是在医院或患者的居室附近,空气中还可能有较多的病原菌。空气中的微生物与动植物病害的传播、发酵工业的污染以及工农业产品的霉腐变质有很大关系。

一般来说,陆地上空比海洋上空的微生物多,城市上空比农村上空里的多,杂乱肮脏地方的空气里比整洁卫生地方的空气里的多。人烟稠密、家畜家禽聚居地方的空气里的微生物最多;室内空气中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等处,容易受到带菌者和病人污染。如飞沫、皮屑、痰液、脓汗和粪便等携带大量微生物,可严重污染空气。某些医疗操作也会造成空气污染,如高速牙钻修补或超声波清洁牙石时,可产生微生物气溶胶;穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到空气中,清扫及人员走动引起尘土飞扬也是医院空气中微生物的来源。空气中微生物污染程度与医院感染率有一定的关系。空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链球菌作为指示菌,表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度。

室内空气中常见的病原菌及其引起的疾病有结核杆菌、百日咳杆菌、白喉棒状杆菌和白喉;溶血性链球菌和猩红热、风湿热;分枝杆菌和结核;肺炎链球菌、肺炎支原体和肺炎;奈瑟球菌和脑膜炎;博德特菌和百日咳;病毒和天花、流感等。