空氣微生物的污染狀況和預(yù)防

空氣微生物的污染狀況和預(yù)防

室內(nèi)微生物主要由室外各種污染引起，主要由室外空氣微生物通過氣流進(jìn)入室內(nèi)，人體織物、鞋底和土壤的表面、土壤和呼吸傳達(dá)散在的微生物。室內(nèi)存在適宜微生物繁殖條件時,還可加重微生物污染。室內(nèi)微生物種類主要有細(xì)菌、病毒、立克次氏體、放線菌和真菌,與室外種類基本一致。在室內(nèi)空氣微生物中細(xì)菌占絕大數(shù)量,其中球形菌比例居首,革蘭氏陽性菌和需氧、兼性厭氧菌占多數(shù)。細(xì)菌在空氣中主要以兩種形式存在:一是附著于空氣顆粒物上,直徑大于10μm顆粒物可同細(xì)菌一起降落地面,直徑小于10μm顆粒物則攜菌長時間漂浮在空氣中;二是含于飛沫中,當(dāng)人們噴嚏、咳嗽、唱歌、談話時,由口、鼻噴出飛沫,附于飛沫中的細(xì)菌或附于飛沫蒸發(fā)而形成的“飛沫核”上的細(xì)菌,迅速分散于室內(nèi)各處,長時間漂浮空氣中。在通風(fēng)不良,空氣污濁,細(xì)菌數(shù)量多的室內(nèi),極容易傳播呼吸道傳染病。由于空氣中病原微生物含量較少和直接從空氣中培養(yǎng)病原微生物的技術(shù)較復(fù)雜,檢出率低,故通常并不以病原微生物作為空氣污染的指標(biāo),而多采用空氣中細(xì)菌總數(shù)和溶血性、綠色鏈球菌作為室內(nèi)空氣質(zhì)量,微生物污染狀況和預(yù)防呼吸道傳染病的評價指標(biāo)。1空氣中的細(xì)菌數(shù)1.1細(xì)菌總數(shù)與空氣溫度的關(guān)系臨床意涵空氣細(xì)菌總數(shù)是指在人體呼吸平面采集一定數(shù)量含微生物的空氣,其微生物在普通營養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基上,于37℃培養(yǎng)24h后生長出的菌落數(shù)。以cfu/m3或每皿菌落數(shù)表示。由于受人為的采樣方法和單一的培養(yǎng)條件限制,有些細(xì)菌不能采集到或培養(yǎng)出,所得到的“細(xì)菌總數(shù)”不能代表實際空氣中全部細(xì)菌,也不能說明是否有病菌存在,只能說明空氣受到生物性污染的程度。細(xì)菌是單細(xì)胞的微小原核生物,其形態(tài)、生長、繁殖和數(shù)量受環(huán)境理化學(xué)因素影響。溫度對細(xì)菌數(shù)影響較大,冬季氣溫較低,一些細(xì)菌繁殖、生長受限,室內(nèi)空氣細(xì)菌數(shù)量減少。濕度過低的空氣會使細(xì)菌抵抗力降低,繁殖體細(xì)菌容易趨向死亡。紫外線有殺菌作用,尤其是波長254nm的紫外線可使菌體核酸最大吸收,生物活性改變,菌體死亡。日光中紫外線透過玻璃窗雖可減弱強(qiáng)度,但仍有一定殺菌效果。氣流不僅可將室外細(xì)菌帶入室內(nèi),又可以將地面、墻壁的含菌粒子揚起,增加空氣細(xì)菌數(shù)量?？諝廨p離子通過吸附帶菌粒子形成重離子沉降地面,減少空氣細(xì)菌數(shù)。高濃度負(fù)離子還有抑菌或殺滅作用。空氣化學(xué)污染物如SO2、NO2、CO等,在不同環(huán)境條件不同濃度下,對空氣微生物可呈現(xiàn)殺滅或保護(hù)作用。例如6.0mg/m3NO2在相對濕度為90%時,對粘質(zhì)沙雷氏菌氣溶膠表現(xiàn)殺滅作用,而在相對濕度60%時,對該菌氣溶膠有保護(hù)作用室內(nèi)空氣細(xì)菌數(shù)量除與環(huán)境理化因素有關(guān)外,還與室內(nèi)衛(wèi)生狀況、人員數(shù)量、活動方式及空氣污染程度等有關(guān)。由于細(xì)菌對顆粒物的依附性,空氣中顆粒物數(shù)量對細(xì)菌數(shù)影響很大,人員走動、衛(wèi)生整理和清掃都可引起空氣帶菌微粒數(shù)量懸殊變化,如掃床疊被子前、后,細(xì)菌數(shù)可相差幾百倍甚至幾千倍,室內(nèi)一般輕微活動每分鐘可產(chǎn)生1000個帶菌微粒,一般家務(wù)活動可使細(xì)菌數(shù)增加1000個/m3;室內(nèi)打掃衛(wèi)生后,室內(nèi)空氣帶菌粒子每m3可由幾千個增加到39萬個。國內(nèi)調(diào)查室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)與降塵量變動曲線呈平行關(guān)系,可吸入顆粒物與細(xì)菌總數(shù)呈明顯相關(guān)。在通風(fēng)不良的醫(yī)院候診室,細(xì)菌總數(shù)與鏈球菌、CO2、人員數(shù)呈正相關(guān)(r=0.863、0.891、0.793),在居民室內(nèi)細(xì)菌總數(shù)與金黃色葡萄球菌、溶血性鏈球菌、霉菌數(shù)量完全相關(guān)(r=1)。因此,可以根據(jù)空氣細(xì)菌總數(shù)值,初步判斷空氣污染程度或評價空氣質(zhì)量的改善效果。1.2特殊儀器測定細(xì)菌是體積微小、表面帶負(fù)電荷、有生命現(xiàn)象的生物。在室內(nèi)以氣溶膠形式、不均勻地分布在各處空間,時空變化較大。在此狀態(tài)下,不同的布點、采樣、采樣時機(jī)、培養(yǎng)和計算方法,又可增加測定結(jié)果與實際情況的更大出入。國內(nèi)目前使用的采樣方法主要是兩類:①撞擊式(LMC-1型離心式空氣生物采樣器、克羅托夫采樣器、安德森采樣器、JWC型空氣生物采樣器):空氣通過采樣器,使含菌氣流撞擊到瓊脂平面,細(xì)菌即留滯在瓊脂表面上,根據(jù)培養(yǎng)計數(shù)和氣樣量,算出空氣細(xì)菌總數(shù)。該法對細(xì)菌捕獲率較高,定量相對準(zhǔn)確,但需特殊儀器,在基層不易推廣,也存在一定問題,如采氣量受電流、電壓的變化影響,現(xiàn)場采樣面小,采樣時間短,致使測定結(jié)果的代表性不夠強(qiáng)等。②平皿沉降法:平皿瓊脂表面接受自然沉降的含菌粒子,并以每100cm2平皿,5min接受的細(xì)菌相當(dāng)于10L空氣的含菌量為基礎(chǔ),推算每立方米空氣含菌量。實際調(diào)查研究表明,平皿沉降法測定的細(xì)菌總數(shù)數(shù)量比撞擊法多,在實驗條件下多24.6%,在自然條件下多25.9%。在5個不同自然室內(nèi)測定結(jié)果多14.3%～117.6%。在同一室內(nèi)連續(xù)測10次,沉降法為3526±39,而撞擊法為1729±24。對兩種方法捕獲的粒譜分析表明,撞擊法捕獲粒子<2.5μm占53%,而沉降法僅為30%,說明小顆粒含菌粒子在空氣中穩(wěn)定,不易沉降或漂浮到瓊脂表面,按照奧梅梁斯基推薦的方法計算(X=10000N/πr2),使用底直徑9cm平皿,則平均每皿多增加一個菌落,計算結(jié)果將多增加157cfu/m3,即在采樣、計數(shù)中稍有誤差則對測定結(jié)果有很大影響。此外平皿沉降法易受氣流影響,重復(fù)樣品偏差比撞擊法大也是該法不足之處。盡管如此,平皿沉降法優(yōu)點很多,如不需特殊儀器,操作簡便,采樣面大,與撞擊法的測定結(jié)果密切相關(guān),與其它空氣理化學(xué)指標(biāo)測定結(jié)果也有良好的相關(guān)性,與調(diào)查點實際衛(wèi)生狀況相一致,基本上能反映調(diào)查點空氣含菌情況和污染程度,目前仍具有較大的實用性。為了便于平皿沉降法調(diào)查資料的可比性,建議統(tǒng)一布點、采樣的數(shù)量和方法,培養(yǎng)基成分、培養(yǎng)溫度和時間。為了提高最低檢出量和減少重復(fù)樣品的偏差,每個調(diào)查點最少應(yīng)設(shè)置5個直徑9cm平皿,暴露時間保證10min。1.3居住條件和衛(wèi)生狀況我國各地有關(guān)室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)的調(diào)查資料很多,基本情況是室內(nèi)的細(xì)菌總數(shù)夏季多于冬季,早、晚多于中午,平房多于樓房,公共場所多于居室,燃煤取暖戶多于暖氣取暖戶,污濁空氣多于清潔空氣。一般居住條件或衛(wèi)生狀況的室內(nèi)細(xì)菌總數(shù)在5000cfu/m3以下,衛(wèi)生狀況差的則在10000/m3以上,北方農(nóng)村衛(wèi)生狀況差的室內(nèi)細(xì)菌總數(shù)13699cfu/m3,南方農(nóng)村人畜混居、氣味不良的室內(nèi)達(dá)31331cfu/m3。衛(wèi)生狀況良好的手術(shù)室一般多在2500/m3以下。人員擁擠、空氣不良的候診室多為10000/m3以上。據(jù)東北地區(qū)駐軍部分營房冬、夏季室內(nèi)空氣調(diào)查,在108個測定點的測定結(jié)果中,空氣細(xì)菌總數(shù)<2500cfu/m3的測定點約占33.3%,2500～5000cfu/m3、約占50%,5000～10000cfu/m3約占16.6%。1.4營舍空氣細(xì)菌總數(shù)檢測的兩標(biāo)法主要采用儀器法和普通空氣多年來,我國沒有室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn),一直沿用前蘇聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)或日本空氣衛(wèi)生調(diào)查資料作為評價標(biāo)準(zhǔn)。1998年我國頒布了GB/T17093-1997室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。我們根據(jù)對部隊調(diào)查結(jié)果,并參考國內(nèi)資料,將清潔程度所對應(yīng)的細(xì)菌數(shù)量,試劃分成四級水平,見附表。日本評價室內(nèi)空氣清潔度的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定每皿菌落數(shù)<30個為清潔空氣,31～75個/皿為普通空氣,75～300個/皿為輕污染空氣,>300個/皿為嚴(yán)重污染空氣。與之相比,可以看出我們劃分的四級水平,要嚴(yán)一些。而與前蘇聯(lián)住室內(nèi)空氣衛(wèi)生評價的參考標(biāo)準(zhǔn)相比要求又要寬一些。前蘇聯(lián)夏季<1500cfu/m3為清潔空氣,>2500為污染空氣,冬季<4500為清潔空氣,>7000為污染空氣。與我國GB/T17093-1997室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的細(xì)菌總數(shù)≤4000cfu/m3(撞擊法)和≤45cfu/皿(沉降法)相比,我們所提出的四級水平劃分范圍,普通空氣16.0～31.8cfu/皿和2500～5000cfu/m3是符合實際情況的。將我軍營舍冬夏季室內(nèi)空氣細(xì)菌總數(shù)調(diào)查結(jié)果與“四級水平劃分”比較,則屬清潔空氣的居室占33.3%,普通空氣占50%,輕污染空氣居室占16.6%,基本符合部隊營舍空氣衛(wèi)生狀況實際調(diào)查結(jié)果。雖然微生物在空氣中是不均勻的分散相,時空變化也較大,任何方法采樣的結(jié)果都不能百分之百得到微生物實際數(shù)量,培養(yǎng)基種類,培養(yǎng)溫度和時間也都限制一些微生物長出的數(shù)量,儀器采樣也只是比平皿沉降采樣更接近一些實際數(shù)量,但實際調(diào)查結(jié)果表明,儀器法和平皿沉降法的測定結(jié)果都能反映空氣微生物污染趨勢。因此,根據(jù)目前廣大部隊基層衛(wèi)生單位的設(shè)備條件,平皿沉降法采樣方法更易于使用、推廣。所以,制訂空氣微生物自然沉降法采樣的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)是非常需要的。根據(jù)我國自然氣候條件、軍隊士兵居住狀況、現(xiàn)場衛(wèi)生調(diào)查結(jié)果和營舍內(nèi)衛(wèi)生條件的實際情況,并參考國家室內(nèi)空氣細(xì)菌數(shù)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(≤45cfu/皿)和日本評價標(biāo)準(zhǔn)(每皿菌落數(shù)<30為清潔空氣),在確定我軍營舍空氣細(xì)菌數(shù)時,擬以普通空氣清潔度為限,即10min自然沉降,37℃培養(yǎng)24h,平均每皿(直徑9cm)應(yīng)小于或等于30個菌落?？紤]我軍士兵住室的功能,衛(wèi)生管理和衛(wèi)生要求,建議軍隊營舍空氣細(xì)菌數(shù)(平皿沉降法)應(yīng)小于或等于25個菌落。2空氣球菌2.1正常人群鼻國內(nèi)菌的分布和功能空氣鏈球菌主要是綠色鏈球菌(甲型)和溶血性鏈球菌(乙型)數(shù)量的總和。鏈球菌在自然界中分布很廣,常寄居在人類鼻咽腔和腸道內(nèi)。鏈球菌種類很多,有能致病的,也有非致病的。根據(jù)鏈球菌在血瓊脂平板培養(yǎng)基上的溶血特征,可以分為3類:①甲型溶血性鏈球菌:在菌落周圍,有綠色的半透明溶血環(huán)。致病力較低,多為條件致病菌,機(jī)體抵抗力下降或發(fā)生某些損傷時,可引起一些疾病發(fā)生。正常人群鼻咽部帶菌率可達(dá)70%左右。②溶血性鏈球菌:該菌能產(chǎn)生溶血素,菌落周圍有較寬而透明的溶血環(huán)。此型菌致病力較強(qiáng),常引起人類和動物多種疾病。正常人群鼻咽部帶菌率可達(dá)20%左右,流行期間帶菌率增高,可達(dá)50%～79%。③丙型鏈球菌:不產(chǎn)生溶血素,菌落周圍無溶血環(huán),通常無致病性,常存在于乳類和糞便中,有時偶爾引起感染。室內(nèi)的鏈球菌,絕大多數(shù)是綠色和溶血性鏈球菌,寄居正常人上呼吸道,可通過飛沫播散到周圍空氣,其數(shù)量與人群密度和空氣污濁程度有關(guān),衛(wèi)生學(xué)意義較大。因此,常把綠色和溶血性鏈球菌作為空氣衛(wèi)生監(jiān)測或空氣污染評價指標(biāo)。鏈球菌在空氣中存活時間較長,抵抗力較其他致病菌強(qiáng),在痰液及其他體液干燥后,能生存數(shù)星期以上,有代表一般致病菌抵抗力的意義。同時又有代表空氣污染程度的意義,據(jù)調(diào)查,在長期無人居住的室內(nèi)很少測出,而在人員擁擠(教室、影劇院、候診室等)或密閉的空調(diào)室內(nèi)檢出率高,數(shù)量也多。據(jù)有人實驗,在通風(fēng)不良的候診室內(nèi),空氣鏈球菌與細(xì)菌總數(shù),二氧化碳濃度,人員流動數(shù)呈正相關(guān),相關(guān)系數(shù)分別為0.949、0.896、0.863。2.2空氣球形細(xì)菌總數(shù)和實物種的確定國內(nèi)外空氣鏈球菌測定多使用血平皿沉降法,其布點、采樣方法、采樣時間、培養(yǎng)條件和計算方法均同細(xì)菌總數(shù)的平皿沉降法。根據(jù)國內(nèi)調(diào)查資料,對西安初夏季節(jié)醫(yī)院空氣630對樣品的細(xì)菌總數(shù)和鏈球菌數(shù)的比值計算分析,其比值的中位數(shù)是10.22,幾何均數(shù)是10.59,細(xì)菌總數(shù)與鏈