大气微生物种类繁多。已知存在于大气中的细菌及放线菌有1200余种,真菌有40000多种。空气中微生物主要来源于土壤、水体表面、动植物、人体及生产活动、污水污物处理等.
而室内空气的生物源性污染的来源主要有三种:
(1)一些房屋建筑及新型建筑装修材料的释放;
(2)办公楼、车间和居室采用的采暖、通风、空调系统本身、人本身的活动如清扫、装修及家庭宠物等;
(3)室外随气流带入室内,人体衣物表面、鞋底泥土带入和带菌人员播散等所致。当室内温度、湿度等条件适宜,还可因微生物繁殖而加重其污染。
空气中微生物以气溶胶(气溶胶即固态或液态微粒悬浮在气体介质中的分散体系,如空气中悬浮的带有微生物的尘埃、颗粒物或液体小滴)的形式存在,其主要分为两种形式:一是含于飞沫中,当人们喷嚏、咳嗽、唱歌、谈话时,由口、鼻喷出飞沫,微生物附于飞沫上或因飞沫蒸发形成“飞沫核”,迅速分散于室内各处并长时间漂浮空气中;二是附着于空气颗粒物上,空气动力学直径大于10 μm的颗粒物大部分可同微生物一起降落地面,空气动力学直径小于10 μm 的颗粒物(PM10)大多数则携微生物长时间漂浮在空气中。由于PM10大多数都能进入人体呼吸道,它们的卫生学意义较大。
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白喉杆菌 肺炎双球菌 结核杆菌
生物源性污染物的组成包括细菌及其内外毒素、病毒、立克次氏体、放线菌、真菌及其毒素、花粉、螨及其排泄物等,与室外种类基本一致。其中细菌占绝大多数,球形菌比例居首,革兰氏阳性菌和需氧、兼性厌氧菌占多数。另外某些真菌及其毒素被认为具有致敏、致癌及致畸性。已证实,室内环境中的主要真菌污染源为芽枝菌属、曲霉属、交链孢属、镰刀霉属、青霉属。
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。其可分为
(1)非致病性的腐生微生物
常见的有芽孢杆菌属、产碱菌属、八叠球菌属、微球菌属以及一些放线菌、酵母菌和真菌等,一般对干燥紫外辐射及大气污染物等不良环境具有较强的抵抗力。
(2)致病性微生物
在空气中逗留的致病性微生物种类很多,有溶血性链球菌、结核杆菌、白喉杆菌、就黄色葡萄球菌、流行性脑脊髓膜炎双球菌、肺炎双球菌、百日咳杆菌、流感嗜血杆菌、副流感杆菌、麻疹病毒、流行性感冒病毒、流行性腮腺炎病毒、腺病毒、肠病毒、呼吸道合胞病毒、风疹病毒、柯萨奇病毒和艾可病毒,一些芽孢杆菌、产色素杆菌、霉菌和酵母菌孢子等。
浓度标准
细菌是室内生物源性污染物的重要组成成分,因此室内空气细菌总数从一定程度上反映了生物源性污染物的污染水平。国内各地室内空气细菌总数的调查资料较多,基本规律是室内的细菌总数夏季多于冬季,早、晚多于中午,公共场所多于居室。一般居住条件或卫生状况的室内细菌总数在5000 cfu/m3(平皿沉降法)以下,卫生状况差的则在10000 cfu/m3以上。我国颁布的室内空气卫生标准中(GB/T 17093-1997)规定的细菌总数 ≤4000 cfu/m3(撞击法)和 ≤45 cfu/皿(沉降法)。新加坡颁布的室内空气卫生标准中,细菌总数为500 cfu/m3,霉菌数500 cfu/m3 ,悬浮物150 cfu/m3。
以往的流行病学研究对生物源性污染物如细菌及其内外毒素、真菌及其毒素、花粉、尘螨的生物化学特性与健康影响的关系很少予以关注,对PM10和PM2.5的健康效应研究也极少将附着的重要组成部分---生物源性污染物的作用考虑在内。尽管有研究提示生物源性污染物和健康效应存在统计学上的联系,但在已有的人群研究中还存在着诸多不确定因素:
(1)众多混杂因素,包括不同环境(如气温、气湿、气压等)中生物源性污染物的种类、数量,其它室内空气污染物(如颗粒物、O3、吸烟,装修材料等),当地卫生状况,社会经济因素等等;
(2)很难准确的测定到个体的实际暴露水平。目前生物性污染物采样和分析技术均未标准化,也没有方法能够全面评价个体对生物性污染物的接触量。目前多数研究采用不同多个固定点监测数据,不能量化地反映个体暴露与个体健康效应之间的联系;
(3)室内生物源性污染物的种类很多,但目前的研究方法还不可能得到单一污染物精确的健康效应估计,要研究污染物之间存在的交互作用则更困难;
(4)对生物源性污染物的生物化学特征与健康影响之间的关系方面的资料相对缺乏。
污染造成的危害
微生物是室内环境污染源之一,加拿大的一项调查表明,室内空气质量问题,有21%是微生物污染造成的。国内外大量的调查研究证实,空气微生物是引发各种中毒、感染和过敏疾病的主要原因之一,主要引起的疾病有军团病、结核病、呼吸系统疾病和SBS。室内空气中的微生物主要有青霉、芽枝菌、曲霉、葡萄球菌、微球菌、白霉及各种病毒等,其浓度主要与室内湿度、温度、人员活动等有关,室外空气也是室内细菌、真菌的重要来源之一。空气中存在大量微生物,它们通常附着在一定粒径的颗粒物上,以气溶胶的形式存在,如微尘、飞沫核等,主要通过呼吸道侵入机体,造成呼吸道感染。经空气传播的传染病,如流行性感冒、结核等的暴发流行,都与空气微生物污染有密切关系。一般来说,当空气中致病性物质达到感染剂量时,往往会引起人类患流感、皮炎、肺炎等急性疾病。细菌可引起人体出现不适、头痛、干咳、胸疼、腹泻等症状,还是昆士兰热、肺结核等呼吸道传染病的重要致病原。真菌污染与过敏性鼻炎、哮喘及呼吸道感染等疾病有关。长期接触室内真菌代谢产物对人体免疫功能尤其是呼吸道防疫功能构成威胁。室内环境还是一些病毒的温床,如青猴病毒、埃博拉病毒、拉沙病毒,这些病毒可引发出血热。
室内生物气溶胶主要包括细菌、病毒、真菌、花粉、原生动物及生物有机体成分等几大类,它们主要通过与人皮肤接触、呼吸道吸人、消化道摄人等途径进入人体,导致易感人员的身体健康损害,文献5列出了几类具有代表性的室内生物气溶胶及其危害。一般来说,当空气中致病性物质达到感染剂量时,往往会引起人类患流感、皮炎、肺炎等急性疾病,并且还会随着患者打喷嚏、咳嗽等生理活动形成二次生物气溶胶并加以传播,CROFT等对居民抱怨有咳嗽、咽喉肿痛、头疼、疲劳等症状的楼房进行了研究,当采取一系列空气净化措施,并去除室内可能造成微生物大量繁殖的建筑材料后,楼内居民的上述症状得到明显改善6。许多细菌的细胞成分如内毒素、B-葡聚糖也是重要的病原7。真菌通过其孢子在空气中传播,作为条件致病菌主要引起多种呼吸道疾病和过敏反应,真菌毒素也可能导致多种中毒反应,SOMERS等8观测到吸人污染空气颗粒的小鼠发生基因突变,这也为空气真菌可能导致肺癌提供了间接证据。室内空气生物污染不仅危害人体的呼吸系统和免疫系统,ANYANWU研究证明产毒真菌的长时间暴露可能影响到儿童神经生理功能,研究人员通过神经行为学问卷调查和一系列的神经生理学测试,问卷结果证明生活在真菌环境污染与防治 网络版 第9期 2008年9月 3 污染空气环境中的儿童发生高水平行为异常现象,而暴露组和对照组的脑电图测试EEG异常率分别是70%和10%,脑干诱发电位BAEP波形异常率分别是90%和0,上述研究部分揭示产毒真菌可能对人体神经系统的健康也存在威胁9。此外,从生物技术产业的角度来说,室内生物气溶胶污染直接影响到其生产的顺利进行并可能污染其产品,对于实验室来说,还有一种潜在的危险,即遗传物质可能从基因修饰微生物中转移到环境的野生物种中,造成基因污染10。
在注重生活质量和公共卫生的今天,SBS近年来得到人们的极大关注。世界卫生组织提出的SBS是如今越来越多的写字楼上班族常感到的一种身体不适,其症状主要有鼻咽发炎、头疼发热、上呼吸道感染、不明原因的过敏、皮肤干燥等,还伴有整个人感觉懒散恶心
空气净化及微生物杀灭
取如下措施也可有效改善室内空气微生物状况,改善和提高室内空气质量45-50:
(1)去除污染源,被褥经常晾晒。采用降低和消除湿气,防止结露,使细菌和真菌等微生物不能在室内孳生繁殖,或者彻底清除污染建筑材料;
(2)保持室内清洁卫生,可有效降低室内空气微生物污染;
(3)经常通风,保持室内干燥。通常室外空气中微生物的数量较室内低,将细菌和真菌等微生物排出,降低室内空气微生物浓度;
(4)绿化,绿色植物可吸附尘埃从而降低空气微生物含量;
(5)定期清洗空调器和地毯。长期使用后,空调的滤网上可吸附大量脏物,有利于微生物的滋生;军团菌常栖息在空调冷却器处,可以气雾形式播散到空气中,使人感染军团菌病;
(6)净化空气:使用水洗空气净化器去除室内空气中的微生物,或者用紫外线照射杀死室内空气中微生物,也可以采用有机抗菌剂和无机抗菌剂抑制和杀死微生物,试图减少室内环境中潜在的微生物污染源,达到控制室内空气微生物污染,改善和提高室内空气质量的目的。
现代人类生活大部分时间都是在室内度过,尤其是办公室工作人员,室内空气质量受到人们的广泛关注。针对空气微生物污染,人们采取了多种空气净化消毒措施,同时,不断研究新的方法,改进和完善原有的空气净化消毒方法。