空气微生物的污染状况和预防

空气微生物的污染状况和预防

室内微生物主要由室外各种污染引起，主要由室外空气微生物通过气流进入室内，人体织物、鞋底和土壤的表面、土壤和呼吸传达散在的微生物。室内存在适宜微生物繁殖条件时,还可加重微生物污染。室内微生物种类主要有细菌、病毒、立克次氏体、放线菌和真菌,与室外种类基本一致。在室内空气微生物中细菌占绝大数量,其中球形菌比例居首,革兰氏阳性菌和需氧、兼性厌氧菌占多数。细菌在空气中主要以两种形式存在:一是附着于空气颗粒物上,直径大于10μm颗粒物可同细菌一起降落地面,直径小于10μm颗粒物则携菌长时间漂浮在空气中;二是含于飞沫中,当人们喷嚏、咳嗽、唱歌、谈话时,由口、鼻喷出飞沫,附于飞沫中的细菌或附于飞沫蒸发而形成的“飞沫核”上的细菌,迅速分散于室内各处,长时间漂浮空气中。在通风不良,空气污浊,细菌数量多的室内,极容易传播呼吸道传染病。由于空气中病原微生物含量较少和直接从空气中培养病原微生物的技术较复杂,检出率低,故通常并不以病原微生物作为空气污染的指标,而多采用空气中细菌总数和溶血性、绿色链球菌作为室内空气质量,微生物污染状况和预防呼吸道传染病的评价指标。1空气中的细菌数1.1细菌总数与空气温度的关系临床意涵空气细菌总数是指在人体呼吸平面采集一定数量含微生物的空气,其微生物在普通营养琼脂培养基上,于37℃培养24h后生长出的菌落数。以cfu/m3或每皿菌落数表示。由于受人为的采样方法和单一的培养条件限制,有些细菌不能采集到或培养出,所得到的“细菌总数”不能代表实际空气中全部细菌,也不能说明是否有病菌存在,只能说明空气受到生物性污染的程度。细菌是单细胞的微小原核生物,其形态、生长、繁殖和数量受环境理化学因素影响。温度对细菌数影响较大,冬季气温较低,一些细菌繁殖、生长受限,室内空气细菌数量减少。湿度过低的空气会使细菌抵抗力降低,繁殖体细菌容易趋向死亡。紫外线有杀菌作用,尤其是波长254nm的紫外线可使菌体核酸最大吸收,生物活性改变,菌体死亡。日光中紫外线透过玻璃窗虽可减弱强度,但仍有一定杀菌效果。气流不仅可将室外细菌带入室内,又可以将地面、墙壁的含菌粒子扬起,增加空气细菌数量。空气轻离子通过吸附带菌粒子形成重离子沉降地面,减少空气细菌数。高浓度负离子还有抑菌或杀灭作用。空气化学污染物如SO2、NO2、CO等,在不同环境条件不同浓度下,对空气微生物可呈现杀灭或保护作用。例如6.0mg/m3NO2在相对湿度为90%时,对粘质沙雷氏菌气溶胶表现杀灭作用,而在相对湿度60%时,对该菌气溶胶有保护作用室内空气细菌数量除与环境理化因素有关外,还与室内卫生状况、人员数量、活动方式及空气污染程度等有关。由于细菌对颗粒物的依附性,空气中颗粒物数量对细菌数影响很大,人员走动、卫生整理和清扫都可引起空气带菌微粒数量悬殊变化,如扫床叠被子前、后,细菌数可相差几百倍甚至几千倍,室内一般轻微活动每分钟可产生1000个带菌微粒,一般家务活动可使细菌数增加1000个/m3;室内打扫卫生后,室内空气带菌粒子每m3可由几千个增加到39万个。国内调查室内空气细菌总数与降尘量变动曲线呈平行关系,可吸入颗粒物与细菌总数呈明显相关。在通风不良的医院候诊室,细菌总数与链球菌、CO2、人员数呈正相关(r=0.863、0.891、0.793),在居民室内细菌总数与金黄色葡萄球菌、溶血性链球菌、霉菌数量完全相关(r=1)。因此,可以根据空气细菌总数值,初步判断空气污染程度或评价空气质量的改善效果。1.2特殊仪器测定细菌是体积微小、表面带负电荷、有生命现象的生物。在室内以气溶胶形式、不均匀地分布在各处空间,时空变化较大。在此状态下,不同的布点、采样、采样时机、培养和计算方法,又可增加测定结果与实际情况的更大出入。国内目前使用的采样方法主要是两类:①撞击式(LMC-1型离心式空气生物采样器、克罗托夫采样器、安德森采样器、JWC型空气生物采样器):空气通过采样器,使含菌气流撞击到琼脂平面,细菌即留滞在琼脂表面上,根据培养计数和气样量,算出空气细菌总数。该法对细菌捕获率较高,定量相对准确,但需特殊仪器,在基层不易推广,也存在一定问题,如采气量受电流、电压的变化影响,现场采样面小,采样时间短,致使测定结果的代表性不够强等。②平皿沉降法:平皿琼脂表面接受自然沉降的含菌粒子,并以每100cm2平皿,5min接受的细菌相当于10L空气的含菌量为基础,推算每立方米空气含菌量。实际调查研究表明,平皿沉降法测定的细菌总数数量比撞击法多,在实验条件下多24.6%,在自然条件下多25.9%。在5个不同自然室内测定结果多14.3%～117.6%。在同一室内连续测10次,沉降法为3526±39,而撞击法为1729±24。对两种方法捕获的粒谱分析表明,撞击法捕获粒子<2.5μm占53%,而沉降法仅为30%,说明小颗粒含菌粒子在空气中稳定,不易沉降或漂浮到琼脂表面,按照奥梅梁斯基推荐的方法计算(X=10000N/πr2),使用底直径9cm平皿,则平均每皿多增加一个菌落,计算结果将多增加157cfu/m3,即在采样、计数中稍有误差则对测定结果有很大影响。此外平皿沉降法易受气流影响,重复样品偏差比撞击法大也是该法不足之处。尽管如此,平皿沉降法优点很多,如不需特殊仪器,操作简便,采样面大,与撞击法的测定结果密切相关,与其它空气理化学指标测定结果也有良好的相关性,与调查点实际卫生状况相一致,基本上能反映调查点空气含菌情况和污染程度,目前仍具有较大的实用性。为了便于平皿沉降法调查资料的可比性,建议统一布点、采样的数量和方法,培养基成分、培养温度和时间。为了提高最低检出量和减少重复样品的偏差,每个调查点最少应设置5个直径9cm平皿,暴露时间保证10min。1.3居住条件和卫生状况我国各地有关室内空气细菌总数的调查资料很多,基本情况是室内的细菌总数夏季多于冬季,早、晚多于中午,平房多于楼房,公共场所多于居室,燃煤取暖户多于暖气取暖户,污浊空气多于清洁空气。一般居住条件或卫生状况的室内细菌总数在5000cfu/m3以下,卫生状况差的则在10000/m3以上,北方农村卫生状况差的室内细菌总数13699cfu/m3,南方农村人畜混居、气味不良的室内达31331cfu/m3。卫生状况良好的手术室一般多在2500/m3以下。人员拥挤、空气不良的候诊室多为10000/m3以上。据东北地区驻军部分营房冬、夏季室内空气调查,在108个测定点的测定结果中,空气细菌总数<2500cfu/m3的测定点约占33.3%,2500～5000cfu/m3、约占50%,5000～10000cfu/m3约占16.6%。1.4营舍空气细菌总数检测的两标法主要采用仪器法和普通空气多年来,我国没有室内空气细菌总数卫生标准,一直沿用前苏联标准或日本空气卫生调查资料作为评价标准。1998年我国颁布了GB/T17093-1997室内空气细菌总数卫生标准。我们根据对部队调查结果,并参考国内资料,将清洁程度所对应的细菌数量,试划分成四级水平,见附表。日本评价室内空气清洁度的标准规定每皿菌落数<30个为清洁空气,31～75个/皿为普通空气,75～300个/皿为轻污染空气,>300个/皿为严重污染空气。与之相比,可以看出我们划分的四级水平,要严一些。而与前苏联住室内空气卫生评价的参考标准相比要求又要宽一些。前苏联夏季<1500cfu/m3为清洁空气,>2500为污染空气,冬季<4500为清洁空气,>7000为污染空气。与我国GB/T17093-1997室内空气细菌总数卫生标准规定的细菌总数≤4000cfu/m3(撞击法)和≤45cfu/皿(沉降法)相比,我们所提出的四级水平划分范围,普通空气16.0～31.8cfu/皿和2500～5000cfu/m3是符合实际情况的。将我军营舍冬夏季室内空气细菌总数调查结果与“四级水平划分”比较,则属清洁空气的居室占33.3%,普通空气占50%,轻污染空气居室占16.6%,基本符合部队营舍空气卫生状况实际调查结果。虽然微生物在空气中是不均匀的分散相,时空变化也较大,任何方法采样的结果都不能百分之百得到微生物实际数量,培养基种类,培养温度和时间也都限制一些微生物长出的数量,仪器采样也只是比平皿沉降采样更接近一些实际数量,但实际调查结果表明,仪器法和平皿沉降法的测定结果都能反映空气微生物污染趋势。因此,根据目前广大部队基层卫生单位的设备条件,平皿沉降法采样方法更易于使用、推广。所以,制订空气微生物自然沉降法采样的卫生标准是非常需要的。根据我国自然气候条件、军队士兵居住状况、现场卫生调查结果和营舍内卫生条件的实际情况,并参考国家室内空气细菌数卫生标准(≤45cfu/皿)和日本评价标准(每皿菌落数<30为清洁空气),在确定我军营舍空气细菌数时,拟以普通空气清洁度为限,即10min自然沉降,37℃培养24h,平均每皿(直径9cm)应小于或等于30个菌落。考虑我军士兵住室的功能,卫生管理和卫生要求,建议军队营舍空气细菌数(平皿沉降法)应小于或等于25个菌落。2空气球菌2.1正常人群鼻国内菌的分布和功能空气链球菌主要是绿色链球菌(甲型)和溶血性链球菌(乙型)数量的总和。链球菌在自然界中分布很广,常寄居在人类鼻咽腔和肠道内。链球菌种类很多,有能致病的,也有非致病的。根据链球菌在血琼脂平板培养基上的溶血特征,可以分为3类:①甲型溶血性链球菌:在菌落周围,有绿色的半透明溶血环。致病力较低,多为条件致病菌,机体抵抗力下降或发生某些损伤时,可引起一些疾病发生。正常人群鼻咽部带菌率可达70%左右。②溶血性链球菌:该菌能产生溶血素,菌落周围有较宽而透明的溶血环。此型菌致病力较强,常引起人类和动物多种疾病。正常人群鼻咽部带菌率可达20%左右,流行期间带菌率增高,可达50%～79%。③丙型链球菌:不产生溶血素,菌落周围无溶血环,通常无致病性,常存在于乳类和粪便中,有时偶尔引起感染。室内的链球菌,绝大多数是绿色和溶血性链球菌,寄居正常人上呼吸道,可通过飞沫播散到周围空气,其数量与人群密度和空气污浊程度有关,卫生学意义较大。因此,常把绿色和溶血性链球菌作为空气卫生监测或空气污染评价指标。链球菌在空气中存活时间较长,抵抗力较其他致病菌强,在痰液及其他体液干燥后,能生存数星期以上,有代表一般致病菌抵抗力的意义。同时又有代表空气污染程度的意义,据调查,在长期无人居住的室内很少测出,而在人员拥挤(教室、影剧院、候诊室等)或密闭的空调室内检出率高,数量也多。据有人实验,在通风不良的候诊室内,空气链球菌与细菌总数,二氧化碳浓度,人员流动数呈正相关,相关系数分别为0.949、0.896、0.863。2.2空气球形细菌总数和实物种的确定国内外空气链球菌测定多使用血平皿沉降法,其布点、采样方法、采样时间、培养条件和计算方法均同细菌总数的平皿沉降法。根据国内调查资料,对西安初夏季节医院空气630对样品的细菌总数和链球菌数的比值计算分析,其比值的中位数是10.22,几何均数是10.59,细菌总数与链