空气微生物污染及其检测方法研究_刘华东.pdf

第 3 期第 53 卷作者简介：刘华东（1990.08)，男，汉族，江西赣州人，硕士，工程师，研究方向：环境监测与管理。E-mail：。空气微生物污染及其检测方法研究刘华东上海磐合科学仪器股份有限公司，上海 201100摘要：在社会经济高速发展的今天，工业发展势头迅猛，垃圾处理量与日俱增，导致空气微生物含量不断升高，对人类健康造成了严重的威胁。为进一步了解空气微生物污染情况，文章首先对空气微生物的涵义、特性及危害进行了基本论述，其次介绍了几种常用的空气微生物污染检测法，最后就如何防控空气微生物污染提出具体措施，以供参考。关键词：空气微生物；污染；检测方法doi：10.3969/j.issn.1001-6678.2023.03.003第 53 卷第 3 期2023 年 6 月工业微生物Industrial MicrobiologyVol.53 No.3Jun.2023空气是人类生存的根本，离开空气，人们无法呼吸，也就无法生存，更不可能开展生产活动。所以，优质的空气是人类生存之本，是保持人体健康的重要条件。但是，近年来，随着工业的不断发展以及人口数量的持续增加，植被覆盖面积日益缩小，部分动物养殖场未严格按照国家标准进行卫生防治，导致空气污染问题不断加剧，空气中微生物的数量、种类明显增加，其中就包括许多不利于人体健康的病原微生物。这些有害微生物一旦进入人体，就可能引发呼吸道感染或肺部感染，严重危害人的身体健康，故而有必要加强对空气微生物的检测，采取针对性措施进行防治，减少对人体健康的威胁。1空气微生物的涵义空气微生物，顾名思义，指的是在空气中生存与繁殖的微生物，多以空气浮游生物为主，主要包括细菌、病毒、放线菌等细微生命体，它们体积微小，人类无法通过肉眼直接观察到。据统计，存活于空气当中的真菌高达 4 万余种，细菌多达千余种，放线菌也非常多，其种类不少于千种，这些微生物多源于土壤、江河湖海以及人类活动等。另外，近年来不断增加的养殖场、垃圾处理厂等区域也成为空气微生物的聚集地，释放了大量的空气微生物。此类空气微生物并非直接存在于空气中，大部分是以微生物气溶胶的形式存在于空气中，而真菌往往以单个孢子的形式存在于空气之中1。微生物气溶胶不会在空气中停留过长时间，通常会在气流的冲击下飘落至地面或动植物表面。2空气微生物污染检测方法2.1自然沉降法自然沉降法是指悬浮在大气中的微生物受地心引力的作用，以垂直的形式落在琼脂培养基上，在37C 的温箱中培养 24 h 之后，计算培养基上的菌落数量。简单来讲，自然沉降法主要由四个步骤组成：一是制作琼脂培养基，二是使培养皿暴露于空气中 5 min/10 min，三是将沉落空气微生物的培养基放置于 37 的温箱中培养 24 h，四是计算培养基中的微生物数量并作出相应的评价2。在利用自然沉降法检测空气微生物时，需要遵循以下原则进行采样布点。第一，根据室内面积进行对角线或者梅花式均匀布点。一般来讲，对于面积在 50 m2以内的房间，建议设置 3 个采样点；对于面积在 50100 m2之间的房间，建议布设 35 个采样点；对于面积超过 100m2的房间，建议设置不少于 5 个采样点。第二，采样高度应与人的呼吸高度保持统一，即采样高度设置在 1.21.5 m 之间。第三，采样点一定要避开风口和墙壁，最好使其7-第 3 期第 53 卷工业微生物与墙壁之间的距离超过 0.5 m 在采样过程中，严禁开窗、开门，并且尽可能减少人员走动。自然沉降法的优势在于操作便捷、容易实施，其不足之处主要表现为微生物采集结果容易受尘埃粒子尺寸、气流、人员密度等多重因素影响，导致检测结果存在一定的偏差。2.2固体撞击采样法固体撞击采样是当前比较常用的一种空气微生物检测方法，检测工具通常使用多级筛孔型采样器。多级筛孔型采样器主要由 6 个带有微细针孔的金属撞击盘组成，盘下安装着一个含有培养基的平皿，每个圆盘上均含有 400 个环形排列的小孔，按照由上至下的顺序，孔径不断降低。气流由顶罩进入第一级，粒径较小的空气微生物会因动量过低而在气流的作用下绕过平皿进入下一级，在先后经历 6 次撞击之后，大多数空气微生物基本上都可以被设备采集到。多级筛孔型采样器中各级撞击盘捕获粒子的范围及孔径大小可见表 1。表 1各级撞击盘捕获粒子范围及孔径大小示意图在使用固体撞击采样法采集空气微生物时，一般遵循如下流程。第一，调整采样器高度，使其与呼吸带高度一致，即将其高度设定在 1.21.5 m 之间。第二，将平皿依次放在圆盘下，固定并做好标记。第三，接通电源，打开电源开关，调整流量到28.3 L/min。第四，采样 5 min/10 min 后，取出平皿，在 37 C 的温箱培养 24 h 之后，计算微生物数量。整体来讲，撞击法主要具有以下优点：一是采集粒谱范围广，基本上涵盖了 0.220 m 的所有粒径；二是采样效率比较高，很少出现微生物逃逸的现象。在运用固体撞击采样法采集空气微生物时，特别是采用六级撞击式空气采样器时，一要合理控制采样时间，二要结合粒子大小合理划分沉淀级别，同时要注意检查仪器，切勿出现分级板上的小孔被杂质堵塞的情况。2.3液体法液体法主要用于检测空气中的浮游微生物，特别是浮游细菌，主要操作方法是将一定体积的含菌空气通入无菌水或无菌液体培养基中，将微生物截留于液体中，并使其均匀分布。在此基础上，取一定量的菌液涂布或将其导入平板，使其在固体培养基平板上生长，由此完成计数、分离纯化、菌株鉴定等一系列流程3。液体法在检测空气污染物时表现出较强的针对性，即对空气中的浮游细菌比较敏感，能够快速、精准地检测漂浮于大气中的浮游微生物。所以，在对空气污染物进行检测时，工作人员需结合区域环境特点选取合适的检测方法。3空气微生物污染的控制措施3.1室外空气微生物污染的防控措施空气微生物污染主要受人为因素、气象因素、环境因素等影响，故可以将影响因素作为切入点，探寻室外空气微生物污染的防控措施。第一，合理规划，减少污染。无论是城市还是农村，都要从整体出发进行合理规划。为避免人类受到空气微生物的威胁，应做好居住区与工业区、污染区的划分，即将自然环境良好、地理位置良好的区域划分为居民区，使其远离容易产生污染的垃圾处理区和工业发展区。第二，加强绿化，定期监测。在人流密度大、车流量多的区域，可适当增加植被覆盖面积。例如，在小区内多种植一些具有吸附尘埃、净化空气等作用的草或树木；在道路两旁种植更多树木，比如龙柏、芭蕉等，这样可以吸附空气中的污染物，有效减弱空气微生物污染。第三，合理调节城市生态环境，充分发挥降雪、降雨对大气微生物的净化作用以森林、喷泉、瀑布周围产生的负离子的杀菌作用4。因此，在条件允许的情况下，可通过种植树木、修建喷泉等方式降低空气撞击盘级别捕获粒径范围/m孔径/mmI 级71.18II 级4.770.91III 级3.34.70.71IV 级2.13.30.53V 级1.12.10.34VI 级0.651.10.258-第 3 期第 53 卷污染物的浓度，以此达到改善空气环境之效。3.2室内空气微生物污染的防控措施对于室内空气微生物污染，可着重从以下几点入手做好防控。第一，做好卫生清洁工作，保持室内整齐干净。室内微生物数量的多少、类别的寡丰主要取决于室内环境质量，如果室内邋遢不堪，垃圾成堆，就会为细菌等各类微生物提供良好的生长、繁殖条件，导致室内环境质量下降，微生物污染严重，不利于人体健康。所以，要定期打扫房屋，及时清理各种垃圾和腐败变质品，从源头上消除微生物的生长空间。第二，定期开窗通风，保持室内空气的流通。众所周知，开窗通风是保持室内空气清新的重要手段，定期通风换气，能够通过气流将室内的细菌等微生物排放到室外，降低室内的微生物浓度，有利于提高室内的空气质量。即使是在寒冷的冬季，最好也要养成定期通风的习惯，以此保持室内空气清新5。第三，定期清洁家具家电，避免微生物集聚。常年工作的冰箱、洗衣机、空调等设备均是微生物集聚的理想场所，所以需要做好家具家电的清洁工作，全面清理粘附的垃圾、脏污。特别是空调的冷却器，它是军团杆菌的理想汇聚地，故而要在保持空调清洁的同时破坏军团杆菌的生长环境，避免室内细菌、真菌蔓延。第四，栽种适宜绿植，吸附室内尘埃。如前文所述，尘埃是微生物传播的重要途径，而室内或多或少地存在一些灰尘6。所以，若想减少室内的空气微生物污染，就需要降低室内的尘埃浓度。对此，可采用栽种绿植的方式，借助绿植良好的吸附功能，有效吸附室内空气中的尘埃，不仅如此，绿植还能够起到净化室内空气、改善空气质量的作用。4结语综上所述，空气污染物是普遍存在的，给人体健康带来了较大威胁，可通过自然沉降法、固体撞击采样法、过滤法以及液体法等方法对其进行检测，一旦发现其浓度超过安全标准，就说明空气污染物会对人体健康甚至生命安全造生较大的危害，此时，要通过增加植被覆盖面积、控制污染源、勤通风换气、做好清洁工作等措施进行防控，避免人体健康受损。参考文献1 周宇,周宏杰,陈文婷,等.空调送风空气中微生物指标采样研究 J.中国卫生工程学,2022,21(4):553-556,560.2 郭宁,水清宴.甘肃省大型体育场馆空气质量检测分析与改进对策研究 J.甘肃高师学报,2018,23(2):115-118.3 崔春晓,张佳星.秋季高校室内空气微生物污染的检测与评价 J.智库时代,2020(3):182-183.4 窦梅,毕一方,于中华,等.档案库房空气微生物物种精准鉴定与防治研究 J.档案学研究,2020(2):117-120.5 王光锋,齐艳君,朱俊平,等.等离子空气消毒法对禽舍有害气体和微生物消除作用的研究 J.中国家禽,2022,44(10):77-82.6 朱宇琪,吴昊,热那古力 吾斯曼江,等.南京市某地区大气多环芳烃污染及空气微生物多样性相关分析 J.南京医科大学学报(自然科学版),2022,42(3):415-420.刘华东：空气微生物污染及其检测方法研究Study on Air Microbial Pollution and Its Detection MethodsLIU HuadongShanghai Panhe Scientific Instrument Co.,Ltd,Shanghai 201100,ChinaAbstractWith the rapid development of social economy and the rapid development of industry,the amount of garbage disposal isincreasing day by day,which leads to the increasing content of air microorganisms and poses a great threat to human health.In orderto further understand the situation of air microbial pollution,this paper first discusses the meaning,characteristics and hazards of airmicroorganisms,then introduces several commonly used air microbial pollution detection methods,and finally puts forward specificmeasures on how to prevent and control air microbial pollution for reference.Key wordsairborne microorganisms;pollution;test method9-