微生物氣溶膠的控制與動物疫病的預(yù)防

微生物氣溶膠對人類的生命健康有極大影響，全球因微生物氣溶膠引起的呼吸道感染率高達(dá)20％，世界上約有五百多種致病菌，  經(jīng)氣溶膠傳播的至少有100多種(hedenl967)，占首位。我國院內(nèi)感染亦以呼吸道感染率最高。最近曾肆虐全球的非典型肺炎(以下簡稱“非典”，又名sars病毒)引起了who的關(guān)注。此是最典型的微生物氣溶膠傳播。微生物氣溶膠不僅在社會感染，在醫(yī)院感染中亦具有極大作用?

    多年來人們對微生物氣溶膠的知識十分缺乏，因而對于sars病毒形成的氣溶膠傳播認(rèn)識不足，防護(hù)不夠，致使經(jīng)驗(yàn)豐富的醫(yī)護(hù)工作者有的也難于幸免。有的防護(hù)過度，影響正常操作.下面介紹微生物氣溶膠感染與控制，并用微生物氣溶膠學(xué)的觀點(diǎn)去預(yù)防“非典”。

    氣溶膠是指固體或＼和液體微粒穩(wěn)定地懸浮于氣體介質(zhì)中形成的分散體系。其中的氣體介質(zhì)稱為連續(xù)相，通常為空氣；微粒（Particle）稱為分散相，其成分復(fù)雜，大小不一，其粒徑一般為0001－100 μm，是氣溶膠研究的對象。微粒為液體的稱為液體氣溶膠，即氣象學(xué)上的霧；微粒為固體的稱為固體氣溶膠，常簡稱為氣溶膠。團(tuán)體微粒按大小分有三個(gè)界點(diǎn)，分別是1μm、2.5μm和10μm。粒徑小于lμm的稱為煙；粒徑大于lμm的稱為塵；粒徑小于2．5 μm的稱為細(xì)顆粒；粒徑大于25 μm的稱為粗顆粒；粒徑小于10 μm的由于能被人和動物呼吸系統(tǒng)吸入稱為可吸入顆粒，又由于其重量輕，在空氣中的飄浮時(shí)間長而稱為飄塵；粒徑大于10μm的因其重力作用可迅速下沉而稱為降塵。大氣氣溶膠粒子的組成既有生物物質(zhì)，也有有機(jī)（POM）和無機(jī)的化學(xué)物質(zhì)。微粒中含有微生物或生物大分子等生物物質(zhì)的稱為生物氣溶膠（bioaeroso），其中含有微生物的稱為微生物氣溶膠（ndcrobial aerosol）。在動物集中的地方，由于動物打噴嚏、賅嗽、鳴叫等產(chǎn)生的以唾液、粘液等為主要成分的氣溶膠特稱為飛沫，飛沫中的水分蒸發(fā)后剩余的粘液蛋白、微生物等，稱為飛沫核。飛沫有90％以上的直徑小于5 μm，飛沫核的直徑一般為1～20m，均能長期飄浮在空氣中，是引起動物疾病傳播的重要途徑。一般情況下，動物舍內(nèi)的氣溶膠顆粒含有微生物及飼料碎屑、毛屑等生物物質(zhì)相對較多。

 

    微生物氣溶膠的概念比較混亂，有的稱作“空氣微生物”、  “生物霧”，還有的稱為“生物云團(tuán)”等，微生物是一群形體微小，構(gòu)造簡單的單細(xì)胞或接近單細(xì)胞的生物，一般為0.1～30μm：從學(xué)科角度分為醫(yī)學(xué)、工業(yè)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)，從生態(tài)學(xué)的角度分為水、土壤和空氣微生物學(xué)與人類生命健康關(guān)系最密切的是空氣微生物學(xué)。

    氣溶膠粒子在人體呼吸器官的沉積分布與其粒子大小有關(guān)。1～5μm的微生物氣溶膠粒子可直接入肺泡，最易感染人體：sars病毒氣溶膠為近距離呼吸道飛沫直接傳播，初步分析應(yīng)該就屬于這種情況。6～10μm易沉積在小支氣管，10～30μm的會沉積在支氣管，大于30μm的就沉積在氣管。再大一些的就沉積到咽、喉、鼻孔等。通常在生物潔凈技術(shù)中只考慮0.3、0.5和5μm的氣溶膠粒子為潔凈度的標(biāo)準(zhǔn)。

1　 氣溶膠的來源

　　自然源氣溶膠主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等，人為源氣溶膠主要來自化石燃料的燃燒、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動等。自然源氣溶膠粒子以礦物成分為主，直接影響大氣環(huán)境和氣候；人工源氣溶膠粒子多為污染所致，因含有毒、有害成分較多而對動物健康影響較大，其中影響最大、與動物關(guān)系最密切的是生物氣溶膠中的微生物氣溶膠。

    生物氣溶膠中的生物粒子種類非常多，包括微生物如病毒、細(xì)菌、放線菌、立克次氏體、物的產(chǎn)生較多。支原體、衣原體、真菌等，其它生物和生物性物質(zhì)等如獸藥、蕨類孢子、藻、花粉、昆蟲及其碎片和分泌物。動植物源性蛋白、酶、各種菌類毒素等。

　　微生物氣溶膠可來源于動物、植物、人體、生產(chǎn)活動及土壤和江、河、湖、海等水體組成的自然界，其集中產(chǎn)生的場所主要有：

1.1　 動物養(yǎng)殖場

    現(xiàn)代化動物養(yǎng)殖場動物高度密集，舍內(nèi)空氣流動性較差，特別是由于飼喂、清掃和動物活動等產(chǎn)生大量的有機(jī)粒子，舍內(nèi)空氣濕度大，缺乏直射陽光，有利于微生物的存活和繁殖，是微生物氣溶膠種類多、含量高、難控制的重點(diǎn)場所。有報(bào)道，某一地面平養(yǎng)雞舍，日消毒3次，其舍內(nèi)空氣微生物分析結(jié)果為，需氧菌含量3.12×104－9.01×105CFU／m3，金黃色葡萄球菌含量波動于20×103－3．3×104cfu/m3。某犢牛舍舍內(nèi)及環(huán)境空氣細(xì)菌含量，需氧菌總數(shù)分別為8 536～46 691CFU／m3和2 649－24775CFU/m3，厭氧菌分別為3017～24775CFU/m3和661—4 122CFU/m3，距離犢牛舍100 m下風(fēng)處，需氧菌高達(dá)650～839CFU／m3，厭氧菌160～1034CFU／m3各項(xiàng)均超過正常值10-15倍。某場乳牛舍舍內(nèi)空氣中厭氧菌總數(shù)達(dá)到2 098～4 295個(gè)／m3，需氧菌總數(shù)為2 050～18 094個(gè)／m3；在舍鄰近（4m處）的環(huán)境空氣中厭氧菌總數(shù)為239～2 282個(gè)／m3，結(jié)果證明舍內(nèi)環(huán)境的細(xì)菌能向舍外環(huán)境傳播。

1.2　 醫(yī)院

　　醫(yī)院是人員特別是病人高度集中的地方，微生物的產(chǎn)生較多一個(gè)正常人在靜止條件下每分鐘可排放500～1500個(gè)粒子，在活動時(shí)每分鐘向空氣中排放菌粒達(dá)到數(shù)千至數(shù)萬，每次咳嗽或打噴嚏可排放104-106個(gè)帶菌粒子。王亞平（1987）報(bào)道，某醫(yī)院燒傷病房空氣中細(xì)菌濃度高達(dá)2 032CFU／m3，金黃色葡萄球菌最高濃度為155CFU／m3。另有報(bào)道，某醫(yī)院掛號廳空氣細(xì)菌濃度為3 508CFU／m3。

1.3　 垃圾糞便處理場

　　生活垃圾和動物糞便都含有大量的細(xì)菌、寄生蟲及其卵甚至病毒，垃圾處理過程能殺死其中的絕大部分微生物和寄生蟲及其卵，但在暴露、翻動、分散和集中等過程中都可能產(chǎn)生微生物氣溶膠。柴同杰（2000）報(bào)道，某生物垃圾加工廠供料廳空氣微生物需氧菌總數(shù)浮動于4.62 ×103－9.55×105CFU／m3，厭氧菌為3.07×103～2.14×104CFU／m3。

1．4　　污水處理廠

　　城市生活污水，動物養(yǎng)殖場、屠宰、制革及洗毛廠等排出的污水都溶有大量微生物，水中的微生物可隨水花濺起和泡沫形成等過程形成氣溶膠。余貴英等（1999）報(bào)道，1994年某污水處理廠廠前區(qū)空氣細(xì)菌總數(shù)與場外對照區(qū)比差異極顯著，并于廠區(qū)空氣中檢出了金黃色葡萄球菌等致病菌，認(rèn)為廠區(qū)空氣已受到污水處理過程中產(chǎn)生的微生物氣溶膠的污染。

1．5　 屠宰場等

　　曾有報(bào)道，美國某屠宰場空氣中存在大量的布氏桿菌，造成387例布氏菌病。美國一些毛紡廠空氣中存在大量的炭疽芽胞，曼徹斯特工廠工人每人每到、時(shí)吸入600-2 150個(gè)炭疽芽胞粒子。

　　氣溶膠中的無機(jī)物質(zhì)主要有兩個(gè)研究重點(diǎn)，一是沙塵，二是硫酸和硫酸鹽、硝酸和硝酸鹽。沙塵粒子從裸露的地面表層產(chǎn)生，是對流層氣溶膠的主要成分。據(jù)估計(jì)，全球每年進(jìn)入大氣的沙塵氣溶膠達(dá)10-12億噸，占對流層氣溶膠總量的一半。我國沙塵氣溶膠主要來源于新疆、甘肅、內(nèi)蒙的沙漠以及黃土高原等干旱和半干旱地區(qū)。氣溶膠中的硫酸鹽和硝酸鹽由空氣中的SO2和NO2，主要通過非均相化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化而來。近來對氣溶膠中無機(jī)元素組成的研究也呈上升趨勢，其中元素的來源及其意義和影響是重要的研究內(nèi)容。有研究表明，鉛（Pb）、溴（Br）、砷（As）等污染元素荒漠（干凈）地區(qū)明顯低于城市地區(qū)。另外，氣溶膠中的無機(jī)物還包括石棉、金屬顆粒及其化合物等許多隨不同工礦企業(yè)而產(chǎn)生的不同顆粒。

　　氣溶膠中有機(jī)物有數(shù)百種之多，據(jù)報(bào)道，北京大氣中體積分?jǐn)?shù)10-12量級以上的有機(jī)物至少有200種，苯類物質(zhì)2除種，氯氟烴（CFC）20余種，含氧（O）、硫（S）和氮（N）等雜原子的有機(jī)醛、酮和胺類物質(zhì)約20余種，其余100多種均為烷烴、烯烴和環(huán)烷烴等非甲烷烴。另有報(bào)道，大氣氣溶膠中含有多環(huán)芳烴、芳香酮、芳香醌、芳香多羥基酸等多種物質(zhì)，以顆粒形式直接排放的一次有機(jī)氣溶膠，也有由大氣中的可揮發(fā)性有機(jī)物通過物恐化學(xué)吸附或化學(xué)優(yōu)化學(xué)反應(yīng)形成的二次氣溶膠。一次有機(jī)氣溶膠可來源于化石燃料如汽油、柴油、煤等的燃燒和某些工業(yè)活動如石油精煉、焦炭和瀝青生產(chǎn)、輪胎橡膠的磨損等過程。

                                微生物氣溶膠的控制與SPF動物養(yǎng)殖

 

    SPF動物的發(fā)展和應(yīng)用作為生命科學(xué)、生物醫(yī)藥等發(fā)展的基礎(chǔ)和重要支撐條件,是衡量一個(gè)國家和地區(qū)在該領(lǐng)域科研水平高低的重要標(biāo)志之一。在生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)許多科研項(xiàng)目的確立,成果水平的高低,取決于SPF動物的質(zhì)量。為了保證實(shí)驗(yàn)動物生產(chǎn)的質(zhì)量和提高實(shí)驗(yàn)動物的級別,本文研究了在動態(tài)環(huán)境下SPF動物房的微生物氣溶膠的變化和微生物組成,以及SPF桑椹胚的冷凍復(fù)蘇。本實(shí)驗(yàn)分為四個(gè)部分: 1 SPF動物舍內(nèi)微生物氣溶膠的動態(tài)監(jiān)控本實(shí)驗(yàn)通過檢測SPF動物舍內(nèi)微生物氣溶膠粒子濃度的動態(tài)變化,探討建立SPF動物舍內(nèi)動態(tài)標(biāo)準(zhǔn)的可行性。分別檢測不同動物舍內(nèi)0.3μm和0.5μm微生物氣溶膠粒子在一周和一天中變化。在一周的監(jiān)測中,粒子濃度變化比較有規(guī)律性。不同畜舍間0.3μm粒子濃度差異顯著(P<0.05),其中兔舍與小鼠舍差異極顯著(P<0.01);0.5μm粒子濃度除了兔舍與大鼠舍差異不顯著外,不同畜舍間的差異極顯著。一天中大鼠和兔舍內(nèi)兩種粒子的濃度變化不同,鼠舍內(nèi)粒子濃度有一個(gè)峰值,兔舍內(nèi)有兩個(gè)峰值,這是因?yàn)檫@兩種動物的飼養(yǎng)方式不同。粒子濃度變化與飼養(yǎng)人員的活動密切相...

 

    微生物氣溶膠的種類、濃度和粒徑分布與人類健康關(guān)系密切。采用MD8空氣浮游菌采樣儀和FA-1型6級篩孔撞擊式空氣微生物采樣器，對人工濕地細(xì)菌和真菌氣溶膠的數(shù)量和粒徑分布進(jìn)行研究。結(jié)果表明，人工濕地進(jìn)水前，細(xì)菌和真菌氣溶膠平均值較低，分別為64．0、126．0CFU／m2；進(jìn)水后，細(xì)菌氣溶膠平均值在6月26日達(dá)到最高，為2292．5CFU／m3，真菌氣溶膠平均值在8月27日達(dá)到最高，為6200．0CFU／m2；易進(jìn)入肺部的細(xì)菌和真菌（粒徑為0．65～4．70μm）粒子數(shù)分別占粒子總數(shù)的22．2％～62．3％、54．2％～87．6％；空氣細(xì)菌中值直徑為1．88～4．13μm，空氣真菌中值直徑在3．00μm左右波動?？諝饧?xì)菌中革蘭氏陽性菌明顯多于革蘭氏陰性菌，空氣真菌主要為酵母菌、鐮刀菌屬、枝孢屬、毛霉屬、交鏈孢屬、肉座菌屬、枝霉屬、青霉屬和曲霉屬。

 

    研究人工微生物氣溶膠自然消亡率影響因素,以改進(jìn)空氣微生物檢測準(zhǔn)確性.方法在人工染菌條件用微生物氣溶膠采樣器采樣檢測方法,對微生物氣溶膠自然消亡率的影響因素進(jìn)行了觀察.結(jié)果 常溫下噴霧氣溶膠于1 h采樣,染菌環(huán)境空氣中相對濕度40%～50%條件下,空氣中白色葡萄球菌衰亡率最高達(dá)到85%;相對濕度60%～70%比較適合空氣中細(xì)菌存活.細(xì)菌氣溶膠介質(zhì)中含蛋白胨30 g/L,空氣中白色葡萄球菌衰亡率最低58%,表明介質(zhì)中有機(jī)物對細(xì)菌有保護(hù)作用.不同相對濕度之間,介質(zhì)中不同蛋白胨含量之間,細(xì)菌氣溶膠自然消亡率有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.01).結(jié)論室內(nèi)空氣相對濕度和微生物氣溶膠介質(zhì)的有機(jī)物含量對細(xì)菌氣溶膠自然消亡率有影響;相對濕度為60%±5% ,微生物氣溶膠介質(zhì)中含30 g/L蛋白胨條件下,細(xì)菌氣溶膠自然消亡率最低.