生物氣溶膠的來源、傳播及采集方案
生物氣溶膠，通常是指空氣動力學(xué)直徑在100μm以內(nèi)的含有微生物或來源于生物性物質(zhì)的氣溶膠。生物氣溶膠顆粒包括病毒、細(xì)菌、真菌、花粉、過敏原、立克次體、衣原體、動植物源性蛋白，各種菌類毒素和它們的碎片和分泌物等。生物氣溶膠在傳染病、公共衛(wèi)生、大氣環(huán)境、食品安全、生態(tài)環(huán)境、氣候變化、疾病檢測以及環(huán)境與健康等方面均有重要影響。
生物氣溶膠的來源
生物氣溶膠主要來源于土壤、植被、水體等面源排放和動物(包含人類)、醫(yī)院、養(yǎng)殖場、垃圾填埋場、污水處理廠等源排放。
土壤是生物氣溶膠重要的自然源，空氣細(xì)菌的種類與土壤中細(xì)菌種類相似。
一些非自然的活動如農(nóng)業(yè)活動、污水處理和動物飼養(yǎng)等也是生物氣溶膠的重要來源，這些微生物中包含多種潛在的機(jī)會致病菌或病原體。在污水處理過程中，污水中的微生物形成微生物氣溶膠，其中潛在的致病菌(包括一些耐藥菌)會對污水處理廠內(nèi)的工作人員造成暴露健康風(fēng)險，例如過敏性鼻炎、哮喘、慢性支氣管炎以及過敏性肺泡炎等。同樣，使用污水處理廠的剩余活性污泥施肥也會對大氣環(huán)境造成污染。制藥污水處理廠中耐藥菌和機(jī)會致病菌的濃度比普通社區(qū)和市政污水處理廠的濃度更高，其附近的職工和居民的潛在健康風(fēng)險也更高。動物飼養(yǎng)和繁殖過程也會產(chǎn)生生物氣溶膠，釋放到動物籠舍中，進(jìn)而傳播到周圍的環(huán)境中，導(dǎo)致人畜傳染性動物病原體的傳播，危害人類和動物的健康。此外，這些動物養(yǎng)殖場、廢水處理廠也會排放耐藥基因到空氣中，從而對周邊環(huán)境構(gòu)成額外健康風(fēng)險。室內(nèi)的寵物和植物也是微生物氣溶膠的重要來源。
生物氣溶膠的傳播方式
大部分微生物在室內(nèi)的傳播都是由飛沫傳播或微生物氣溶膠的空氣傳播造成的。Wells提出早也是經(jīng)典的空氣傳播理論，即生物氣溶膠的傳播方式有3種: 塵埃、飛沫和飛沫核。
世界衛(wèi)生組織根據(jù)飛沫粒徑大小為5μm來界定飛沫核傳播(≤5μm)和飛沫傳播(>5μm)。對于同一種病原體，也可能同時通過不同的形式進(jìn)行傳播。根據(jù)飛沫粒徑的不同，可將其分為短距離傳播(個體之間的，距離一般小于1 m) 和長距離傳播(一般距離大于1m)兩種途徑。
短距離空氣傳播途徑主要是基于傳染源與易感者之間的近距離接觸。飛沫核中的病原體由于有蛋白質(zhì)膜殼的保護(hù)，不易受到干燥和其他理化因素的影響，能存活相當(dāng)長的時間，其傳播能力和致病性也較強(qiáng)。這些傳播都會受到個體、呼吸模式如打噴嚏、咳嗽等因素的影響。此外，兒童與成人的傳播模式也有所不同，原因之一可能是由于呼吸高度不同。兒童具有更強(qiáng)的地面活動力度，微生物二次懸浮的力度也存在很大的差別。
生物氣溶膠采樣
傳統(tǒng)的生物氣溶膠采樣方法是利用空氣微生物采樣器采集空氣中的生物氣溶膠樣本，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)。因而生物氣溶膠采樣中的一個關(guān)鍵問題是如何保持其活性。在粒子的收集和沉降過程中，微生物會由于機(jī)械壓力和脫水而失去發(fā)育能力。測量得到的微生物濃度很大程度上依賴于采樣技術(shù)和分析方法。
生物采樣器主要依據(jù)撞擊、碰撞、過濾等機(jī)理采樣，因此可用不同的物理采集效率表征。另外人們常常重視采樣過程中收集到的微生物的數(shù)量，卻忽略了它們的生存能力，因此采樣器的相關(guān)采集效率也直接影響檢測的結(jié)果。
目前已經(jīng)開發(fā)了很多種收集生物氣溶膠的采樣器：單級或多級撞擊式采樣器，離心式采樣器，液體沖擊式采樣器，過濾式采樣器，以及成熟的生物氣溶膠在線監(jiān)測技術(shù)。傳統(tǒng)大多數(shù)采樣器允許將微生物直接采集在瓊脂介質(zhì)上，便于采樣后在合適的條件下進(jìn)行培養(yǎng)，從而來確定微生物群落。
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后記：作為大氣顆粒物的主要成分之一，生物氣溶膠的健康效應(yīng)也日益受到關(guān)注。生物組分的健康效應(yīng)主要有過敏性疾病、呼吸系統(tǒng)感染與癌癥、病態(tài)樓宇綜合癥等。致敏是生物氣溶膠常見的健康效應(yīng)之一。許多細(xì)菌、真菌可以分泌過敏原，引發(fā)過敏反應(yīng)。對于兒童哮喘與環(huán)境中的細(xì)菌暴露量間的關(guān)系進(jìn)行研究，結(jié)果表明，兒童長期暴露于高濃度的不動桿菌屬、乳酸菌屬、奈瑟氏菌屬、松樹葡萄球菌等中, 其患哮喘和枯草熱的幾率與所暴露細(xì)菌的濃度成正比。
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