公共场所空气微生物污染进展
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*基金项目:云南省森林灾害预警与控制重点实验室开放基金(ZK10A103);
云南省重点学科森林保护学项目(XKZ200905)
作者单位:西南林业大学林学院云南省森林灾害预警与控制重点实验室,云南昆明650224
作者简介:傅本重(1978-),男,湖北石首人,博士,讲师,主要从事环境微生物学教学与研究。
【综述】
公共场所空气微生物污染研究进展*
傅本重,赵洪波,永保聪,任翔,洪英娣,李宗波
关键词:公共场所;空气;微生物;污染
中图分类号:R文献标志码:A文章编号:1001-0580(2012)06-0857-02
空气微生物是存在于空气中的微生物总称,包括真菌、细菌、放线菌及低等藻类等肉眼不可见的生物,它是生态系统的重要组成部分〔1〕。
空气微生物中很大一部分是动植物的病原微生物,它们的存在对人类身体健康、畜牧业发展、农作物产量以及其他生物有潜在的威胁〔2〕。
为了保护和改善人类居住环境卫生,预防空气微生物带来的潜在风险,人们对其进行了大量的研究。
现对我国公共场所空气微生物污染调查研究现状进行综述,对所存在的问题进行分析,并对其发展方向进行展望。
1空气微生物学与其他学科的交叉
作为环境科学重要组成部分的空气生物学在国内外日益受到关注,空气微生物学研究业已成为微生物学、生态学及环境科学的重要课题之一,并与医学、军事、气象和农业等形成交叉学科〔1〕。
作为自然生态系统的重要组成部分,空气微生物与生态平衡及多种自然现象密切相关,在自然界的物质循环中起着非常重要的作用。
如微生物与降雨,研究表明具有冰核活性(ice nucleation activity,INA)的细菌在空气中广泛存在,可影响气象学过程,与降水循环有紧密的关系〔3〕。
2公共场所空气微生物与公共卫生
空气微生物往往粘附在悬浮颗粒物上,可以较长时间停留在空中,或随风飘荡传播到较远的地区,给人类和动植物带来许多传染性疾病。
并且常与环境中其它污染物协同作用,致使环境进一步恶化,降低空气质量,对人们的生产、生活造成不良影响。
它可以随着人的呼吸而进入肺的深部,或者通过伤口感染,对身体健康带来严重的危害〔4〕。
现代流行病学研究表明,空气中真菌孢子能够引起人类真菌性疾病,尤其是呼吸性疾病的发生,甚至造成死亡。
空气真菌孢子浓度的增加,使人体肺功能降低,增加感冒、呼吸急促、哮喘等呼吸性疾病和慢性肺部疾病以及心血管疾病和肺癌等患病的几率〔5〕。
空气中很多属的真菌与呼吸和过敏症状有关,链格孢属、曲霉属和枝孢属菌等是最常见的能够引起人们皮肤过敏性反应的真菌。
中国台湾呼吸性疾病的发生流行与空气中枝孢菌浓度的增加有关〔6〕。
宋凌浩等〔7〕分别对上海市空气微生物污染区和清洁区小学生各200多人进行健康调查,结果发现空气微生物污染影响儿童呼吸系统健康。
阚海东等〔8〕对上海市某露天沿街菜场空气微生物污染对居民呼吸系统疾病影响进行了研究,结果表明,空气微生物污染是造成呼吸相关疾病呼吸疾病的重要因素。
陈炫等〔9〕对太原市空气有害菌进行检测,发现了致病性的溶血菌和各种抗青霉素菌。
3公共场所空气微生物研究
3.1城市空气微生物污染研究城市空气微生物含量多少可反映其空气质量状况,是城市空气环境污染的一个重要因素。
城市人口高度密集,空气微生物往往是许多流行性疾病的传媒。
因此,城市空气微生物的研究越来越受到人们的重视。
近几十年来,城市空气微生物研究在国内外都取得了一定进展。
国内科学工作者也进行了一些基础的调查研究工作。
目前,至少共有18个省市自治区涉及到30个以上大中型城市对其空气微生物污染进行了调查研究。
发达地区研究比较多,也相对较为深入〔10 12〕。
在调查的城市中,空气细菌有21属,其中优势属有芽孢杆菌属、葡萄球菌属、微球菌属和微杆菌属;真菌有21属,其中优势菌属为交链孢属、青霉属、曲霉属和木霉属;放线菌共有7属〔2〕。
3.2大学校园空气微生物污染调查大学校园作为教书育人的场所,人口密度大,尤其是各种公共场所如教室、宿舍、图书馆、运动场和食堂等空气质量与师生的生活和健康息息相关。
在流行病多发季节,很容易通过空气微生物的传播,使疾病局部暴发。
2000年前后,至少有7个专门针对校园不同功能区空气微生物污染的调查研究〔13-14〕。
3.3特殊场所空气微生物污染调查公共场所空气微生物污染研究主要集中在各大中型城市和校园,随着研究范围的扩展,人们对旅游、特殊工种以及自身健康更多的关注,特殊公共场所空气微生物研究也有越来越多的报道。
马旭等〔15〕对敦煌莫高窟空气微生物动态变化进行了研究。
夏本立等〔16〕对某地下工事内空气微生物进行了检测与分析。
周宁等〔17〕北京市地铁站站台空气微生物进行了抽样检测。
周雪媚〔18〕等对殡仪场所空气微生物污染进行了分析。
4公共场所空气微生物变化的影响因素
公共场所环境条件变化多端,影响其空气微生物变化的因素也很多。
根据空气微生物的产生来源和传播流通等,其主要的影响因素表现在以下几个方面。
4.1空气微生物的来源土壤、水体、动植物分布等特性和状态影响微生物的产生。
植物除了是空气微生物的来源之外,还会对空气微生物有一定的抑制作用。
周单红等〔19〕对4种景观林对空气微生物的抑制作用进行了研究,发现樟树林、桂花林、杨梅林和竹林对空气微生物的影响差异明显,与对照比较空气微生物分别降低了38.9%、62.2%、70.0%和91.1%。
4.2微生物本身的特性及其所处的生活阶段如细菌是否分泌多糖类物质粘附在动植物的表面,真菌的产孢结构是否会喷射出孢子等。
真菌的营养体阶段就不易传播到空气中,而各种繁殖结构和孢子易离开寄生或腐生的基质漂浮到空中。
4.3空气所处的环境气象因素影响最大的有风速、温度、雨雪、光照和湿度等,此外还有昼夜节律等能影响微生物产生源和微生物本身状态的因素。
4.4地理条件因素如海拔高度,周围地形地貌等。
胡淑芳等〔20〕对不同高度采样结果进行比较,发现离地面50、100和150cm处空气微生物含量差异有统计学意义。
4.5人为活动如聚会、餐饮、商业以及灌溉、割草、翻耕、喷施各种药剂等农事活动都对所处的公共场所空气微生物含量有明显的影响。
人口密集流动量大的火车站、汽车客运站售票厅及商业中心等地空气微生物平均含量较高〔11〕。
5存在的问题及展望
尽管我国已经在不同的公共场所开展了空气微生物污染调查和评价研究,并有了长足的发展。
最近,陈岚等〔21〕人还建立了病毒气溶胶的收集监测体系。
但研究水平总体还较落后。
首先表现在采样方法上,大部分研究都是用传统的自然沉降法,只有略超过1/4的报道用到了不同型号的空气微生物采样器。
用来分析的样品也主要是真菌和细菌,偶有放线菌,而缺少空气微生物中的其它种类的报道。
其中部分研究只是报道了公共场所空气微生物的数量和浓度,而无微生物鉴定方面的研究。
即使在有空气微生物种类鉴定的工作中,绝大多数也是只通过形态学等常规手段鉴定到属或以上分类单元,极少有鉴定到种或以下的研究报道。
存在的问题主要表现在:(1)对环境评价中的空气微生物状况认识不够。
对于空气质量的关注,大多关注的是各种化学物的污染,以及空气中可吸入的颗粒物。
在越来越多的城市天气预报中就有反映,而还没有从空气微生物的含量和质量的角度进行播报。
(2)空气微生物污染监测和检测技术还不能与高生活水准相适应。
表现在监测点的覆盖,快速的微生物鉴定技术,以及相应的风险评价还不完善。
(3)空气微生物研究的内容和范围有待进一步扩展。
公共场所空气微生物研究主要是在城市、大学校园和特殊的场所如地铁、景区等进行。
一方面是不能进行长期的监测,详细的研究其动态变化规律。
所选的时间点和监测点都比较有限。
这也与投入和研究经费有关。
另一方面是后续工作很少,许多工作都是到此为止,未进一步的深入研究。
空气微生物与多学科相互交叉,已经产生了许多边缘学科。
如城市空气微生物与城市居民的疾病相联系,尤其是流行病的发生规律相联系起来也许会有新的发现。
大范围的空气微生物生态学研究,与地球物质循环(如C循环)和水循环结合起来,也将是非常有意义的新研究点。
从整个公共场所空气微生物学研究过程来看,在立足微生物数量调查和污染评价之上,还有许多工作值得思考和深入研究。
首先是微生物来源分析。
空气微生物的产生机制,或者空气微生物的生活史研究是非常重要的基础性工作。
其次,是对公共场所微生物的快速分析鉴定。
这可以帮助人们快速分辨出此地空气对动植物以及人类的危险性。
如在考古研究中,对上千年的无人之地的空气快速分析,可以避免和降低可能发生的对文物和人本身的风险。
对公共场所空气微生物的潜在风险或价值评估。
其一方面是给人们的生产生活带来危险,另一方面,空气微生物也为人类带来不可估量的有用价值。
最后是空气微生物的动态变化和分布规律研究。
综合以上研究成果,最终认识空气微生物变化规律,提出改善空气质量的措施,为人们提供安全舒适的居住和生活环境,趋利避害。
参考文献
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收稿日期:2010-11-04(宋艳萍编辑范会清校对)。