大气中的微生物

室内空气中的微生物比室外多,尤其是人口密集的公共场所、医院病房、门诊等 处,容易受到带菌者和病人污染.如飞沫、皮屑、痰液、脓汗和粪便等携带大量的 微生物,可严重污染空气.某些医疗操作也会液成空气污染,如高速牙钻修补或超 声波清洁牙石时,可产生微生物气溶胶；穿衣、铺床时使织物表面微生物飞扬到 空气中,清扫及人员走动尘土飞场也是医院空气中微生物的来源.室内空气中常见 的病原菌有脑膜炎奈瑟氏菌、结核杆菌、白喉杆菌、百日咳杆菌等.空气中微生 物污染程度与医院感染率有一定的关系.空气细菌卫生检查有时用甲型溶血性链 球菌作为指示菌,表明空气受到人上呼吸道分泌物中微生物的污染程度.简单来说 空气中常见的微生物有各种球菌、芽孢杆菌、产色素细菌以及对干燥和射线有抵 抗力的真菌孢子等.也可能有病原菌（在医院或患者的居室附近,空气中常有较多 的病原菌）
空气生物学
• 19世纪60年代，在路易斯·巴斯德工作的基础上孕育了一个生物 学的新领域。巴斯德在实验中证明了那些看不见的空中微粒对发 酵反应有影响。当时的科学家认识生命是自发产生的。在20世纪 30年代，Meier创造了术语：空气生物学（aerobiology），用 于描述空气中的生命研究。 • 100多年来，研究者设计了多种多样的采样器 ，归纳起来可分为 五类，即惯性撞击类、过滤阻留类、静电沉着类、温差迫降类和 生物采样类
大气中的微生物
大气层
大气层的成分主要有氮气，占78.1%；氧气占20.9%；氩气占0.93%； 还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、 氡气）和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀 薄。空气中没有微生物生长繁殖所必需的营养物质、充足的水分和 其他条件,相反,日光中的紫外线还有强烈的杀菌作用,因此空气不 是微生物生活的良好场所,但空气中却飘浮着许多微生物.土壤、水 体、各种腐烂的有机物以及人和动植物体上的微生物,都可随着气 流的运动被携带到空气中去,微生物身小体轻,能随空气流动到处传 播,因而微生物的分布是世界性的.气挟微生物
空气传播的植物病原体
对流层上层的微生物
1970年，罗素·史奈尔在腐烂的植物中发 现了某种非常有效的凝结核——谁都不会 想到，这些凝结核竟然来自微生物！几年 后，利若伊·马奇确认了这些成核剂来自于 丁香假单胞菌。狄恩·阿尼发现，大部分植 物上产生的霜里都含有这种细菌。该细菌 会生成一种叫InaZ的特殊蛋白。这种蛋白 能够在-2摄氏度的时候发挥大效用，主要 原因也许归功于它重复性的形状巧妙地让 水分子乖乖就列。 佐治亚理工学院 对流层中层和上层
平流层中的微生物
英国科学家在地球平流层发现“牛头形” 微生物。英国白金汉大学太空生物学研究 人员 刷新生物圈上限
可以在太空中存活的 微生物
一些微生物在距离地球360公里的国际空 间站外部的极端环境中成功存活了553天。 这种与粘球藻类似的顽强细菌被称为OU20。它们是科学家从英国德文郡海岸陡峭 的悬崖上采集的。OU-20细菌是与粘球藻 类似的顽强细菌。粘球藻形成多细胞菌落， 可能保护中心的细胞免受紫外线辐射，还 提供些许抗干燥性。这些OU-20细菌取自 英国德文郡比尔村一处海岸。 这种细菌是在太空中存活时间最长的蓝细 菌细胞，或者说是光合细菌。这些细菌被 简单地归类为OU-20。但是，它们类似粘 球藻属，有厚厚的细胞壁，这可能是它们 在太空中存活很久的部分原因。
• 大气是不适合微生物存活的，因为它很干燥。这也导致了微生物 保持生物活性的时间有限。然而许多微生物有特殊的机制可以抵 抗各种环境因素以免失去活性。例如，形成芽孢的细菌、霉菌、 真菌和形成孢囊的原生动物，都有相应的特殊机制抵抗恶劣环境。 • 许多环境因素被证明能够影响微生物生存的能力。其中最重要的 是相对湿度和温度。氧含量、特异离子、紫外线辐射、各种污染 物质和AOF也是生物失活的因素
大气层紧贴地面。根据各层大气的不同特点（如 温度、成分及电离程度等）。从地气象科学上根 据大气在不同高度上的物理性质和化学组成,一 般把大气层分为五层,对wk.baidu.com层、平流层、中层、 暖层和逸散层.面开始依次分为对流层、平流层、 中间层、热层（电离层）和外大气层。 ①对流层： 从地表到8至15公里高度范围内称为 对流层。对流层的厚度随地区和季节不同而有所 不同，在赤道附近约为15公里,在高纬度和中纬 度地区为8～12公里。 ②平流层: 从对流层顶至55公里高度范围内称为 平流层。对地球生命至关重要的臭氧层就包括在 平流层内，臭氧量从对流层顶开始增加，至 22～25公里处达到极大值，然后减少，到平流 层顶就微乎其微了。 ③中层：平流层顶至85公里范围内称为中层， 也称中间层。 ④暖层： 中层顶至800公里范围内称为暖层， 也称电离层。这一层空气密度很小，气体在宇宙 射线作用下处于电离状态。 ⑤逸散层： 暖层顶以上的大气统称为逸散层， 也称外层。该层大气极为稀薄，气温高，分子运 动速度快，有的高速运动的粒子能克服地球引力 的作用而逃逸到太空中去，所以称为逸散层。
空气微生物的采样
采
空气微生物惯性撞击类 1 自然沉降法。它是利用空气微生物粒子的重力作用，在一定的时间内，让所处区域的空气中微生物颗粒逐步沉降到带有培养介质的 平皿内的一种采样方法。自然沉降法粗糙，不能测定空气流量和悬浮在空气中的小粒子上的细菌，但对于那些因菌粒子沉着而致的污 染，例如伤口的污染仍有一定的价值。 2 射流撞击式采样器(裂隙式采样器)。这是当今微生物采样器中应用最广泛、品种最多的一类采样器。它是利用各种抽气装置，以每 分钟恒定气流量，使空气通过狭小喷嘴，以便空气和悬浮于其 中的微生物粒子形成高速气流，在离开喷嘴时气流射向采集面，气体 沿采集面拐弯而去，而颗粒则按惯性继续直线前进 ，撞击并粘附于采集面上，从而被捕获。这类采样器能作空气微生物的定量测定。 按其所用的撞击面不同，又分为固体撞击式采样器和液体撞击式采样器两种。 3 离心撞击式采样器 离心撞击式采样器是利用气体在旋转径路中运动时所产生的离心力，使粒子获得一定动量，并因其惯性而偏离 气体流线，撞击沉着在附近的采集面上。 空气微生物过滤阻留类 过滤采样即是利用抽气装置，使空气通过滤材而使微生物粒子阻留在滤材上，供进一步分析。此类采样器 的特点是能在低温条件下 采样，采集效率高。但过滤式采样器使耐干燥能力低的微生物会被气流吹干致死，且滤膜孔径易堵塞 ，难以保持稳定的采气量。 空气微生物静电沉着类 静电沉着采样器是利用高压静电场，使空气中的微生物粒子带上一定量的电荷后，被带相反电荷的采集面所吸着，而将空气中微生物 采集下来。其基本结构包括高压电源、放电电极、采集电极(即采集面)和抽气装置。
脑膜炎奈瑟氏菌
真菌界 奈瑟氏菌属 脑膜炎奈瑟氏菌 脑膜炎奈瑟氏菌简称脑膜炎球菌，是引 起流行性脑脊髓膜炎的病原体。一般通 过呼吸道传播所引起，常在冬末春初季 节发病最为流行。人类是其唯一的宿主， 可定植在人类的鼻咽部粘膜上。患者以 儿童多见，流行时成年人发病亦增多。。
枯草芽孢杆菌
枯草芽胞杆菌，是芽胞杆菌属的一种。单 个细胞0.7～0.8×2～3微米，着色均匀。 无荚膜，周生鞭毛，能运动。革兰氏阳性 菌，芽孢0.6～0.9×1.0～1.5微米，椭圆到 柱状，位于菌体中央或稍偏，芽孢形成后 菌体不膨大。菌落表面粗糙不透明，污白 色或微黄色，在液体培养基中生长时，常 形成皱醭。需氧菌。可利用蛋白质、多种 糖及淀粉，分解色氨酸形成吲哚。在遗传 学研究中应用广泛，对此菌的嘌呤核苷酸 的合成途径与其调节机制研究较清楚。广 泛分布在土壤及腐败的有机物中，易在枯 草浸汁中繁殖，故名。 在枯草杆菌丰富的水体里，水的表面张力 比较小，可以在吹出来的泡泡的小圈上形 成一层膜
白喉杆菌
白喉杆菌(Corynebacterium diphtheriae) 是引起小儿白喉的病原菌，属于棒状杆菌 属(Corynebacterium)。棒状杆菌种类较 多，包括白喉杆菌和类白喉杆菌。类白喉 杆菌为非致病菌，常见的有假白喉杆菌， 结膜干燥杆菌、溃疡杆菌和痤疮杆菌等。 本章介绍白喉杆菌。 对湿热的抵抗力不强，对一般消毒剂敏感。 60℃经10分钟或煮沸迅速被杀死，1%石 炭酸中经1分钟死亡，但对干燥、寒冷和 日光的抵抗力较其他无芽孢的细菌为强， 在日常物品、食品及衣服上能生存多日， 本菌对青霉素和常用抗生素比较敏感。
空气微生物温差迫降类
温差迫降采样器是基于粒子的热泳原理 ，使空气 中的微生物粒子沉着于采集面上。粒子从温度高的区带向温度低 的区带运动叫热泳。 采样器结构包括加热面、冷却面和狭窄的空气通道。 空气微生物生物类 生物类采样器即用敏感的动物和植物来进行空气微生物的检测。
疾病的传播
• 空气中微生物主要来源于土壤、水体表面、动植物、人体及生产活动、 污水污物处理等[1] ，其组成浓度不稳定，种类 多样，有细菌、真菌、 病毒、噬菌体等[2] 。空气中微生物以气溶胶形式存在。气溶胶即固态 或液态微粒悬浮在气体介质中的分散体系。空气中悬浮的带有微生物 的尘埃、颗粒物或液体小滴，就是微生物气溶胶[1] 。空气中微生物的 多少是空气质量的重要标准之一。 • 空气传播的微生物通常与发生在植物、动物和人类的一些疾病有关。 所有植物病害的70%是由如小麦锈病菌这样的真菌所引起的。也有大 量空气传播的病原微生物可感染动物，如口蹄疫病毒。而许多空气传 播病原体如沁肺军团菌、结核分枝杆菌、汉坦病毒等都和人类感染和 疾病有关[3] 。 • 病原微生物通过空气传播的疾病主要有：肺结核、肺炎链肺炎、流行 性脑脊髓膜炎、白喉、百日咳流行性感冒、流行性腮腺炎、麻疹、天 花、水痘、农民肺等。另外，生物病毒是可以变异的所以人体内的白 细胞不能杀死生物病毒，一些药物只能抑制住它，不能完全杀死。
• 与开放大学行星和空间学研究所的奥尔 森·弗朗西斯博士合作的查尔斯·科克尔教授 解释说：“粘球藻形成多细胞菌落，可能 保护中心的细胞免受紫外线辐射，还提供 些许抗干燥性。虽然我们的细菌与南极细 菌相关
单个
菌群
14.5公里处，在云层的形成过程中，细菌 提供了冰晶形成所需的颗粒物
丁香假单胞细菌
丁香假单胞细菌把“结冰“当成攻击植物 的手段。在温度较高的时候，细菌能够激 发蛋白质“造冰”，以冻坏植物，窃取它 们所需的养分。当细菌感染植物后，它们 会以颗粒的形式飞入空气里，同时形成冰 晶进行传播并繁衍，这也就是人们看到的 降雪。当冰晶在空中融化并落下，就是人 们看到的雨水。而且，细菌能在气温高于 0度时造雪的功能，显然是灰尘和煤烟所 不具备的。科学家还相信，除了丁香假单 胞菌，应该还有其他细菌甚至真菌具有降 雪的功能。