微生物气溶胶的控制与动物疫病的预防 微生物气溶胶浓缩器

微生物气溶胶对人类的生命健康有极大影响,全球因微生物气溶胶引起的呼吸道感染率高达20%,世界上约有五百多种致病菌, 经气溶胶传播的至少有100多种(hedenl967),占首位。我国院内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(以下简称“非典”,又名sars病毒)引起了who的关注。此是最典型的微生物气溶胶传播。微生物气溶胶不仅在社会感染,在医院感染中亦具有极大作用?

多年来人们对微生物气溶胶的知识十分缺乏,因而对于sars病毒形成的气溶胶传播认识不足,防护不够,致使经验丰富的医护工作者有的也难于幸免。有的防护过度,影响正常操作.下面介绍微生物气溶胶感染与控制,并用微生物气溶胶学的观点去预防“非典”。

气溶胶是指固体或\和液体微粒稳定地悬浮于气体介质中形成的分散体系。其中的气体介质称为连续相,通常为空气;微粒(Particle)称为分散相,其成分复杂,大小不一,其粒径一般为0001-100 μm,是气溶胶研究的对象。微粒为液体的称为液体气溶胶,即气象学上的雾;微粒为固体的称为固体气溶胶,常简称为气溶胶。团体微粒按大小分有三个界点,分别是1μm、2.5μm和10μm。粒径小于lμm的称为烟;粒径大于lμm的称为尘;粒径小于2.5 μm的称为细颗粒;粒径大于25 μm的称为粗颗粒;粒径小于10 μm的由于能被人和动物呼吸系统吸入称为可吸入颗粒,又由于其重量轻,在空气中的飘浮时间长而称为飘尘;粒径大于10μm的因其重力作用可迅速下沉而称为降尘。大气气溶胶粒子的组成既有生物物质,也有有机(POM)和无机的化学物质。微粒中含有微生物或生物大分子等生物物质的称为生物气溶胶(bioaeroso),其中含有微生物的称为微生物气溶胶(ndcrobial aerosol)。在动物集中的地方,由于动物打喷嚏、赅嗽、鸣叫等产生的以唾液、粘液等为主要成分的气溶胶特称为飞沫,飞沫中的水分蒸发后剩余的粘液蛋白、微生物等,称为飞沫核。飞沫有90%以上的直径小于5 μm,飞沫核的直径一般为1~20m,均能长期飘浮在空气中,是引起动物疾病传播的重要途径。一般情况下,动物舍内的气溶胶颗粒含有微生物及饲料碎屑、毛屑等生物物质相对较多。

微生物气溶胶的概念比较混乱,有的称作“空气微生物”、 “生物雾”,还有的称为“生物云团”等,微生物是一群形体微小,构造简单的单细胞或接近单细胞的生物,一般为0.1~30μm:从学科角度分为医学、工业、农业微生物学,从生态学的角度分为水、土壤和空气微生物学与人类生命健康关系最密切的是空气微生物学。

气溶胶粒子在人体呼吸器官的沉积分布与其粒子大小有关。1~5μm的微生物气溶胶粒子可直接入肺泡,最易感染人体:sars病毒气溶胶为近距离呼吸道飞沫直接传播,初步分析应该就属于这种情况。6~10μm易沉积在小支气管,10~30μm的会沉积在支气管,大于30μm的就沉积在气管。再大一些的就沉积到咽、喉、鼻孔等。通常在生物洁净技术中只考虑0.3、0.5和5μm的气溶胶粒子为洁净度的标准。

1  气溶胶的来源

自然源气溶胶主要是海洋、土壤和生物圈以及火山等,人为源气溶胶主要来自化石燃料的燃烧、工农业生产活动等。自然源气溶胶粒子以矿物成分为主,直接影响大气环境和气候;人工源气溶胶粒子多为污染所致,因含有毒、有害成分较多而对动物健康影响较大,其中影响最大、与动物关系最密切的是生物气溶胶中的微生物气溶胶。

生物气溶胶中的生物粒子种类非常多,包括微生物如病毒、细菌、放线菌、立克次氏体、物的产生较多。支原体、衣原体、真菌等,其它生物和生物性物质等如兽药、蕨类孢子、藻、花粉、昆虫及其碎片和分泌物。动植物源性蛋白、酶、各种菌类毒素等。

微生物气溶胶可来源于动物、植物、人体、生产活动及土壤和江、河、湖、海等水体组成的自然界,其集中产生的场所主要有:

1.1  动物养殖场

现代化动物养殖场动物高度密集,舍内空气流动性较差,特别是由于饲喂、清扫和动物活动等产生大量的有机粒子,舍内空气湿度大,缺乏直射阳光,有利于微生物的存活和繁殖,是微生物气溶胶种类多、含量高、难控制的重点场所。有报道,某一地面平养鸡舍,日消毒3次,其舍内空气微生物分析结果为,需氧菌含量3.12×104-9.01×105CFU/m3,金黄色葡萄球菌含量波动于20×103-3.3×104cfu/m3。某犊牛舍舍内及环境空气细菌含量,需氧菌总数分别为8 536~46 691CFU/m3和2 649-24775CFU/m3,厌氧菌分别为3017~24775CFU/m3和661—4 122CFU/m3,距离犊牛舍100 m下风处,需氧菌高达650~839CFU/m3,厌氧菌160~1034CFU/m3各项均超过正常值10-15倍。某场乳牛舍舍内空气中厌氧菌总数达到2 098~4 295个/m3,需氧菌总数为2 050~18 094个/m3;在舍邻近(4m处)的环境空气中厌氧菌总数为239~2 282个/m3,结果证明舍内环境的细菌能向舍外环境传播。

1.2  医院

医院是人员特别是病人高度集中的地方,微生物的产生较多一个正常人在静止条件下每分钟可排放500~1500个粒子,在活动时每分钟向空气中排放菌粒达到数千至数万,每次咳嗽或打喷嚏可排放104-106个带菌粒子。王亚平(1987)报道,某医院烧伤病房空气中细菌浓度高达2 032CFU/m3,金黄色葡萄球菌最高浓度为155CFU/m3。另有报道,某医院挂号厅空气细菌浓度为3 508CFU/m3。

1.3  垃圾粪便处理场

微生物气溶胶的控制与动物疫病的预防 微生物气溶胶浓缩器
生活垃圾和动物粪便都含有大量的细菌、寄生虫及其卵甚至病毒,垃圾处理过程能杀死其中的绝大部分微生物和寄生虫及其卵,但在暴露、翻动、分散和集中等过程中都可能产生微生物气溶胶。柴同杰(2000)报道,某生物垃圾加工厂供料厅空气微生物需氧菌总数浮动于4.62 ×103-9.55×105CFU/m3,厌氧菌为3.07×103~2.14×104CFU/m3。

1.4  污水处理厂

城市生活污水,动物养殖场、屠宰、制革及洗毛厂等排出的污水都溶有大量微生物,水中的微生物可随水花溅起和泡沫形成等过程形成气溶胶。余贵英等(1999)报道,1994年某污水处理厂厂前区空气细菌总数与场外对照区比差异极显著,并于厂区空气中检出了金黄色葡萄球菌等致病菌,认为厂区空气已受到污水处理过程中产生的微生物气溶胶的污染。

1.5  屠宰场等

曾有报道,美国某屠宰场空气中存在大量的布氏杆菌,造成387例布氏菌病。美国一些毛纺厂空气中存在大量的炭疽芽胞,曼彻斯特工厂工人每人每到、时吸入600-2 150个炭疽芽胞粒子。

气溶胶中的无机物质主要有两个研究重点,一是沙尘,二是硫酸和硫酸盐、硝酸和硝酸盐。沙尘粒子从裸露的地面表层产生,是对流层气溶胶的主要成分。据估计,全球每年进入大气的沙尘气溶胶达10-12亿吨,占对流层气溶胶总量的一半。我国沙尘气溶胶主要来源于新疆、甘肃、内蒙的沙漠以及黄土高原等干旱和半干旱地区。气溶胶中的硫酸盐和硝酸盐由空气中的SO2和NO2,主要通过非均相化学反应转化而来。近来对气溶胶中无机元素组成的研究也呈上升趋势,其中元素的来源及其意义和影响是重要的研究内容。有研究表明,铅(Pb)、溴(Br)、砷(As)等污染元素荒漠(干净)地区明显低于城市地区。另外,气溶胶中的无机物还包括石棉、金属颗粒及其化合物等许多随不同工矿企业而产生的不同颗粒。

气溶胶中有机物有数百种之多,据报道,北京大气中体积分数10-12量级以上的有机物至少有200种,苯类物质2除种,氯氟烃(CFC)20余种,含氧(O)、硫(S)和氮(N)等杂原子的有机醛、酮和胺类物质约20余种,其余100多种均为烷烃、烯烃和环烷烃等非甲烷烃。另有报道,大气气溶胶中含有多环芳烃、芳香酮、芳香醌、芳香多羟基酸等多种物质,以颗粒形式直接排放的一次有机气溶胶,也有由大气中的可挥发性有机物通过物恐化学吸附或化学优化学反应形成的二次气溶胶。一次有机气溶胶可来源于化石燃料如汽油、柴油、煤等的燃烧和某些工业活动如石油精炼、焦炭和沥青生产、轮胎橡胶的磨损等过程。

微生物气溶胶的控制与SPF动物养殖

SPF动物的发展和应用作为生命科学、生物医药等发展的基础和重要支撑条件,是衡量一个国家和地区在该领域科研水平高低的重要标志之一。在生命科学领域内许多科研项目的确立,成果水平的高低,取决于SPF动物的质量。为了保证实验动物生产的质量和提高实验动物的级别,本文研究了在动态环境下SPF动物房的微生物气溶胶的变化和微生物组成,以及SPF桑椹胚的冷冻复苏。本实验分为四个部分: 1 SPF动物舍内微生物气溶胶的动态监控本实验通过检测SPF动物舍内微生物气溶胶粒子浓度的动态变化,探讨建立SPF动物舍内动态标准的可行性。分别检测不同动物舍内0.3μm和0.5μm微生物气溶胶粒子在一周和一天中变化。在一周的监测中,粒子浓度变化比较有规律性。不同畜舍间0.3μm粒子浓度差异显著(P<0.05),其中兔舍与小鼠舍差异极显著(P<0.01);0.5μm粒子浓度除了兔舍与大鼠舍差异不显著外,不同畜舍间的差异极显著。一天中大鼠和兔舍内两种粒子的浓度变化不同,鼠舍内粒子浓度有一个峰值,兔舍内有两个峰值,这是因为这两种动物的饲养方式不同。粒子浓度变化与饲养人员的活动密切相...

微生物气溶胶的种类、浓度和粒径分布与人类健康关系密切。采用MD8空气浮游菌采样仪和FA-1型6级筛孔撞击式空气微生物采样器,对人工湿地细菌和真菌气溶胶的数量和粒径分布进行研究。结果表明,人工湿地进水前,细菌和真菌气溶胶平均值较低,分别为64.0、126.0CFU/m2;进水后,细菌气溶胶平均值在6月26日达到最高,为2292.5CFU/m3,真菌气溶胶平均值在8月27日达到最高,为6200.0CFU/m2;易进入肺部的细菌和真菌(粒径为0.65~4.70μm)粒子数分别占粒子总数的22.2%~62.3%、54.2%~87.6%;空气细菌中值直径为1.88~4.13μm,空气真菌中值直径在3.00μm左右波动。空气细菌中革兰氏阳性菌明显多于革兰氏阴性菌,空气真菌主要为酵母菌、镰刀菌属、枝孢属、毛霉属、交链孢属、肉座菌属、枝霉属、青霉属和曲霉属。

研究人工微生物气溶胶自然消亡率影响因素,以改进空气微生物检测准确性.方法在人工染菌条件用微生物气溶胶采样器采样检测方法,对微生物气溶胶自然消亡率的影响因素进行了观察.结果 常温下喷雾气溶胶于1 h采样,染菌环境空气中相对湿度40%~50%条件下,空气中白色葡萄球菌衰亡率最高达到85%;相对湿度60%~70%比较适合空气中细菌存活.细菌气溶胶介质中含蛋白胨30 g/L,空气中白色葡萄球菌衰亡率最低58%,表明介质中有机物对细菌有保护作用.不同相对湿度之间,介质中不同蛋白胨含量之间,细菌气溶胶自然消亡率有统计学意义(P<0.01).结论室内空气相对湿度和微生物气溶胶介质的有机物含量对细菌气溶胶自然消亡率有影响;相对湿度为60%±5% ,微生物气溶胶介质中含30 g/L蛋白胨条件下,细菌气溶胶自然消亡率最低.

  

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