空气中的病原微生物的来源及传播

三、空气中的病原微生物的来源及传播

空气中的微生物来源于土壤、水体和其他微生物源。进入大气的土壤尘粒、水面吹来的小水滴，污水处理厂曝气产生的气溶胶，人和动物体表的干燥脱落物，呼吸道呼出的气体都是大量微生物的来源。

1)水体是大多数微生物生长的重要环境之一，尤其是在喷泉、水族馆和近海处等地方，本身就适合大量微生物的繁殖，同时周边多又是人群比较密集或者就直接是靠近居民聚集区。由于爆发的泡沫和搅动会产生大量的水雾。水雾中大量的小水滴正是微生物进入空气的重要载体。大量的藻类、菌类通过这样的方式在空气中比较自由地传播，可以大大地扩大它们的污染范围。

废水中由于有机物含量高，其中的微生物种类和数量也是十分惊人的。而且有的废水本身就是来自生活废水，甚至是医用废水，其中就有大量的传染性很强的病原微生物。虽然它们大多数是依靠水媒传播，但还是有很多微生物在偶然进入空气后仍能在相当长的时间内保持一定的活性，一旦找到新的寄主，又可以引发疾病的传播。所以在污水的处理过程中，也会因为曝气、转运或者搅拌等作用形成小水滴，携带着致病菌进入空气，从而额外地提供室外空气大量微生物。

当然能作为致病菌源的不仅仅只是这些生物资源丰富的水体。比如沐浴用水也可能含有很多致病菌，Naegleria fowlei就是通过在沐浴过程中喷、溅形成的小水滴作为它在空气中传播的临时居所，所以这种寄生虫通常就是由于沐浴者在洗澡的过程中吸入，而导致疾病，常见于春天，严重的可以引发死亡。

2)土壤也是重要的微生物生长环境，生活在土壤中和地下的细菌数加起来，估计其重量为1.0034×10¹⁶吨。许多寄生虫或者菌类本在土壤中固定生殖，但是由于风蚀作用，形成风膨土(wind-blown soil)，或者是河流、湖泊、海水或暴雨冲刷等水流作用形成诸如沙滩沉积物一类的比较松散的沙土。由于其质量、体积等因素使其很容易扬入大气中，于是这些微小的土壤颗粒就是微生物进入空气的重要载体。比如有很多许多寄生虫的囊孢就可以暂时栖生在其中，通过空气的流动寻找寄主。已经有病例报道正是由于含有Acanthamoena囊孢的灰尘附着在镜头上，从而感染人的眼睛，引发角膜损伤。

3)人和动植物是重要的病原微生物的寄主。仅仅一克新鲜植物叶子表面就附生着大约100万个微生物。在第一节中我们曾详细介绍过人体中所聚集的大量微生物。人和动物的呼吸道呼出的气体是人们熟知的病原的空气传播方式，很多传染性的呼吸道疾病就是通过这样“人-人”的方式导致流行病例的发生。一般人每个喷嚏的飞沫含有4500～150000个细菌;感冒患者一个喷嚏含有多达8500万个细菌。像我们所熟悉的流感也是这样完成它在空气中的传播的:大量感冒、流感病毒在患者或者带菌者的鼻、咽喉部产生，在说话和咳嗽的时候排出，从而感染其他的人。此外，皮屑、毛发等干燥脱落物，尿、汗液、粪便等排泄物，都带有大量病菌，它们也是病原微生物在空气中传播的重要来源。

2002年11月至2003年2月，在广东爆发非典型性肺炎(atypical pneumonia)，该病很快蔓延到全球20多个国家和地区，后来世界卫生组织把它正式命名为严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome，SARS)。研究表明，引发这场流行病的可能是一种新型的冠状病毒，而且这种病毒就极有可能是来自某种野生动物。流行病资料显示，SARS的冠状病毒是通过飞沫或直接、间接接触方式传播。在实施了呼吸道插管的病人中，肺内气体直接从呼吸道经插管呼出，病毒含量很高，因此即使采取了比较严密的保护措施，在这个过程中参与抢救的医护人员依旧被感染的几率很高。虽然在患者的粪便中也检测出了冠状病毒的RNA，同时也发现有一些动物的冠状病毒可以通过“粪口途径”传播，但是引起SARS的冠状病毒是否有“粪口方式”传播还有待研究。

4)由于农业与自然的紧密关系，因此人也就与许多病毒、细菌或者病原携带的生物接触的几率增大。比如在农业设施上往往就富集大量革兰氏阴性菌，同时耕种、收割等农业操作会从土壤与作物中释放大量微生物有机体。

在我国东北地区，每年10月份稻谷收割后，要在稻田中堆放一个月左右的时间，此间正是黑线姬鼠繁殖高峰期，也是野鼠储粮过冬季节。将稻田一字形堆放的稻捆根部掀起，会发现每个稻捆下有8～12只黑线姬鼠，地面潮湿，局部空气湿润、温暖，这种环境有利于汉坦病毒气溶胶的形成。如果这些黑线姬鼠是带毒鼠，那么它们排毒形成的病毒气溶胶具有较好的存活性。11～12月，当农民搬运稻捆时，会将含有病毒的鼠粪便碎末扬起，形成病毒气溶胶;而脱粒机在脱粒时，会把黏附在稻捆上的鼠粪便也粉碎，形成新的病毒气溶胶。从而在局部形成较高浓度的病毒气溶胶。我们对现场采集的空气样品和收集的打谷者佩戴的口罩样品的研究发现，在稻田堆放的稻捆根部和鼠栖息的草窝的空气中，每350L空气中至少含有一个具有生物活性的汉坦病毒粒子，而打谷场脱粒机附近每96L空气中含有至少一个具有生物活性的汉坦病毒粒子。

另外，还有嗜热放线菌。它的最适生长温度≥40℃，所以常见于混合肥料、干草堆和都市垃圾中，由于一些人为或自然的原因，大量微小颗粒会附着菌体进入空气，若被人体吸入一定的量就可能引发譬如“农夫肺”病等疾病。

上述介绍的都主要是微生物的终极来源。其实微生物从它最初生长的环境到感染到人体往往不是直接一步完成的，很多时候都需要一些中间的环节。尤其是对于室内空气传播而言，很多地方是它们新的生存环境，这些地方也就形成了新的空气传播微生物源。

5)空气处理系统。包括加热、通风、空调系统(heating，ventilation，and air-condition systems，HVAC)，蒸发冷却系统和一些便携装置(如增湿器、排风扇和冷雾蒸发器等)。在HVAC系统中，室外空气经过过滤、冷却、加热、增湿，再运输分发给建筑物内的各个独立空间。然后室内空气又将被回收处理。在该系统中，高达90%的室内空气在一个建筑物内循环，虽然有新鲜的空气补充，但是大量微生物在建筑材料和装置中生长繁殖，并不与外界空气交换，因而导致一些空气传播的微生物在室内高浓度富集。在一些适宜的条件下，细菌能在管道和过滤器(尤其是在纤维滤膜)上生长，增加了传播源。在进气和冷雾增湿过程中会形成大量气溶胶，从而将微生物释放进空气。

水浓缩回收区域和喷水系统也是藻类、细菌和寄生虫扩大生存范围的潜在源。它能使微生物气溶胶化，使之在建筑物内四处扩散。尤其是在设计、操作和维护上缺乏科学规划的情况下。

6)室内建筑材料和陈设。这取决于建筑材料的差异和微生物的生理特性，许多室内陈设也能提供微生物生长繁殖的地方，从而形成新的传播源，室内人和宠物的活动，电器或是一些自然作用都可以使这些微生物再次进入空气。厨房和浴室是微生物污染的首要地方。比如，大量的埃希氏杆菌(Escherichia coli)、弗氏柠檬酸杆菌(Citrobacter freundii)和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pheumoniae)聚集在潮湿的地方，特别是在浴室地板、冰箱滴水盘表面;而假单胞菌属(Pseudomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)类就栖身在相对干燥一些的地方。漏水的天花板也是重要的微生物栖身处，特别是产毒菌Atachybory;粉刷过的墙、天花板也能提供菌类生长，尤其是枝孢菌属(Cladosporium);一些容易聚灰和宠物皮屑、毛发的装饰，如地毯、壁毯就很容易黏附上大量的有害菌;地毯、陶器、乙烯树脂瓷砖和木地板等也都能使细菌生长。这些微生物虽然大多数是比较固定地营生于物品的表面，但是却有潜在扩散入空气的可能。尤其是在高密度的居住区内，往往会有高浓缩的细菌等微生物，如果又缺乏良好的通风条件，就会增大居住者受感染的几率。

表5-3　　　　　　　　　　与细菌相关的室内污染及来源

表5-4 　　　　　　　　　　　　与真菌相关的室内污染奶资源