鄭州市空氣中細菌含量及其變化規律研究

郗悅 黨德建 劉慧瑩 徐亞珂 龍金照 黃璐 朱杰輝(.鄭州京廣實驗學校 河南 鄭州 45000； .鄭州大學公共衛生學院 河南 鄭州 45000)

鄭州市空氣中細菌含量及其變化規律研究

郗悅1黨德建2劉慧瑩2徐亞珂2龍金照2黃璐2朱杰輝2
(1.鄭州京廣實驗學校 河南 鄭州 450001； 2.鄭州大學公共衛生學院 河南 鄭州 450001)

目的 探究鄭州市城區空氣細菌含量、變化規律及其與空氣中PM10濃度的關系，為戶外活動人群提供指導。方法 用六級篩孔撞擊式空氣微生物采樣器分別于鄭州市5個采樣點處采集空氣中細菌，采樣后平皿在37 ℃下培養48 h后計數。結果 鄭州市城區3、4、5、6、7、8月份空氣細菌含量變化范圍在148～2 045 cfu/m3(cfu：菌落形成單位)，月平均含量為686 cfu/m3。各個采樣點空氣細菌月平均含量(cfu/m3)分別為：河醫大(974)、煙廠(832)、供水公司(647)、銀行學校(520)、四十七中(457)；同時，空氣細菌含量呈現月份變化趨勢。細菌含量與PM10濃度相關系數為0.40(P=0.028<0.05)，呈現中等相關性。結論 鄭州市城區空氣細菌含量呈現區域差異和月份變化趨勢，與PM10呈現具有統計學差異的正相關。易感人群應注意防范，同時公眾應注意預防大規模空氣微生物感染的風險。

鄭州市；空氣細菌；變化規律

近年來大氣污染越來越受到人們的關注，目前國內對大氣污染關注的重點是理化因素，而大氣中微生物污染并沒有得到應有的重視。空氣微生物是指空氣中細菌、真菌和病毒等有生命的活體，是生態系統的重要組成部分[1]。空氣微生物在參與自然界的物質循環和維持自然人生態平衡中扮演了極其重要的角色。然而，空氣中微生物過高會對環境和人類健康造成一定的危害。世界衛生組織認為，空氣中細菌濃度為700～1 800 cfu/m3時，有發生空氣感染的明顯危險因素，當≤500 cfu/m3時，就安全得多[2]?？諝庵械募毦呛粑纻魅静〉闹匾虏≡?，也是造成醫院內感染的重要因素。真菌過敏是速發型變態反應的重要致敏因素，可引起支氣管喘息、枯草熱及過敏性肺炎等[3]。因此，研究空氣微生物對于社會發展和人類疾病預防具有極其重要的意義。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1 采樣時間和地點 2016年3、4、5、6、7月下旬下午16:00～18:00于選定的采樣點進行采樣。采樣同時記錄該采樣點當天空氣中實時PM10濃度數據，數據來自于鄭州市城區空氣質量信息發布系統(http://www.zzemc.cn/em_aw/)。

5個采樣點為鄭州市城區5個不同的地方，具體位置如下：供水公司，位于高新區科學大道與瑞達路交叉口東100米；河醫大，現為鄭州大學醫學院，位于中原路與大學路交叉口；四十七中，位于鄭東新區黃河路與祭城路交叉口；煙廠，即鄭州市卷煙廠，位于紫荊山路與隴海路交叉口附近；銀行學校，位于花園路與北三環交叉口附近。

1.1.2 采樣設備和材料 ETW-6型六級撞擊式空氣微生物采樣器、90 mm一次性培養皿、營養瓊脂。

1.2 方法

1.2.1 采樣 在采樣點選擇合適的位置采樣，避開十字路口，主干道兩側等車流量、人流量較大的地方。采樣高度設定為1.5 m，采樣器流量為28.3 L/min，采樣時間5 min，每個采樣點重復采樣3次。

1.2.2 培養和計數 采樣后的平皿密封運送至實驗室在37 ℃培養48 h，然后菌落計數。

2 結果與分析

2.1 鄭州市城區空氣細菌濃度 城區空氣細菌濃度最高為2 045 cfu/m3，最低為148 cfu/m3，平均值為(685.9±396.1) cfu/m3。參照中科院生態研究中心發布的大氣微生物評價分級標準，3月份河醫大、4月份銀行學校、5月份供水公司及8月份河醫大和煙廠這3個采樣點屬于較清潔級(1 000～2 500 cfu/m3)，其余時間各采樣點空氣細菌濃度屬于清潔級(<1 000 cfu/m3)，這表明鄭州市城區空氣中細菌含量處于較安全的程度。但根據世界衛生組織的意見，在春秋季空氣細菌含量較高的地方仍需警惕空氣微生物感染的風險。見表1。

表1 鄭州市城區各采樣點空氣細菌濃度±s，cfu/m3)

2.2 鄭州市城區空氣細菌濃度地理分布特點 鄭州市城區不同采樣點空氣細菌濃度分布如圖1所示。鄭州市城區不同采樣點平均空氣細菌濃度高低分布為：河醫大(974)>煙廠(832)>供水公司(647)>銀行學校(520)>四十七中(457)。

圖1 鄭州市城區不同采樣點空氣細菌含量分布

這5個采樣點所屬不同功能區和綠化面積有關：河醫大和煙廠位于交通樞紐地帶，車流量較大；供水公司位于科學大道與瑞達路交叉口附近，有一定的綠化面積；銀行學校和四十七中采樣點分別為小區和濱河公園，環境和綠化較好。以區域分組空氣細菌濃度的Kruskal-Wall檢驗，P=0.078 > 0.05，即尚不能認為區域之間的差異有統計學意義。有文獻認為空氣中細菌濃度與采樣點所屬功能區有關[4-5]，本次研究中不同采樣點細菌濃度分布與所屬功能區表現出一定的趨勢，但差異無統計學意義。出現這種情況的原因可能是樣本量較小和Kruskal-Wallis檢驗的檢驗效能不高。

2.3 鄭州市城區空氣細菌濃度時間分布特點 由圖2可見，鄭州市城區空氣細菌月均含量有較明顯的月份變化趨勢。其月份變化為：8月(928 cfu/m3)>3月(901 cfu/m3)> 4月(706 cfu/m3)> 5月(666 cfu/m3) > 6月(491 cfu/m3)> 7月(422 cfu/m3)。3、4、5、6、7、8月，鄭州市城區空氣細菌含量呈現先遞減后增加趨勢，這與之前報道的空氣中微生物含量的季節分布相一致[4]。出現這種趨勢的主要原因可能是：①人群是空氣中微生物的主要來源，3、4、5月天氣等氣象條件適宜，戶外人群增多；而6、7月天氣變熱，戶外活動人群減少。而入秋之后，戶外人群活動增加。②6、7月日均日照時間和強度較強，陽光中的紫外線對空氣中細菌也有一定的滅殺作用。

與區域分組類似，以月份分組空氣細菌濃度的Kruskal-Wall檢驗，P=0.099>0.05，即尚不能認為區域之間的差異有統計學意義。

圖2 鄭州市城區各采樣點空氣細菌濃度月份變化

2.4 鄭州市城區采樣點空氣細菌濃度與PM10的關系 參照環境空氣質量指數(AQI)技術規定(試行)(HJ 633—2012)，在采樣時間PM10空氣指數優良天數總共為25 d，占總采樣天數的83.3%，輕度污染為4 d，重度污染為1 d。見表2。為了探究空氣中細菌濃度與PM10濃度的相關性，對空氣中細菌濃度和PM10濃度進行相關性分析。Spearman秩相關系數為0.40，呈現中等相關性，相關性系數檢驗，P=0.028<0.05，即可以認為二者的相關性差異有統計學意義。

表2 鄭州市城區各采樣點空氣PM10濃度(μg/m3)

從以采樣點分組的散點圖(見圖3)可以看出大部分采樣點處空氣中細菌每立方米菌落數隨著PM10濃度的升高而增加?？梢钥闯龊俞t大、四十七中、煙廠和銀行學校這4個采樣點處空氣細菌濃度與PM10濃度呈現為正相關，而在供水公司采樣點空氣細菌濃度隨著PM10升高則呈現輕微的下降趨勢。這是因為空氣中細菌以空氣中顆粒物為載體，空氣固體顆粒物一定程度上是影響微生物污染現狀的重要因素[6]。供水公司采樣點出現輕微負相關的原因可能是影響空氣細菌濃度的因素有很多，包括大氣溫度、大氣污染因子、風速、光照等，可能是其他混雜因素導致的這種情況。

圖3 鄭州市城區采樣點空氣細菌濃度與PM10的關系

3 討論

空氣微生物含量的多少可以反映一個區域的空氣質量，是空氣污染的一個重要參數?？諝馕⑸镞€能使食品、日化產品、藥品等腐敗變質，造成經濟損失。此外，空氣中的微生物經過沉降附著到文物表面，在適宜的環境條件下會萌芽生長，造成文物的生物腐蝕和破壞[7]。

根據中科院生態研究中心發布的大氣微生物評價分級標準，鄭州市城區月均空氣微生物含量為(685.9±396.1)cfu/m3，屬于清潔級。鄭州市城區空氣細菌的分布具有區域特點，這與采樣點所屬不同功能區有一定的聯系，綠化面積可能也是影響空氣細菌含量的一個重要因素，有報道表明植被對空氣微生物具有抑制作用[8]?？諝庵屑毦康脑路葑兓厔菀才c之前文獻報道結果[4]相一致，春季空氣中微生物含量要高于夏季。

相關性分析結果表明空氣細菌含量與PM10濃度存在正的具有統計學意義的相關性，因此治理城市顆粒物污染勢在必行，不僅可以減少顆粒物對人體的危害，同時也可能降低空氣中微生物對人體的危害，但目前國內文獻關于空氣細菌含量與PM10的關系尚沒有統一的定論[9-10]。在空氣微生物含量較高和PM10濃度較高時，易感人群、老年人和小孩應注意采取防護措施。此外，對于影響空氣細菌含量的其他影響因素需要進一步的研究。

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The concentration and variation of airborne bacteria in Zhengzhou city

Xi Yue1, Dang Dejian2, Liu Huiying2, Xu Yake2, Long Jinzhao2, Huang Lu2, Zhu Jiehui2
(1.ZhengzhouNo.4MiddleSchool,Zhengzhou450001,China; 2.ZhengzhouUniversity,CollegeofPublicHealth,Zhengzhou450001,China)

Objective To investigate the concentration, variation of airborne bacteria and the relationship between the concentration of airborne and PM10 in Zhengzhou city and provide guidance for the activity of outdoor people.Methods We collected the airborne bacteria in five places in Zhengzhou city with a 6-mesh impact type air microorganism sampler, and then the Petri-dishes were cultured at 37 degrees Celsius for 48 hours. Results The concentration of airborne bacteria in Zhengzhou city from March to August ranged from 148 to 2 045 cfu (colony-forming unit) per cubic meters, and the average concentration was 686 cfu per cubic meters. The monthly average concentration of outdoor airborne bacteria at the Henan Medical University, the cigarette factory, water supply company, banking school and the 47th middle school were 974, 832, 647, 520 and 457 cfu per cubic meters respectively; furthermore, the concentration of airborne bacteria from March to August had a monthly change. The correlation coefficient of concentration of airborne and PM10 was 0.40 (P=0.028<0.05), which indicated a moderate correlation. Conclusion The concentration of airborne bacteria in Zhengzhou city has a regional difference, a variation trend of month, and a significant positive correlation with the concentration of PM10. The susceptible population should pay attention. Furthermore, the public should anticipate the risk of airborne infection in large scale.

Zhengzhou city；airborne bacteria；variation trend

X 172

10.3969/j.issn.1004-437X.2017.04.007

2016-10-03)