海南航材倉庫室內環境霉菌生長預測研究

周偉，史玉敏，李麗

（海軍航空大學青島校區，青島 266041）

引言

航材因為其精密性和安全性要求，對保管條件要求極為苛刻，比如對于溫濕度要求，航材倉庫要求必須處于“三七”線以內，也就是要求航材倉庫溫度要在5～30 ℃，相對濕度要在45～70 %之間，在這個溫濕度范圍之內，減緩金屬類器材腐蝕和橡膠器材老化的同時，也能夠較好的預防倉庫環境中霉菌的滋生蔓延[1]。但是在海南地區，受其自然環境影響，在倉庫現有條件下，倉庫室內環境很難達到航材保管所需要的“三七”線規定的溫濕度要求，高濕環境和適宜的溫度容易導致霉菌的大量生長繁殖，這也是海南地區航材倉庫航材霉變的主要原因。

1 海南地區航材倉庫現狀分析

目前，海南航材倉庫分布于三亞、加來、?？诘鹊赜?，是典型的亞熱帶氣候，常年溫濕度偏高。根據近十年對海南航材倉庫室內溫濕度追蹤記錄發現，一年中海南地區各航材倉庫室內環境濕度超過80 %的時間平均有180天以上，溫度常年在15～35 ℃之間。根據據航材保管要求，在室內溫濕度高于室外溫濕度時，需對庫房進行通風，故倉庫內通風環境較好。

航材倉庫中存放的物資器材主要有機械器材、機載設備器材、輪胎及地面消耗物資器材等，從材料組成來說，涉及橡膠制品、棉麻織品、木制品、塑料制品、金屬制品、復合材料等，而且機械器材和機載設備器材均以復合鋁塑薄膜包裝，棉布層裸露于外部，這些種類繁多的材料能夠為霉菌的生長提供豐富的營養物質。

海南地區航材倉庫中，因材料霉變導致的器材失效事件頻發，經過近10年的研究發現了海南地區航材倉庫中常見的霉菌種類及數量，如表1所示。

表1 海南地區航材倉庫霉菌生長情況

2 航材倉庫室內環境霉菌生長繁殖的條件分析

2.1 霉菌生長繁殖情況分析

霉菌是“絲狀真菌”的統稱，霉菌的生命周期包括產生芽孢、孢子萌芽、菌絲長成和霉菌繁殖四個時期[2]，其主要生長條件及生命周期見圖1所示。在航材倉庫中，霉菌的孢子廣泛分布空氣中，同時也會隨著空氣的流動傳播，外界環境不適合生長時孢子會進入休眠期，孢子的休眠能夠抵御外界的惡劣環境，在極其不利的環境中仍然能夠存活，一旦遇到合適的生長條件，孢子就開始萌芽，產生菌絲并繼續生長產生分支增殖形成菌絲體，最終形成肉眼可見的菌落。

2.2 航材倉庫室內環境霉菌生長繁殖情況

霉菌能夠快速生長繁殖的必備條件主要包括環境溫度、環境濕度、營養物質和霉菌的暴露時間，霉菌的暴露時間主要指霉菌擁有適合于霉菌生長的環境條件中的時間長度，環境中的氧氣、pH值及環境中的光線等因素也會影響霉菌的生長繁殖速率。

倉庫中空氣濕度是霉菌快速生長繁殖的關鍵條件，霉菌生長繁殖的各個階段都需要一定的水分。世界衛生組織推薦控制霉菌生長的相對濕度臨界值是80 %[3]，也就是如果倉庫環境中空氣相對濕度超過80 %，就會導致航材倉庫環境中霉菌大量滋生。而在海南地區航材倉庫，一年中有一半的時間倉庫室內相對濕度很容易超過80 %，為霉菌的生長提供了便利條件。

圖1 霉菌生命周期及生長主要條件示意圖

營養物質雖然是霉菌生長繁殖的必備條件，但是在航材倉庫環境中非常容易滿足。航材倉庫中的用于包裝器材的鋁塑復合薄膜外側的棉線層、倉庫貨架表面的涂層、輪胎等橡膠制品、木質包裝箱乃至庫房中的積塵都能夠很好的為霉菌的快速生長繁殖提供所需的營養物質。

溫度是影響霉菌生長的另一個必備條件，有研究表明，大多數霉菌的生長溫度為0～40 ℃，最佳生長溫度為22～35 ℃[4]。海南地區航材倉庫中環境溫度處于15～35 ℃范圍內，能夠為霉菌的生長繁殖提供適宜的溫度。

綜上所述，海南地區航材倉庫中，無論是溫濕度還是營養物質，都十分適宜霉菌的快速生長繁殖，這也是海南地區航材倉庫中因器材霉變導致失效事故頻發的主要原因。如何在霉菌生長繁殖高峰期來臨之前進行有效預防，是減少物資霉變損失的較好的方法。

3 倉庫中霉菌生長預測分析

如何對倉庫中霉菌的生長繁殖進行有效預測是進行提前預防的核心問題，因為霉菌的生長繁殖與倉庫內部環境中的溫濕度息息相關。所以在分析霉菌生長預測時我們引入了等值曲線模型。在不同溫度、濕度條件下，將霉菌孢子在培養基中萌芽所需的時間點連接起來就構成了霉菌生長的等值曲線[5]。通過表1的數據可以發現，雖然航材倉庫中霉菌種類較多，但是其優勢菌種主要有四種，也就是黑曲霉、木霉、黑青霉和桿狀毛霉。

實驗室將上述霉菌接種在馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基中進行培養，在不同溫度環境下，觀察霉菌開始萌發生長時的濕度，并將臨界溫濕度記錄，并以溫度為橫軸，相對濕度為縱軸畫出曲線，便是霉菌生長的等值曲線。如圖2～5所示。

從圖2～ 5中可以看到，霉菌的生長等值曲線將圖表分為兩個區域，霉菌生長等值線上方的部分為該霉菌孢子可能會萌發生長的區域，在霉菌生長等值線下方的區域，霉菌孢子萌發的可能性很低，為該類霉菌不適宜生長的區域，可視為安全區域，同時霉菌不生長不代表霉菌的死亡，而是霉菌孢子進入休眠期但仍然存活。

由于霉菌種類過多，每一個霉菌畫一條等值曲線，不便于航材保管員理解和使用，因此，將得到的四類霉菌的生長等值曲線圖繪制在一張圖標中，并設定合成曲線時同一溫度下取四個曲線中的濕度的最小值，就可以得到航材倉庫中霉菌生長的最低等值線（LIM），如圖6所示。

等值線模型是假定航材倉庫中霉菌孢子周圍的溫濕度一旦達到最低等值線（LIM）以上，霉菌孢子就開始萌發生長，換言之，只要外界溫濕度條件達到，航材倉庫中至少有一種霉菌將會開始生長，也就是作為航材管理者，需要立即采取措施預防霉菌的生長繁殖。

圖2 黑曲霉生長等值線

圖3 木霉生長等值線

圖4 黑青霉生長等值線

4 海南地區航材倉庫中霉菌生長最低等值線的應用及霉菌的防治措施

將霉菌生長最低等值線作為參考，當航材倉庫內部環境溫濕度超過霉菌生長最低等值線時，說明至少有一種霉菌即將開始快速生長繁殖，這是應當根據實際情況選擇以下霉菌防治方法的一種或幾種，避免霉菌生長繁殖高峰期的來臨，有效保護庫存航材的質量。

1）采用紫外燈照射。紫外燈照射是防治霉菌成本較低成效較好的一種方法。紫外燈照射可以結合日常工作采用夜間照射的方式進行。目前多數航材倉庫都已經安裝紫外燈。每天晚上下班時將紫外燈打開進行滅菌，第二天上班時關閉，每次照射八小時以上[6]。做好既不耽誤工作，同時能對倉庫中霉菌進行有效控制。

2）噴灑藥物進行治理。在霉菌生長高峰期來臨前，也可以通過噴灑防霉藥物的方式進行霉菌的防治。但是在噴灑前，應當確定防霉藥物對航材的安全性。同時噴灑藥物的時間需要選擇在天氣良好便于通風降潮的時間進行。

3）合理運用倉庫設備，適時進行通風降潮。目前多數庫房都配有除濕機、空調等除濕控溫設備，在不影響工作的前提下應當盡可能發揮此類設備的最大效能，盡可能降低庫房溫濕度，將庫房濕度控制在70 %以下，從而控制霉菌的快速生長繁殖。

圖5 桿狀毛霉生長等值線

圖6 航材倉庫霉菌生長最低等值線

5 小結

霉菌生長等值線模型能夠較為直觀的反映霉菌的生長與溫濕度之間的關系，且一旦曲線確定，作為基層航材管理單位使用直觀、方便，能夠作為有效預防倉庫航材霉變的一個手段。后期還需繼續進行研究，盡可能的增加測定霉菌的種類，使得霉菌生長最低等值線盡可能的符合航材倉庫的實際情況，更加實用。