北京市某養(yǎng)老院室內(nèi)空氣微生物氣溶膠污染特征

周 曉，劉 敏，劉建偉，崔方娜，王玥玥，朱 芮

(1.北京建筑大學 北京市可持續(xù)城市排水系統(tǒng)構(gòu)建與風險控制工程技術(shù)研究中心，北京 100044；2.北京建筑大學 北京應(yīng)對氣候變化研究和人才培養(yǎng)基地，北京 100044；3.山東濟寧市魚臺縣環(huán)境保護局，山東 濟寧 272300；4.北京東方炫辰科技發(fā)展股份有限公司，北京 100124)

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北京市某養(yǎng)老院室內(nèi)空氣微生物氣溶膠污染特征

周 曉1,2，劉 敏3，劉建偉1,2，崔方娜4，王玥玥1,2，朱 芮1,2

(1.北京建筑大學 北京市可持續(xù)城市排水系統(tǒng)構(gòu)建與風險控制工程技術(shù)研究中心，北京 100044；2.北京建筑大學 北京應(yīng)對氣候變化研究和人才培養(yǎng)基地，北京 100044；3.山東濟寧市魚臺縣環(huán)境保護局，山東 濟寧 272300；4.北京東方炫辰科技發(fā)展股份有限公司，北京 100124)

摘要：以北京市西城區(qū)某養(yǎng)老院的休息室、康復(fù)中心、臥室和公共衛(wèi)生間為對象，研究了不同功能區(qū)的空氣微生物氣溶膠濃度、粒徑分布。結(jié)果表明：①該養(yǎng)老院4個功能區(qū)空氣中的異養(yǎng)細菌平均濃度為9.89×102 cfu/m3，其濃度變化范圍為1.11×102～4.93×103 cfu/m3；空氣中的真菌平均濃度為2.19×102 cfu/m3，濃度變化范圍為9.83×10～3.80×102 cfu/m3。②養(yǎng)老院4個功能區(qū)的空氣微生物氣溶膠污染程度不高，但存在一定的健康風險。③養(yǎng)老院內(nèi)4個功能區(qū)的空氣異養(yǎng)細菌粒徑主要分布在第3～6級，真菌粒徑則主要分布于3～5級。

關(guān)鍵詞：微生物氣溶膠；室內(nèi)空氣污染；養(yǎng)老院

1引言

近年來，室內(nèi)空氣質(zhì)量問題備受人們廣泛的關(guān)注。居室是人們?nèi)粘Ｉ畹闹匾獏^(qū)域，人們有50 %以上的時間生活在居室內(nèi)，老年人更會花費高達70 %以上時間的處在室內(nèi)[1,2]。隨著中國人口老齡化的不斷加劇，老年人的養(yǎng)老問題成為了社會各界關(guān)注的熱點，養(yǎng)老院則成為老年人養(yǎng)老的主要選擇之一[3,4]。然而，由于老年人體質(zhì)相對較弱，面對空氣污染抵抗能力不強等原因，給養(yǎng)老院建筑室內(nèi)空氣質(zhì)量提出了更高的要求[5～7]。目前，國內(nèi)學者對于養(yǎng)老院室內(nèi)空氣微生物氣溶膠污染的研究較少，而國外則對養(yǎng)老院室內(nèi)空氣污染，尤其是微生物氣溶膠污染進行了較多的相關(guān)研究[8～10]。以北京市西城區(qū)某養(yǎng)老院為研究對象，于2015年4月中旬至6月初測定了該養(yǎng)老院內(nèi)多個功能區(qū)的室內(nèi)空氣微生物氣溶膠濃度，以了解春季該養(yǎng)老院中室內(nèi)空氣微生物氣溶膠的污染水平，為養(yǎng)老院改善老人居住環(huán)境，提高老人健康水平提供支持。

2材料與方法

2.1研究對象

研究選取北京市西城區(qū)某養(yǎng)老院，該養(yǎng)老院成立于2005年是以自理、半護理、全護理、特殊護理為服務(wù)對象的專業(yè)化、特殊護養(yǎng)型養(yǎng)老服務(wù)機構(gòu)。建筑面積為 1000 m2，設(shè)計床位 50 余張，面向社會開放，場內(nèi)設(shè)施齊全配置完善，具備空調(diào)、電視、休息室等硬件設(shè)備，周邊設(shè)有老人健身、娛樂、休閑等設(shè)施。

2.2采樣時間與地點

將被調(diào)查的養(yǎng)老院劃分為4種類型的區(qū)域：休息室、康復(fù)中心、臥室、公共衛(wèi)生間，其中，休息室和康復(fù)中心唯一，臥室調(diào)查數(shù)量為25個，公共衛(wèi)生間調(diào)查數(shù)量為5個。采樣點分別位于休息室、康復(fù)中心、臥室、公共衛(wèi)生間4個區(qū)域的中央。在2015年4～6月間的營業(yè)時間段(上午8：00～11：00，下午13：00～16：00)，對4處采樣點進行采樣，每次采樣時間為10 min，共計采樣6次。采樣時，采樣器距離距離地面1.5 m高，關(guān)閉室內(nèi)門窗，避開老年人的活動。

2.3采樣和培養(yǎng)方法

采用Andersen空氣微生物采樣器(英國Westech國際科學儀器有限公司)進行采樣，采樣時的氣體流量為28.3 L/min，空氣微生物采樣器共分為6級，每級均有400孔眼，隨著級數(shù)的增加，孔的直徑逐漸減少，捕集時的空氣流速逐漸增加，使得空氣中不同大小的帶菌粒子被捕獲于各級培養(yǎng)皿上。空氣微生物采樣器的捕集性能見表1所示。

表1　空氣微生物采樣器的捕集性能

研究采用直徑9.0 cm的玻璃培養(yǎng)皿進行微生物采集，選用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基采集異養(yǎng)細菌，孟加拉紅培養(yǎng)基采集真菌。玻璃培養(yǎng)皿和微生物培養(yǎng)基需預(yù)先滅菌。滅菌完成后，在無菌操作臺前依次將培養(yǎng)基20 mL加入培養(yǎng)皿中，并于30 ℃條件下培養(yǎng)24 h，確認無生長雜菌。微生物的培養(yǎng)均在LRH-500F型恒溫培養(yǎng)箱中進行，異養(yǎng)細菌的培養(yǎng)條件為37 ℃下培養(yǎng)24 h，真菌的培養(yǎng)條件為28 ℃下培養(yǎng)5 d。培養(yǎng)完成后記錄各培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)，并根據(jù)式(1)計算空氣微生物濃度。

(1)

式中：c為微生物氣溶膠濃度，單位cfu/m3；N1～N6為各級菌落數(shù)，單位cfu；Q為采樣時的空氣流量，單位L/min；t為采樣時間，單位min。

3結(jié)果與討論

3.1不同功能區(qū)空氣微生物濃度分布

分別在養(yǎng)老院的休息室、康復(fù)中心、臥室和公共衛(wèi)生間設(shè)置采樣點，待微生物培養(yǎng)完成后，根據(jù)培養(yǎng)皿中的菌落數(shù)計算得出各區(qū)域空氣中的異養(yǎng)細菌和真菌濃度，檢測結(jié)果見表2所示。

表2　養(yǎng)老院不同功能區(qū)空氣異養(yǎng)細菌和真菌濃度

由表2可以看出，該養(yǎng)老院4個功能區(qū)空氣中的異養(yǎng)細菌的平均濃度為9.89×102cfu/m3，其濃度變化范圍為1.11×102～4.93×103cfu/m3；空氣中真菌的平均濃度為2.19×102cfu/m3，濃度變化范圍為9.83×10～3.80×102cfu/m3。與國外其他學者的研究成果相比，該養(yǎng)老院各區(qū)域空氣中的異養(yǎng)細菌和真菌濃度平均值低于國外養(yǎng)老院，造成該差異主要與國內(nèi)外養(yǎng)老院的建筑規(guī)模及老年人的生活方式不同有關(guān)[11,12]。

該養(yǎng)老院4個區(qū)域空氣中的異養(yǎng)細菌濃度和真菌濃度差異顯著。4個區(qū)域空氣中異養(yǎng)細菌和真菌濃度大小依次為：公共衛(wèi)生間、休息室、臥室、康復(fù)中心。該養(yǎng)老院公共衛(wèi)生間室內(nèi)空間偏小，坐便式馬桶中積存的污水含有較多異養(yǎng)細菌和真菌，在老人進行沖廁的同時，容易隨著水流的翻滾攪動而從水中逸散至空氣中同時，偏小的室內(nèi)空間和較大的人流量也加劇了空氣中異養(yǎng)細菌和真菌的積累。而休息室和康復(fù)中心環(huán)境開闊，臥室則經(jīng)常開窗通風，3個功能區(qū)的通風條件均較好，有利于微生物氣溶膠的擴散稀釋。

3.2不同功能區(qū)微生物氣溶膠污染評價

目前，我國尚未制定與養(yǎng)老院室內(nèi)空氣微生物氣溶膠濃度有關(guān)的標準，因此對于該養(yǎng)老院不同功能區(qū)微生物氣溶膠污染的評價采用國內(nèi)外研究學者廣泛采用的波蘭政府評價標準[13,14]，具體見表3所示。

表3　空氣微生物氣溶膠污染評價標準(波蘭)

根據(jù)表2、3可以得出，公共衛(wèi)生間室內(nèi)空氣中的異養(yǎng)細菌平均濃度達到了中等污染等級，休息室、康復(fù)中心和臥室空氣中的異養(yǎng)細菌平均濃度達到了空氣清潔標準；4個功能區(qū)室內(nèi)空氣中的真菌平均濃度均達到了空氣清潔標準。可以看出，雖然大部分功能區(qū)空氣中的微生物氣溶膠濃度不高，均達到了空氣清潔標準，但仍然可能含有影響老年人身體健康的有害致病因子，長期生活在此種環(huán)境下的老年人的身體健康可能遭受一定的威脅。綜上所述，該養(yǎng)老院4個區(qū)域空氣中的微生物氣溶膠污染程度不高，但存在一定的健康風險，老年人的生活環(huán)境仍有待改善。

3.3不同功能區(qū)微生物粒徑分布

由圖1可以得出，4個功能區(qū)中，休息室空氣中的異養(yǎng)細菌粒徑分布較均勻，康復(fù)中心、公共衛(wèi)生間和休息室空氣中的異養(yǎng)細菌粒徑呈對數(shù)正態(tài)分布，且主要分布在第3～6級中，且分別占異養(yǎng)細菌總數(shù)的85.14 %、85.57 %和71.88 %。由圖2可以得出，各功能區(qū)空氣中的真菌粒徑分布不均勻，各級之間的真菌粒徑差異較大。各功能區(qū)空氣中的真菌粒徑主要分布于3～5級，其中康復(fù)中心、公共衛(wèi)生間、休息室和臥室分別占真菌總數(shù)的81.08 %、82.61 %、65.63 %和78.26 %。

國內(nèi)眾多學者的研究結(jié)果指出[15～17]，空氣中異養(yǎng)細菌的粒徑分布總體上呈現(xiàn)對數(shù)正態(tài)分布，第1～5級的空氣異養(yǎng)細菌粒子百分比呈逐漸增加趨勢，且空氣異養(yǎng)細菌粒子主要分布于第1～5級，第6級的空氣異養(yǎng)細菌粒子百分比急劇下降；空氣中真菌的粒徑分布總體上也呈現(xiàn)對數(shù)正態(tài)分布，第3、4級的空氣真菌粒子百分比最大，第5、6級的空氣真菌粒子百分比逐漸下降。可以看出，研究的結(jié)果與國內(nèi)學者研究不同建筑物各功能區(qū)得出的空氣微生物粒徑分布有一定的差異，這主要是因為養(yǎng)老院內(nèi)的休息室、康復(fù)中心和公共衛(wèi)生間均為公共區(qū)域，人員流動較大且相對封閉，幾乎室外環(huán)境的影響導(dǎo)致的。另一方面，由于室內(nèi)地面相對外界較為清潔，大粒徑粒子的相對比例較少，因此養(yǎng)老院各功能區(qū)空氣異養(yǎng)細菌和真菌的粒徑主要分布于3～6級。

圖1　不同功能區(qū)空氣中異養(yǎng)細菌粒徑分布

圖2　不同功能區(qū)空氣中真菌粒徑分布

4結(jié)論

(1)該養(yǎng)老院4個功能區(qū)空氣中異養(yǎng)細菌的平均濃度為9.89×102cfu/m3，其濃度變化范圍為1.11×102～4.93×103cfu/m3；空氣中真菌的平均濃度為2.19×102cfu/m3，濃度變化范圍為9.83×10～3.80×102cfu/m3。該養(yǎng)老院4個區(qū)域空氣中的異養(yǎng)細菌濃度和真菌濃度差異顯著。4個區(qū)域空氣中異養(yǎng)細菌和真菌濃度大小順序為：公共衛(wèi)生間、休息室、臥室、康復(fù)中心。

(2)公共衛(wèi)生間室內(nèi)空氣中的異養(yǎng)細菌平均濃度達到了中等污染等級，休息室、康復(fù)中心和臥室空氣中的異養(yǎng)細菌平均濃度達到了空氣清潔標準；4個功能區(qū)室內(nèi)空氣中的真菌平均濃度均達到了空氣清潔標準。該養(yǎng)老院4個區(qū)域空氣中的微生物氣溶膠污染程度不高，但存在一定的健康風險，老年人的生活環(huán)境仍有待改善。

(3)4個功能區(qū)中，休息室空氣中的異養(yǎng)細菌粒徑分布較均勻，康復(fù)中心、公共衛(wèi)生間和休息室空氣中的異養(yǎng)細菌粒徑呈對數(shù)正態(tài)分布，且主要分布在第3～6級中，且分別占異養(yǎng)細菌總數(shù)的85.14 %、85.57 %和71.88 %。各功能區(qū)空氣中的真菌粒徑分布不均勻，各級之間的真菌粒徑差異較大。各功能區(qū)空氣中的真菌粒徑主要分布于3～5級，其中康復(fù)中心、公共衛(wèi)生間、休息室和臥室分別占真菌總數(shù)的81.08 %、82.61 %、65.63 %和78.26 %。

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Characteristics of Indoor Air Micro-organisms Aerosol in Certain Elderly Care Centers in Beijing

Zhou Xiao1,2, Liu Min3, Liu Jianwei1,2, Cui Fangna4, Wang Yueyue1,2, Zhu Rui1,2

(1.BeijingResearchCenterofsustainableurbandrainagesystemandriskcontrol,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044;China;2.BeijingClimateResponseResearchandEducationCenter,BeijingUniversityofCivilEngineeringandArchitecture,Beijing100044,China;3.YutaiEnvironmentalProtectionAgency,ShandongJining272300,China;4.BeijingDongFangXuanChenTechnologyCo.,Ltd,Beijing100124,China)

Abstract:The lounge, rehabilitation center, bedroom and toilet in certain elderly care center in Beijing were chosen as research objects to study the pollution characteristics of microbial aerosol in elderly care center. The concentration and distribution characteristics of airbone microorganisms in different areas were studied. Results showed that: (1) The concentrations of heterotrophic bacteria in the four different areas were in the range of 1.11×102～4.93×103 cfu/m3, with an average of 9.89×102 cfu/m3. And the concentrations of fungi in the four different areas were in the range of 9.83×10～3.80×102 cfu/m3, with an average of 2.19×102 cfu/m3. (2) The concentrations of heterotrophic bacteria and fungi in the four different areas in the elderly care center weren’t very high, but each area has different degrees of pollution by heterotrophic bacteria and fungi. (3) The highest proportion of the size distribution for heterotrophic bacteria in different areas were mainly in stage 3 to stage 6, and fungi was in the stage 3 to stage 5.

Key words:micro-organisms aerosol; indoor air pollution;elderly care centers

收稿日期：2016-03-11

基金項目：北京市屬高等學校青年拔尖人才培育計劃(編號：CIT&TCD201404077)；國家科技支撐計劃(編號：2012BAC25B03)；北京市教育委員會科技計劃(編號：KM201210016003)

作者簡介：周曉(1991—)，男，北京建筑大學碩士研究生。 通訊作者：劉建偉(1979—)，男，副教授，博士，主要從事環(huán)境工程方面的研究工作。

中圖分類號：X172；X831

文獻標識碼：A

文章編號：1674-9944(2016)10-0008-04