1、第4 9卷 第3期2 0 2 3年6月东华大学学报(自然科学版)J OUR NA L O F D ON GHUA UN I V E R S I T Y(NA TUR A L S C I E N C E)V o l.4 9,N o.3J u n.2 0 2 3 文章编号:1 6 7 1-0 4 4 4(2 0 2 3)0 3-0 0 9 7-0 7 D O I:1 0.1 9 8 8 6/j.c n k i.d h d z.2 0 2 1.0 7 0 1收稿日期:2 0 2 1-1 2-2 1基金项目:国家自然科学基金(5 2 0 0 8 0 7 8);上海市科技英才扬帆计划(1 9 Y F 1
2、 4 0 1 8 0 0);中央高校基本科研业务费专项资金(2 2 3 2 0 1 8 D 3-3 6)通信作者:杨自力,男,副教授,研究方向为室内控湿与建筑防霉,E-m a i l:z i l i y d h u.e d u.c n引用格式:杨自力,赵子恒,陈露安,等.超声波加湿后室内沉降微生物的浓度与分布J.东华大学学报(自然科学版),2 0 2 3,4 9(3):9 7-1 0 3.YAN G Z L,Z HAO Z H,C HE N L A,e t a l.C o n c e n t r a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f m i c
3、 r o b e s s e t t l e d i n d o o r s a f t e r u l t r a s o n i c h u m i d i f i c a t i o n J.J o u r n a l o f D o n g h u a U n i v e r s i t y(N a t u r a l S c i e n c e),2 0 2 3,4 9(3):9 7-1 0 3.超声波加湿后室内沉降微生物的浓度与分布杨自力,赵子恒,陈露安,唐慧妍,李诗彤,安妮睿(东华大学 环境科学与工程学院,上海 2 0 1 6 2 0)摘要:为明确冬季供暖室内在超声波加湿后沉降的
4、微生物浓度与空间分布,以实际办公房间为原型,通过试验模拟与群落分析,探究不同加湿水平(不加湿以及相对湿度为4 0%、5 5%、7 0%)下室内沉降的微生物以及加湿器存水中的微生物的浓度变化情况。结果表明:超声波加湿后室内沉降的微生物浓度大幅增加,其浓度增量与加湿水平密切相关,中等加湿水平下沉降的微生物浓度增量最大;在中等目标相对湿度(5 5%)下加湿1 0 d后,室内沉降的细菌浓度(8.81 04 C F U/g)、真菌浓度(5.91 04 C F U/g)分别增大至加湿前的1 3倍与5倍,远超微生物浓度标准限值(51 04 C F U/g)。沉降的微生物分布具有显著的空间分布特征,主要积聚在
5、地面,其次为加湿器的背风面、迎风面与侧面。沉降微生物中的细菌浓度与加湿器存水中的细菌浓度显著相关,加湿后后者群落中的短波单胞菌、不动杆菌、军团菌等致病菌的相对丰度增大。关键词:沉降微生物;超声波加湿;细菌;真菌;暴露风险中图分类号:TU 8 3 4 文献标志码:AC o n c e n t r a t i o n a n d d i s t r i b u t i o n o f m i c r o b e s s e t t l e d i n d o o r s a f t e r u l t r a s o n i c h u m i d i f i c a t i o nY ANG Z
6、 i l i,ZHA O Z i h e n g,CHEN L u a n,T ANG H u i y a n,L I S h i t o n g,AN N i r u i(C o l l ege o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E ngi n e e r i ng,D o ngh u a U n i v e r s i ty,S h a ngh a i 2 0 1 6 2 0,C h i n a)A b s t r a c t:T h e c o n c e n t r a t i o n o f m i c r o b e
7、 s s e t t l e d i n r o o m s a t d i f f e r e n t h u m i d i f i c a t i o n l e v e l s(n o n e-h u m i d i f i c a t i o n,r e l a t i v e h u m i d i ty i s 4 0%,5 5%a n d 7 0%)a n d i n t h e h u m i d i f i e r s t o r age w a t e r w e r e i n v e s t iga t e d t h r o ugh e xpe r i m e n
8、t a l s i m u l a t i o n s a n d c o mm u n i ty a n a lys i s u s i ng a r e a l o f f i c e r o o m a s a pr o t o ty pe,t o c l a r i fy t h e c o n c e n t r a t i o n a n d spa t i a l d i s t r i b u t i o n o f m i c r o b e s s e t t l e d i n w i n t e r h e a t i ng r o o m s a f t e r u
9、l t r a s o n i c h u m i d i f i c a t i o n.T h e r e s u l t s s h o w t h a t t h e c o n c e n t r a t i o n o f m i c r o b e s s e t t l e d i n d o o r s i n c r e a s e s m a r k e d ly a f t e r u l t r a s o n i c h u m i d i f i c a t i o n a n d i s c l o s e ly r e l a t e d t o t h e
10、h u m i d i f i c a t i o n l e v e l.T h e c o n c e n t r a t i o n i s t h e l a rge s t u n d e r t h e m e d i u m h u m i d i f i c a t i o n l e v e l.A f t e r 1 0-d ay h u m i d i f i c a t i o n a t m e d i u m t a rge t r e l a t i v e h u m i d i ty(5 5%),t h e c o n c e n t r a t i o n
11、o f t h e s e t t l e d b a c t e r i a(8.81 04 C F U/g)a n d f u ngi(5.91 04 C F U/g)r o a r e s t o 1 3 t i m e s a n d 5 t i m e s o f t h e i r o r igi n a l c o n c e n t r a t i o n s,r e spe c t i v e ly,f a r e x c e e d i ng t h e s t a n d a r d s l i m i t a t i o n(51 04 C F U/g)f o r m
12、i c r o b e s c o n c e n t r a t i o n s.T h e d i s t r i b u t i o n o f s e t t l e d m i c r o b e s s h o w s s ign i f i c a n t spa t i a l d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s,m a i n ly a c c u m u l a t e d o n t h e f l o o r 东华大学学报(自然科学版)第4 9卷 a n d f o l l o w e d by t
13、 h e h u m i d i f i e r spr aye r s l e e w a r d s i d e,w i n d w a r d s i d e,a n d f l a n k s i d e.T h e pa t h oge n i c b a c t e r i a l ge n e r a,s u c h a s B r e v u n d o m o n a s sp p.,L egi o n e l l a sp p.,e xpa n d f a s t i n t h e w a t e r o f t h e h u m i d i f i e r r e s
14、 e r v o i r a n d a r e s ign i f i c a n t ly c o r r e l a t e d w i t h t h e c o n c e n t r a t i o n o f t h e b a c t e r i a s e t t l e d i n d o o r s.K e y w o r d s:s e t t l e d m i c r o b e;u l t r a s o n i c h u m i d i f i c a t i o n;b a c t e r i a;f u ngi;e xpo s u r e r i s k
15、便携式超声波加湿器具有加湿迅速、能耗低、噪声小等优点,被广泛用于解决冬季供暖期间室内空气干燥的问题1。然而,研究2发现,使用超声波加湿器会增大室内细菌、真菌暴露风险并诱发“加湿器肺炎”等呼吸道疾病。这是由于加湿器水槽中存放的净水(简称“加湿器存水”)容易滋生微生物3。据调查4,7 7%8 9%的家用加湿器都会受到细菌、真菌等微生物的污染,这些微生物混于净水中一同被超声波加湿器雾化后送往室内,危害室内空气的品质。Y a n g等5研究发现,加湿后空气中诸如假单胞菌、不动杆菌、军团菌等具有潜在危害的细菌增多,加大了加湿室内人员的健康风险6。研究人员主要关注了超声波加湿器散发的生物气溶胶对室内空气品
16、质的直接影响,但加湿后室内沉降的微生物(简称“沉降微生物”)在人员活动等扰动下容易发生再悬浮,同样增大了室内微生物气溶胶暴露的风险。H o s p o d s k y等7-8研究发现,人员活动后室内微生物气溶胶浓度大幅增加。Q i a n等9研究发现,由人员活动引起的沉降微生物再悬浮是室内微生物气溶胶增加的主要原因,其中再悬浮细菌和再 悬 浮 真 菌 分 别 约 占 各 自 气 溶 胶 总 增 量 的8 3%和6 6%。沉降微生物再悬浮的可能性在室内加湿后进一步增大。这是由于加湿器在释放水雾时也会释放微生物颗粒,虽然水雾加速了微生物气溶胶的沉降,但由于冬季供暖期间室内水分蒸发较快,沉降微生物的再悬浮风险增大1。现有研究尚未厘清加湿后室内沉降微生物的浓度变化情况及其空间分布特征等基本问题,致使室内沉降微生物的二次气溶胶化以及人员的吸入风险难以得到有效评估。本研究通过试验模拟搭建对比试验舱,在不同加湿条件(不加湿,相对湿度分别为4 0%、5 5%、7 0%)下对比分析加湿后室内沉降细菌与真菌的浓度变化与分布,以明确:超声波加湿后室内表面细菌、真菌浓度的演变规律;沉降细菌、真菌的浓度增加时,
