当前世界环境

介绍

在过去的几十年里，空气中细菌和真菌在室内环境中的问题显著增加了全球¹．建筑中的微生物可以直接或间接地影响居住空间的质量和居住者的健康和福祉^{2 - 6}．生物学家与建筑设计师合作，认真考虑了建筑环境中的室内微生物问题^7、8．Kembel等人总结了与室内微生物相关的三个基本问题。首先，在建筑环境的复杂生态系统中，室内细菌和真菌相互作用，与环境相互作用^10－12．其次，人们在建筑环境中有显著的潜在接触室内细菌和真菌^13、14. 第三，许多案例表明室内细菌和真菌影响人体健康^15-17．

在不同的国家，包括韩国、中国、埃塞俄比亚、伊朗、意大利、葡萄牙、约旦、法国、埃及、马来西亚、巴基斯坦、希腊和芬兰，在不同的室内位置进行了大量关于建筑环境中空气中的细菌和真菌的研究^15日,17-28．表1提供了世界范围内室内空气传播研究的详细资料(即国家、地点、发现和属类)。微球菌、葡萄球菌、芽孢杆菌和假单胞菌是室内最常见的细菌⁵．

表1:全球室内空气传播研究的详细资料。

不。	国家		位置		发现		占主导地位的属			参考文献
1.	芬兰		学校建筑		真菌受其他真菌的隐性过量水分和霉菌生长的影响		真菌:木霉菌物种(即。Mycoparasitic和mycotrophic t atroviride）			28
2.	希腊		小学		屋顶绿化系统有利于改善室内空气质量，提高学生的舒适性和性能。		真菌:青霉菌，枝孢属,和曲霉属真菌			17
3.	巴基斯坦		大学校园的自助餐厅		室外真菌和细菌浓度高于室内		-真菌:46%枝孢菌spp的8.6%Geotrichiumspp的8.5%Ulocladiumspp的7.9%互花米草spp的6.6%镰刀菌素spp的3%Curvulariaspp.，2.4%的曲霉属真菌以及1.3%的青霉菌属。 -细菌:葡萄球菌spp。Kocuriaspp。芽孢杆菌种虫害和微球菌属。			27
4.	马来西亚		清真寺		细菌和真菌的计数和平均PM10浓度较高的 有空调的清真寺和没有空调的清真寺相比		细菌:葡萄球菌spp。 芽孢杆菌种虫害和Micrococci属。 真菌:曲霉属真菌 尼日尔。			26
5.	埃及		公共建筑:图书馆、学院、学校、儿童 日托中心和医院		-微生物污染了医院的运作 -温度对细菌生长没有影响 -颗粒物质和相对湿度对真菌生长的影响		-细菌:枯草芽孢杆菌和芽孢杆菌atrophaeus -真菌:曲霉，链格孢属、青霉菌和枝孢菌			25
6.	法国		医院		细菌的生长与取样点无关。		-真菌:青霉菌属、链格孢属、枝孢属 -细菌:葡萄球菌 葡萄球菌、大肠杆菌			24
7.	约旦		住房和教育 建筑		多环芳烃是一种具有致癌性的活性代谢物		-细菌:革兰氏阳性细菌，革兰氏阴性细菌，真菌:青霉菌/曲霉属真菌属。			23
8.		葡萄牙		的房子, 儿童日托中心、小学及长者照顾中心		-使用者活动和密度中室内细菌和真菌浓度最高以及缺乏通风的原因。		真菌:青霉菌和枝孢菌	22
9.		意大利		图书馆		书中出现的白色花期是由于缺少通风系统、除尘方案、空调和书中所用材料的吸湿性造成的。		真菌:Eurotium halophilicum作为先锋物种的行为	21
10.		伊朗		医院		室外生物气雾剂影响医院室内空气质量		-细菌:芽孢杆菌spp。微球菌spp。链霉菌属spp。,葡萄球菌在常规日和沙尘日，室内外细菌以spp.为主。	20.
11.		埃塞俄比亚		大学图书馆		大多数分离的细菌和真菌可导致严重的过敏、鼻炎、哮喘和结膜炎等疾病建筑综合征。		-细菌:微球菌服务提供商。，金黄色葡萄球菌，化脓性链球菌，芽孢杆菌sp。奈瑟氏菌属sp。 -真菌:枝孢菌服务提供商。，链格孢属服务提供商。，青霉菌sp。,spergillussp。	15
12.		中国香港		位于山坡上的餐馆 在香港中文大学		研究人员已经确认了人类皮肤和呼吸道以及土壤中的细菌种类。		细菌：革兰氏阳性细菌微球菌和芽孢杆菌物种最丰富	19
13.		韩国		工厂		-环境因素与室内空气中微生物活力呈显著正相关。		-细菌:葡萄球菌spp。微球菌spp。棒状杆菌属种虫害和芽孢杆菌属。 -真菌:枝孢菌spp。青霉菌种虫害和曲霉属真菌属。	18

某些细菌和真菌往往支配着建筑物的各种室内空间。这些机构包括学校、自助餐厅、清真寺、学院、儿童日托中心、医院、住宅、教育大楼、家庭、老年护理中心、图书馆、餐馆和工厂。细菌种类是芽孢杆菌种属（24.1%），葡萄球菌(20.7%)微球菌革兰氏阳性菌(6.9%)，Kocuriaspp。(3.4%),葡萄球菌(3.4%),大肠杆菌革兰阴性菌占3.4%，链霉菌属spp。(3.4%),大肠杆菌革兰阴性菌占3.4%，酿脓链球菌(3.4%),奈瑟氏菌属Spp . (3.4%)棒状杆菌属spp。(3.4%)。与此同时，真菌物种青霉菌spp。(25%),枝孢菌spp。(21.9%),曲霉属真菌spp。(21.9%),互花米草spp。(12.5%),木霉菌spp。(3.1%),Ulocladiumspp。(3.1%),Geotrichiumspp。(3.1%),镰刀菌素spp。(3.1%),CurvulariaSpp . (3.1%)Eurotium halophilicum(3.1%)。

建筑室内生物污染物的影响因素

通过室外空气传播的细菌和真菌

室外空气已成为造成建筑内复杂的室内生物污染物系统的主要因素之一^25、29、30．建筑环境中的换风就是用室内空气代替室外新鲜空气。在舒适的气候条件下，室外环境的高空气交换率可以通过减少室内空气污染物来改善室内空气质量^30.．室外空气可以通过渗透与室内空气交换(即。粒子透过建筑物墙体的渗漏路径)、自然通风(即。门、窗及其他洞口)及机械通风(即。球迷)^30、31日．图1显示了建筑的空气交换³¹．然而，室内空气传播的细菌和真菌从室外扩散并在建筑环境中生长和再悬浮²⁹可能影响微生物群落结构吗⁹．表2列出了室外空气微生物问题的研究案例。

图1:Chen和Zhao通过渗透、自然通风和机械通风在建筑物中进行的空气交换31． 点击这里查看图

表2:室外空气扩散到室内建筑的室内微生物问题研究。

不。	建筑环境中室外空气的扩散与室内微生物问题	占主导地位的属	参考文献
1.	从生态学角度来看，当建筑类型保持不变时，真菌可以从室外扩散到建筑环境中。	室内空气和室外空气中真菌100%的序列相似性表明Epicoccum sp．，Aureobasidum支链淀粉，枝孢菌服务提供商。，肌状隐球菌和EpicoccumSp.是优势属。	29
2.	室外生物气溶胶可导致医院室内空气质量下降。	室内和室外的优势菌为芽孢杆菌。，微球菌。，链霉菌属。和葡萄球菌spp．	20.
3.	新旧图书馆空气中微生物的室内/室外(I/O)比值均小于1，说明没有来自室内的微生物来源。	来自室外的主要室内细菌是芽孢杆菌pseudomycoides和枯草芽孢杆菌，而流行的室外细菌枯草芽孢杆菌和葡萄球菌曲霉属真菌和青霉菌。	30.

室内空气中有灰尘

积尘(即颗粒物)是支持室内空气中细菌和真菌培养能力的因素之一²⁵．0.1-10µm(即粗颗粒≥7µm，细颗粒< 2.5µm)的空气动力直径范围内的室内空气悬浮颗粒尺寸^30.．图2显示了从0级到7级可穿透人体呼吸系统的空气颗粒物的粒径分布³³．Pyrri等17发现室内曲霉浓度与PM10粗组分浓度呈正相关。此外，细菌和真菌成分还造成了不利的健康影响(即炎症性肺部疾病(中性粒细胞性炎症)、慢性肺部疾病(哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)和肺癌)和环境决定因素(即沉降尘、地板灰尘、床垫灰尘、从胡佛的灰尘收集袋)^34、35．表3列出了有微生物问题的粉尘颗粒的研究案例。

图2：可穿透人类呼吸系统的空气颗粒大小，改编自Andrade Lima等人。33． 点击这里查看图

表3:室内微生物问题的尘埃颗粒研究。

不。	在建筑环境中引起室内微生物问题的灰尘颗粒	占主导地位的属	参考文献
1.	在尘土飞扬的日子里，医院建筑内的细菌和真菌浓度很高。	在平常和多尘的日子里，室内和室外的主要细菌是芽孢杆菌。，微球菌。，链霉菌属。和葡萄球菌spp革兰氏阳性菌的浓度高于革兰氏阴性菌。	20.
2.	多环芳烃（PAHs）是一种具有活性和致癌性的物质，与含有细菌和真菌的地尘有正相关关系。	多环芳烃中菲与革兰氏阳性菌呈中度正相关，荧光蒽和芘与革兰氏阴性菌呈显著正相关。	23
3.	会爬的婴儿容易接触到从铺着地毯的地板上重新悬浮起来的地板灰尘，这会产生集中和局部的微生物含量云。	地毯地板有浓度变形菌门低浓度的厚壁菌门。	36

通风问题

室内微生物也与通风系统的缺乏有关，特别是在空调建筑中。建筑内的空调系统设计或运行不当，会导致空气中存在许多微生物，使室内环境恶化，威胁居住者的健康^37、38．Lee等39指出，在维护期间，由于空调系统的故障运行和空调系统的临时故障，微生物可以转移到室内环境中。表4提供了低效通风系统与室内微生物问题的研究案例。

表4:低效通风系统与室内微生物问题的研究。

不。	低效通风系统是造成建筑环境中室内微生物问题的原因	占主导地位的属	参考文献
1.	细菌的浓度通常与室内一氧化碳有关2浓度，这可能是由于人类居住和缺乏通风系统。	室内主要的真菌是青霉菌和枝孢属。	22
2.	室内图书馆材料上真菌的生长是由于不适当的除尘、有缺陷的空调系统和缺乏通风系统。	图书馆资料中占主导地位的室内真菌有Eurotium halophilicum．	21
3.	采暖、通风与空调（HVAC）过滤器粉尘样品中的微生物群落与住宅表面粉尘中的微生物群落相同。	数量变形菌门和革兰氏阳性菌分别存在于居住的暖通空调过滤粉尘样品。	40

湿度/湿度表面问题

潮湿或潮湿问题与建筑物内室内微生物的生长(即接触霉菌)有关，估计范围在18%至50%之间，这些问题影响人类健康^30,41-45．相对湿度是影响空气微生物活力的环境因素之一，其中细菌和真菌含量较高¹⁸．然而，较低的湿度是室内微生物的限制因素^46、47．空气中的低湿度条件影响了一些真菌的萌发和生长条件，而不是细菌^47-49．Dannemiller等人发现，细菌倾向于在100%的相对湿度下生长。相比之下，真菌在≥80%的室内地毯灰尘中生长，这种环境条件导致微生物浓度显著增加。Haines等51也报道了真菌可以在较高的相对湿度下生长，甚至在较短的时间内。为了防止霉菌的生长，住宅的相对湿度必须保持在60%以下，并且需要对建筑进行适当的维护以保护居住者的健康^51,52．
此外，室内潮湿导致的微生物生长往往与建筑材料有关。高孔隙率、表面粗糙的建筑材料(如石膏板、灰浆)和建筑材料中的水分有利于室内微生物的增殖和生长。它们可能导致高暴露于孢子、孢子碎片、次级代谢物和细胞微生物成分^53、54．通常情况下，室内真菌生长总会散发出难闻的气味。表5提供了湿度/湿度表面问题如何影响室内空气传播的详细信息。

表5:室内微生物问题的湿度/湿度表面研究。

不。	造成建筑环境中室内微生物问题的湿度/湿气表面问题	占主导地位的属	参考文献
1.	含水分的气流侵入墙体空腔	真菌孢子主要由曲霉属真菌多色的，枝孢属cladosporioides和青霉菌melinii．	30.
2.	家庭和工作场所建筑湿热发霉引起的呼吸系统症状、哮喘、鼻炎增多，缓解减少	不可用	55

人的居住和活动

人类居住者也是建筑环境中室内生物污染物的主要来源^{14日,22日,30日,56-59}．Al-Hunaiti等23指出，居住人数较少和最近建造的住宅的细菌和真菌浓度较低。Noris等40报道了在高居住人群中革兰氏阳性细菌的高比例。室内生物污染物可以通过自然脱落在建筑环境中传播，其中包括直接来自人体(皮肤、呼吸道、毛发和鼻孔)和衣物的颗粒^{2, 19岁,今年58岁,60岁,61}通过房间表面的孢子的再悬浮，以前附着在室内材料上的微生物物质会被居住者的运动干扰^58岁的62．Meadow等14也发现，微生物可能通过直接和间接接触传播到室内表面。Cao等63发现高占用率(30%)和低占用率(10%)的老建筑室内高生物污染物如图3所示。表6描述了人类居住和活动对室内微生物问题的影响。

图3:在Cao改造的老建筑中，人类居住水平越高，室内生物污染物越高等．63． 点击这里查看图

表6:有室内微生物问题的人类居住和活动的研究。

不。	人类的居住和活动导致建筑环境中的室内微生物问题	占主导地位的属	参考文献
1.	不同空间类型的高入住率(即。教室)与几个细菌类群有关，即人类微生物群。相比之下，受室外环境影响，各种空间类型的人的占用率较低。	乳酸菌和葡萄球菌是室内的优势细菌，而甲基杆菌是室外的优势细菌吗．	9
2.	医院环境中高占用率和占用者活动与微生物群落之间的潜在相互作用。	不可用	59
3.	占用增加了气溶胶总质量和颗粒物中的细菌基因组浓度。	室内空气样本(17%)、地尘样本(20%)和通风管道送风样本(17.5%)中所有细菌均与人类相关，以本体细菌、葡萄球菌、链球菌为主肠杆菌科和Corynebacterineae。	2

结论

应在建筑物的特征和环境中清楚地观察可能导致细菌和真菌生长的潜在因素(即室外空气、灰尘、通风问题、湿度/湿气表面问题和人类居住)。在世界各地的各种室内建筑(即学校、自助餐厅、清真寺、学院、儿童日托中心、医院、住宅、教育大楼、家庭、老人护理中心、图书馆、餐馆和工厂)中发现的主要细菌种类是芽孢杆菌(24.1%)、葡萄球菌(20.7%)、真菌种类有青霉属(25.0%)、枝孢属(21.9%)和曲霉属(21.9%)。没有细菌和真菌问题的建筑可以有助于一个安全的环境，保护居住者免受室内空气质量差的影响。

确认

个人EACAR支持这项研究来开展这项工作。

资金来源

这项研究工作没有资金或财政支持。

的利益冲突

作者同意本研究是在没有任何自我利益、商业或财务冲突的情况下进行的，并声明与资助者没有利益冲突。

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