当前世界环境

介绍

生物来源的大气颗粒是各种微生物及其排泄物。空气中的微生物来源于多种来源:动物、人类和植物。城市和农村地区空气传播微生物的数量和组成有所增加。¹微生物的存在取决于季节性、地理条件、气象因素、来源类型、^2、3、4和空气污染。⁵空中微生物可以分别为远程大陆，填充大陆和远程海洋环境中的总颗粒物质的〜20％，22％和10％贡献。⁶空气中微生物的浓度和组成经历每日、每周和季节性的变化。⁷

数百万人来到圣城麦加，尤其是在每年的斋月，斋戒月。微生物污染在许多人类活动领域都是一个危险的风险因素，⁸因为空气中的微生物会引起过敏、感染和毒性。^9、10一些研究对沙特阿拉伯城市大气中的微生物污染进行了研究:比如利雅得，¹¹胡富夫,¹²麦加,¹³和Taief。¹⁴然而，很少有人对冬青清真寺附近和周围地区的空气中微生物进行研究。结果表明，微生物浓度随取样方法和取样地点的不同而不同。^15日16

到目前为止，还没有关于冬青清真寺主要方向的空气微生物群落的补充研究，这些微生物群落可能在其人类活动和地形特征上有所不同。在有风险的地方，微生物污染的评估被认为是预防和控制的基本步骤。本研究旨在更深入地了解冬青清真寺主要方向空气中细菌、真菌和放线菌的多样性，以确定其微生物空气质量，并提供场地具体信息。

材料和方法

网站描述

圣城麦加位于海拔277米，21°29^＇N 39°45^＇距红海约80公里，人口约200,000。¹⁷圣圣清真寺周围的区域包括老城;它的特点是交通拥挤、停车、酒店和医院，没有主要的植物覆盖。本研究选取了四个采样点进行研究。在冬青清真寺的主要方向(北、南、西、东)采集空气样本(图1)，以代表各种地理特征和人类活动。各方向的一般人类活动和环境特征的简要总结见表1。

图一:冬青的图解 清真寺显示取样点 点击这里查看图

表1：环境的简要说明 冬青清真寺周围的特色 点击这里查看表格

在每个采样事件中，使用便携式湿度计(Extech -model 42270，中国)测量温度和相对湿度，每10分钟调整一次记录数据。温度在27 - 35度之间^oC的平均值为30.3^oC, 29.6^oC, 31.4^oC和30.8^oC分别在北、南、东和西。相对湿度在32-63%之间，对应方向的平均值分别为38.7%、43%、34%和42%。风速记录来自麦加的气象和环境主席。风速在0.5 ~ 1.5 m/s之间，以东北为主。

采样策略

在19岁至19岁之间共采集16个样本^th至27日^th斋月日(2012年8月7日至15日)。每个抽样事件连续收集两个样本。空气样本采集于夜间时间下午19点至上午24点，距离地面高度约1 - 3 m处。之所以选择这个时间，是因为这是斋月期间圣清真寺人满为患的时候。采用重力法收集空气中可培养的微生物。用含有trypticase大豆琼脂、czapek’s dox琼脂和淀粉酪蛋白琼脂(Hi-Media Laboratories, Mumbai, India)培养基的三份培养皿分别收集细菌、真菌和放线菌。采样时间在10-20分钟内。暴露板于28℃培养5 ~ 7 d^oC真菌;48小时22和37分^oC代表嗜精神细菌和中嗜精神细菌;分别为25^oC为放线菌。

由此产生的菌落被计数并转化为每立方米空气的菌落形成单位(CFU/ m)^3.)，使用Omeliansky公式¹⁸：

N = 5 x 10⁴（BT）^－１

地点:N=每立方米空气菌落形成单位(CFU/m)^3.) a=每个培养皿的菌落数量，b=培养皿平方厘米，t=暴露时间(最小）．

对所有生长的真菌菌落和出现在5%以上的胰蛋白酶大豆琼脂中的5 ~ 10个菌落进行了纯化，鉴定为属水平。曲霉属真菌被鉴定为物种水平。通过革兰氏染色、氧化酶和过氧化氢酶试验对分离菌株进行鉴定。¹⁹利用宏观和微观特征鉴定真菌分离株。²⁰

统计分析

数据分析采用非参数静力学。采用kruskal Wallis检验比较不同方向的微生物污染情况(p<0.05)，然后采用事后检验(Student t-test)。这个检验的假设是来自不同组的样本是随机独立的。斯皮尔曼秩相关检验(r_年代)来确定微生物浓度与气象因子之间的关系。

结果

冬青清真寺主要方向空气中可培养微生物的范围和平均浓度见表2。细菌浓度在1470 ~ 21800 CFU/m之间^3.，中嗜细菌浓度超过了嗜精神细菌浓度。北方细菌浓度最高，东部细菌浓度最低。真菌浓度在44 - 572 CFU/m之间^3.，在北和西方向的浓度最高。空气中放线菌浓度在0 ~ 264 CFU/m范围内^3.(表2)各方向间嗜中、嗜精神细菌浓度差异显著(P<0.05)，而真菌和放线菌浓度差异不显著。

表2:的范围和平均浓度 机载微生物在主要方向 冬青清真寺 点击这里查看表格

共鉴定出11属502株细菌(图2)，革兰氏阳性菌占总数的90 ~ 100%，革兰氏阴性菌占总数的2.4 ~ 9.4%。葡萄球菌(4.2 -26%)芽孢杆菌革兰氏阳性菌占优势(5.5 ~ 30.9%)。链球菌仅在北、南方向分别检测到孢子形成者。Gammaproteobacteria (假单胞菌)占菌株总数的8.75%(图2)。共鉴定出19属112株真菌(图3)。曲霉属真菌由来自烟曲霉属真菌，黑曲霉和黄曲霉．黑曲霉(14.27% - 46.9%)和镰刀菌素(6.90% ~ 13.62%)为常见菌株。南向真菌多样性最高，其中Epicoccum，毛霉菌，richophyton.，Chaetomium.，囊孢菌，链格孢属，Emericella被检测到。

图2:空气传播细菌的鉴定 不同方向的属 点击这里查看图

图3：空气传播的识别 不同方向的真菌属 点击这里查看图

表3显示了鉴定的微生物分离物在不同方向间的符合率。一致性比率用于比较取样点之间已鉴定的微生物，因为它反映了不同地点共有的属数与总属数的关系。²⁴各方向细菌属间一致性较高。真菌的一致性比细菌的一致性较低，北、东方向一致性最高(0.65)。

表3:描述一致性比率的相似三角形 在不同方向的微生物分离株中 点击这里查看表格

气象参数与空气中微生物无明显关系。根据生物污染物的类型和方向，两者之间的关系有所不同。然而，相对湿度被认为是影响中温细菌存活率的主要因素(r=- 0.4 ~ - 0.8)。放线菌与温度呈负相关，真菌与相对湿度呈负相关，与温度呈正相关。风速与微生物浓度呈弱负正相关关系。

讨论

在拥挤的中心和城市，空气中的微生物污染是一个重要问题，因为空气是病原体的传播媒介，这些病原体会对健康造成不良影响，从传染病到过敏和癌症。²⁵空气传播微生物影响高危人群、免疫功能低下者、老人和儿童，特别是在过度拥挤的地区，然而，人类的反应取决于微生物的类型和个体的免疫系统。²⁶收集空气中微生物的采样方法有:撞击、撞击、过滤和重力沉积。²⁷被动采样和主动采样的原理不同。与主动采样者相比，被动采样者得到的数据具有最低的标准偏差。²⁸在目前的研究中，采用重力法，因为它简单，便宜，可以在许多地方同时检查。重力法是一种非定量方法，²⁹因为它受到粒子的大小和形状以及周围大气运动的影响。^30.omeliansky公式不是通用转换公式;然而，它用于允许通过使用活性采样器获得的其他结果进行比较我们的结果。

空气中的微生物浓度从4,500-10,000 CFU/m不等^3.被认为是无处不在的细菌气溶胶的上限，³¹和浓度<100 cfu / m^3.可能对免疫抑制的人不健康³²在本研究中，细菌浓度超过10⁴CFU /米^3.在南北方向。然而，真菌浓度没有超过500 CFU/m的允许指导限值^3.．³³放线菌超过100 CFU/m^3.，严重污染空气，10 - 100 CFU/m^3.，按照波兰标准，空气在某些方向受到中度污染。³⁴

空气中的细菌浓度超过1x10⁴CFU /米^3.在陆地上,³⁵因为细菌可以作为单个细胞悬浮或附着在其他颗粒上，如土壤和叶子。³⁶空气中的真菌浓度一般在10⁰-10年^3.CFU /米^3.，³⁷和平均~ 10⁴CFU /米^3.在城市空气中。¹空气中放线菌平均为10²CFU /米^3.在开罗市中心³⁸因为放线菌高度依赖于空气中的灰尘量。³⁹

空气中的微生物污染受到多种因素的影响。人为影响、人类活动、地形、微环境条件、来源类型和季节性等变量不断变化。¹在本研究中，交通流干扰了北方方向的粉尘颗粒，这可能是微生物浓度增加的原因。微生物浓度在东侧最低。这是由于没有直接的人为干扰，以及良好的自然通风。一般来说，城市环境中的微生物浓度受人类活动的影响，⁴⁰它们的组成在不同的城市也不同。⁴¹在本研究中，空中微生物和气象因素之间存在不明确的相关性。这归因于不规则扰动和人类活动的影响，这可能对微生物浓度的影响可能比霍莉清真寺附近的气象因素更多。缺乏显着的关系并不意味着气象因素对微生物生存性没有影响，因为在未标准化的情况下，预期严重的微生物变化。

在本研究中革兰氏阳性菌较为常见。这可以用它们的细胞壁结构和连续来源来解释。革兰氏阴性菌的检测频率较低，这与它们对空气环境的敏感性有关，⁴¹以及雾化后干燥引起的初始冲击。⁴²厚壁菌门、变形菌门和放线菌门是城市环境中常见的细菌类型，Gammaproteobacteria和Betaproteobacteria经常被鉴定。¹Mouli et al .,⁴³发现空气中克阳性细菌在印度蒂拉努蒂的60％ - 90％的含量占总细菌人口的60％ - 90％;然而芽孢杆菌构成了47.62%和Acinetobacteria在沙特阿拉伯塔伊夫的大气中占14.27%。⁴⁴ 芽孢杆菌，微球菌和葡萄球菌根据不同地方的微环境而不同。⁴⁵在本研究中，频繁检测假单胞菌南方向的物种特别有趣，因为喷雾增湿器和水库被怀疑是它们的来源。

空气中真菌在世界上大多数地区可能相似，但主导属可能与另一个区域不同，这取决于植物覆盖，地理位置和人类活动的密度。⁴⁶在本研究中，链格孢属，青霉菌和囊孢菌低计数是因为青霉菌和枝孢属适合低温环境，对太阳辐射敏感。⁴⁷ 链格孢属在适宜的湿度、温度和植被碎屑中增殖，⁴⁸沙特阿拉伯没有这些条件，因为低湿度、高温和没有永久植物覆盖是麦加市的主要特点。镰刀菌素可以在水管、淡水和增湿器中生长，⁴⁹这证实了镰刀菌素在冬青清真寺周围的空中。在本研究中，系统发育面和水指标真菌⁵⁰比土壤真菌低。

放线菌会引起呼吸道症状¹⁰链霉菌与许多疾病和几种刺激肺巨噬细胞反应导致肺部炎症有牵连9。曲霉菌，欧共体，青霉菌和木霉是引起过敏性肺泡炎的原因。⁵¹曲霉菌和曲霉病，导致曲霉病。⁵²革兰氏阴性菌是内毒素的重要来源，内毒素是肺部主要免疫毒物。⁵³革兰氏阳性菌也应被视为潜在的免疫毒物。⁵⁴已发现芽孢杆菌种类与变应性肺泡炎有关。⁵⁵在大型公共场所存在空气传播病原体广泛传播的可能性;然而，暴露的持续时间可能很短。在圣圣清真寺，特别是在斋月，接触微生物污染的时间可能延长到每天10小时，感染的可能性可能存在。因此，应该在圣圣清真寺建立一个监测、预防和控制空气中微生物污染的计划。

结论

空气传播的微生物浓度在冬青清真寺的主方向之间没有显着变化。空中细菌是主要的微生物污染物。细菌和真菌属的生物多样性在南方方向较高;然而，北方具有最大的微生物浓度。人为的活动是控制霍莉清真寺周围的空气生物污染的主要变量。怀疑喷雾加湿器是主要的排放来源假单胞菌细菌。人们可能会在圣圣清真寺接触到传染性病原体;因此，应将微生物含量纳入空气质量标准和报告。

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