引言

大气是人体及其他生命体的基本物质，人体每日所接触及呼吸的大气中都存在着许多有毒有害物质，对人体的身体造成了不同程度的伤害。

气溶胶作为一种非均质、非均质、非均质的颗粒物，与空气中的固态、液态颗粒物形成了一种多相态系统。

在这种情况下，气态媒质被称作连续态，通常是指空气；液滴、固体粒子和固-液共混形成的凝胶细粒子被称作是一种具有复杂结构的分散态，是大气环境中重要的气溶胶物质。

在这些物质当中，悬浮在空气中的生物性颗粒与空气所组成的两相分散体系被称为生物气溶胶生物性微粒，具体包括了以下内容：病毒、细菌、动植物原性蛋白、酶、抗生素和生物工程产物及各种菌类毒素等。

生物气溶胶的等效颗粒（含细菌颗粒）的等效颗粒（含细菌颗粒）的等效颗粒（含细菌颗粒）在4-20微米。

在大气中，典型的颗粒物粒径在1微米以下，典型颗粒物的粒径在0.1-10微米之间。生物气溶胶是由多种微生物组成的，其中以真菌和细菌为主，也有多种微生物，如内毒素、霉菌毒素、变应原等。

近年来，广泛存在于霉菌中的一种重要的细胞壁组分-beta-葡萄糖苷（beta- glucose)，由于其与肿瘤、自身免疫性疾病及重大呼吸系统疾病等多种疾病密切相关，已引起国内外学者的广泛重视，并已成为一个新的研究热点。

β-葡聚糖（beta- glucose）是一种以葡萄糖为主要结构单元的多聚糖，其糖链之间存在着大量的β-糖苷键。

（β-葡聚糖）

尽管它被广泛应用于降血脂、降血脂等方面，但是过量暴露会引起机体的免疫抑制和过敏反应。

通常认为，土壤中的生物气溶胶是通过多种途径产生的，包括：植被分解、更新、蕨类孢子、花粉等。从泥土或石头上散发出的生物颗粒。人为的废弃，如污水处理，牲畜饲养，肉类加工等等。

人为因素是大气中最主要的一种，因此，人为因素对大气中生物气溶胶的影响具有显著的影响。

生物气溶胶可对人体造成多种危害，其中14种是由其所携带，在41种重要的传染性疾病中占到20%。

WHO公布的空气中的霉菌总量不能大于150 CFU/m3，而室内的霉菌总量不能大于300 CFU/m3；OSHA （海洋安全和健康管理）将1000 CFU/m3的微生物密度用作大气污染的指示数值。

在国内，根据中国科学院空气质量评价的标准，居住小区空气质量的总体指标是786~9430 CFU/m3，平均水平是2362 CFU/m3，即为较为洁净。

然而，其毒性受氧化能力、菌群结构、作用路径等诸多影响，单一组分的毒性难以全面反映整体的毒性特性。

呼吸是进入肺内的一种重要方式，一般来讲，人的呼吸系统对吸入的非发病或条件发病的生物元素有一定的抵抗能力。

但是在一些特定的条件下，比如身体免疫力低下，尤其是孩子，或是长时间接触变态反应原，

在高浓度的空气中，有可能引发各种呼吸系统疾病。

Maheswaran等对422个孩子进行了追踪调查，他们的身体状况与他们的身体状况有很大的关系。

不同类型的哮喘在7~10岁的患儿中发生率不同，而在11~14岁的患儿中发生率也不同。

Ma等人的前期工作显示，室内空气中真菌含量与哮喘发生率呈显著正相关； Karvonen et al.还在婴幼儿房间及客厅中观察到了与哮喘密切相关的真菌。

另外，大气中的花粉会造成患者肺部损伤，增加肺部感染的发生率，约占所有流感患者的15%。

Hoppin等的研究表明，大气中的细菌和真菌所生成的内毒素和葡萄聚糖可引起呼吸道炎症，而长期暴露于内毒素可引起肺功能降低。

与经其它方式传播的疾病相比，生物气溶胶在空气中传播速度快，传播距离长，传播效率高，防治难度大。

目前已有的调查结果显示，非典，口蹄疫，炭疽，禽流感，肺结核，鸡痘，流行性出血热都可以在空气中传染。

有研究表明，在动物聚集的地方，大气中的生物气溶胶含量很高，而且病原菌的数量也很多， Ling等人就发现，一种叫做“鹦鹉热”的病原菌，即“鹦鹉热”的病原菌，被称为“鹦鹉热嗜衣原菌”，它在鸟儿尤其是鸽子和鹦鹉体内存在着大量的分布。

而动物、饲养员等职业，由于其自身特殊的遗传因素，极有可能成为传染病的传播者。

Hayleeyesus、 Hoppin及 Johnson等人的调查结果表明，肿瘤尤其是肺癌的发生率与肿瘤的发生率有明显的相关性。

Johnson, Choi等人研究表明，肺癌的流行程度与从事家畜产业的程度相关。通过对动物尿液、病毒和粪便等生物颗粒物的暴露， Mclean发现其暴露于动物体内的肿瘤发生率显著升高。

此前有调查显示，由于长期接触到大量的生物烟雾，导致了工人患上胰腺癌。另外，费利尼还在对屠宰厂和渔业厂进行了追踪调查，结果显示，该厂6,819位员工罹患脑瘤的几率较高。

生物气溶胶治理主要是对大气中的微生物进行杀伤，以改善大气环境，减少其对大气造成的伤害。

当前，常用的生物气溶胶治理方法有：灭菌法、加热法、过滤法、紫外线辐射法、静电磁场法、微波法等。

（微波直接辐射实验流程图）

化学消毒剂法是通过喷雾设备，将双氧水、过氧乙酸、二氧化氯等化学药剂雾化后，喷射到空气中，使其失去活性，从而使其失去活性。这种方法具有操作简单、成本低等优势，因此在医院、车站等室内环境中得到了大量的使用。

然而，很多化学消毒药剂都会对工人的眼睛和鼻子造成一定的危害。咽喉等地方有一定的刺激性，所以对保护的要求比较高。另外，传统的喷雾方式也存在着农药残留、腐蚀和二次污染等问题。

对于生物气溶胶来说，加热是一种较为安全的方式，它可以被分成两种，一种是干燥的，二种是湿润的，三种方式都不会产生臭氧、自由基等。

尽管升温技术能够在短期之内实现对生物气溶胶的有效清除，但其仅适用于狭小的密闭空间，在开阔的空气中仍有待深入研究。

过滤法采用的是物理过滤的原理，它是一种使用风扇让空气穿过过滤膜，从而将空气中的生物气溶胶阻挡在过滤膜上的方法。它具有操作简便、设备结构简单、价格低廉等优点，现在被大量地用于空调、通风、供暖等系统中。

目前应用最为广泛的是纳滤层，其对颗粒物的净化效果与纳滤层的厚度密切相关。然而，目前该技术在生物气溶胶脱硝方面的应用受到限制。

有些微小的微生物粒子很难被捕获，而且，滤膜仅仅是对其进行拦截和捕集，而不是对其进行“灭活”，在某些情况下，滤膜上的微生物还可以不断地生长和增殖，容易导致二次污染。

所以，通过加入抗菌剂来实现对滤膜中细菌的抑制，是目前滤膜中一种新的发展趋势。

UVGI是一种基于 UVGI的高光谱辐射技术，它可以通过断裂 DNA的分子结构，进而杀死微生物，实现对大气颗粒物的净化。

UV技术具有操作简单、成本低、使用方便等优点，但已有研究发现 UV对细菌 DNA的损伤具有可逆性和光致复效应，导致 UV失活不完全。

另外，254 nm UV在杀伤细菌的过程中，还会生成大量的臭氧层和自由基，对人类健康构成严重威胁，容易引起二次污染。

静电磁场技术是一种基于静电作用下，空气中微生物、致敏源等具有带电性质，通过改变细胞膜上的电压，使细胞发生可逆或不可逆损伤，实现对生物气溶胶的有效杀伤。

然而，该技术具有很强的细菌选择能力，只能用于对革兰氏阴性细菌具有很强的电场敏感性，而不能用于对革兰氏阳性细菌的杀菌。

综上所述，可见，其种类、浓度及活性对人体的健康危害极大。但是，由于其理化特性和生物学特性的影响，生物气溶胶的生物效应极其复杂，且其成分极其复杂，给其联合毒性评估带来了很大难度。

参考资料

《空气生物学原理及应用》《Cox C S, Wathes C M. Bioaerosols handbook》《Van D B B. Extremophiles as a source for novel enzymes[J]. Current Opinion in Microbiology》