国内外研究结果显示，生物气溶胶在大气中的浓度维持在较高水平^[1]. 空气中生物气溶胶粒子在人们呼吸系统中的沉积作用与其粒径分布特征密切相关，粒径大于10 μm的粒子几乎完全沉积于鼻咽部位，粒径在2~5 μm范围的粒子约10%沉积于支气管部位，粒径小于2 μm的粒子主要沉积于肺泡组织中^[2]. 当生物气溶胶粒径在1~2 μm范围内时，约有50%沉积在肺泡中，粒径范围越小沉积量越大^[3]. 生物气溶胶粒子粒径越小，其表面积越大，可以吸附的重金属和挥发性有机有害物质更多，毒性也越大^[4].

空气中真菌通常以孢子的形式存在^[5,6]，这些孢子就是生物气溶胶的构成之一^[7]. 空气真菌孢子分布广泛、 数量巨大、 种类繁多，其中一些种类可以引起人类真菌感染性疾病，如真菌性皮肤病和真菌性内脏病等^[8]. 近年来由于滥用抗生素、 激素、 免疫抑制剂及抗癌药物，造成机体免疫力低下，真菌感染明显上升，且多为继发感染，早期难以发现，真菌极易产生耐药性，很难得到根治. 真菌致病性与其生物学特性、 局部刺激、 产生的破坏性物质、 真菌毒素中毒和致癌作用有关，此外，真菌种类繁多，某些真菌具有很强的侵袭力，进入机体后特别在感染中生长速度很快，所需营养条件要求不高，顽强的繁殖能力也是其致病机制之一，应引起重视.

因此，关于室内空气真菌污染研究近年来受到各国科研人员的重视，大部分研究主要集中于室内外空气真菌种类及浓度变化规律，忽视了空气真菌气溶胶(孢子)粒径大小及分布特征. 中国台湾学者^[9]研究了台南市普通家庭冬夏季空气真菌气溶胶浓度及种属,韩国学者^{[10, 11, 12]}研究了福利院、 幼儿园、 护士中心、 小学及高层办公建筑的室内空气真菌气溶胶浓度及种属，尼日利亚学者^[13]检测到了尼日利亚某医院9个科室空气真菌菌属主要为曲霉属和青霉素，法国研究者^[14]对法国某医院的室内外空气真菌种属和季节性变化进行了研究. 发现室内真菌浓度受到温湿度、 通风情况、 建材的挥发性有机物等因素的影响，但没有对空气真菌气溶胶粒径的分布及其特征进行研究.

相对于普通建筑，医院因其功能和使用群体的不同而成为一种有特殊意义的公共服务场所，医院空气中的病原微生物相对集中，人们长时间暴露在空气微生物较多的环境中会导致很多健康问题，尤其对病人这类对感染抵抗力相对较弱的群体，健康影响将更为严重. 本研究针对尚无文献给出空调病房空气真菌气溶胶粒径的分布及其特征的现状，选取重庆某综合医院不同科室的3个病房，分别在冬、 夏进行了7次现场测试与空气微生物采样，分析了空调病房空气真菌浓度、 粒径、 真菌优势菌属及分布特征，以期为病房的日常卫生维护、 空调系统设计与运行管理提供基础数据. 1 材料与方法 1.1 测试地点

测试采样地点为某医院的内科大楼，共13层，每层病房均为同一科室. 为探寻微生物的种类和浓度与疾病种类是否有关联，故选择儿科、 心内科、 呼吸科这3个科室的普通病房，这3个病房位于内科大楼在垂直方向重叠位置，分别位于二楼、 五楼和八楼，尽量减小外界环境对病房空气的影响. 一个病房的面积大约为15 m²，故每间病房内设置两个采样点，均匀布置于病房对角线上. 冬季室外采样点为该楼一楼室外入口行人区(此处人员干扰大)，夏季调整为六楼室外新风口处，同时增设无人且空调未开启的会议室作为病房对照组. 测试时采样器距离地面均为1.3 m，在采样期间及采样之前，各病房空调均为24 h运行. 1.2 测试时间

综合考虑病房内病员与医护人员活动情况，冬季选择3个典型时段，即上午09：00~11：30、 中午11：30~14：30、 下午14：30~17：00，测试日期为2013年1月19日、 21日、 25日和29日，共4次. 分析冬季数据后，夏季测试调整为两个典型时段，即上午09：00~11：30和下午14：30~17：00，测试日期为2013年6月19日、 7月5日、 7月15日，共3次. 采用六级撞击式空气微生物采样器(北京检测仪器有限公司，JWL-6型六级撞击式空气微生物采样器)对室内外进行主动法采样，采样前要先将采样仪用酒精消毒杀菌，以免影响测试结果，在采样操作过程中戴好口罩，避免人员在采样器附近谈话与咳嗽，减小采样点附近的人员活动，以免影响采样结果. 采样器的部分技术参数如表 1所示.

表 1(Table 1)

表 1 六级微生物采样器技术参数 Table 1 Technical parameters of the sampler 级数 Ⅰ 级 Ⅱ 级 Ⅲ 级 Ⅳ 级 Ⅴ 级 Ⅵ 级 捕获范围/μm ＞7.0 4.7~7.0 3.3~4.7 2.1~3.3 1.1~2.1 0.65~1.1 孔径/mm 1.18 0.91 0.71 0.53 0.34 0.25 有效截留粒径/μm 8.2 6.0 3.0 2.0 1.0 0.65

表 1 六级微生物采样器技术参数 Table 1 Technical parameters of the sampler

采用沙氏培养基(Sabourands agar)进行培养. 配方： 蛋白胨10 g、 葡萄糖40 g、 琼脂20 g、 蒸馏水1000 mL. pH： 5.5~6.0. 1.4 采样和培养

采样器流量设置为28.3L ·min^-1，采样时长为2 min，采样的同时记录采样点的温度、 湿度、 风速、 人员密度等. 每次采样前用酒精对采样器及操作工具进行消毒，采样完毕后，迅速取出培养皿扣上盖，依次按顺序和编号，再将培养皿包裹严实. 将培养皿带回实验室后放入温度为28℃恒温箱中，培养时间为3~5 d. 1.5 空气真菌鉴别方法

将采集的真菌培养后在实验室内采用400倍油镜进行观察鉴别，实验室相对湿度为40%~60%，温度为20~24℃，根据观察到的孢子与菌丝的形态特征，对真菌类别加以鉴定. 对在原培养基上未产生孢子的菌落，接种培养两周后，仍未见孢子生成，则认为无孢菌群. 1.6 空气真菌气溶胶浓度计算

冬夏季实验得到采样器各级真菌培养皿有效数据共691个，真菌浓度按式(1)计算：

根据实验数据算出采样器各级的空气带菌粒子数占总数的百分比，见式(2),然后按照Ⅵ级~Ⅰ级顺序进行累加，算出各级的累计百分比，再由采样器各级的有效截留粒径和各级累计百分比，求得对数回归方程,累计百分比为50%时对应的有效截留粒径值即为中值直径.

各级带菌粒子百分比：

首先运用SPSS对同一病房的两个采样点的微生物浓度进行Shapiro-Wilk检验(W检验)，结果表明病房内的两个采样数据都符合正态分布(Sig.>0.05). 然后采用独立样本t检验对两不同采样点的数据进行差异性检验，结果表明病房的两个采样数据均没有显著性差异(Sig.>0.05)，可近似认为是基本均匀的. 2.1 真菌浓度

在冬季，心内科病房空气真菌的浓度最大，为672 CFU ·m^-3，儿科、 呼吸科和室外采样点浓度接近，分别为367、 346和342 CFU ·m^-3，冬季室外采样点为内科大楼入口处，过往人员较多. 在夏季，各采样点的空气真菌浓度均都低于冬季，心内科病房空气真菌的浓度最大，为324 CFU ·m^-3； 呼吸科、 室外点、 对照会议室、 儿科的浓度依次降低，分别为321、 191、 183和152 CFU ·m^-3，夏季室外采样点为内科大楼五楼空调新风入口处，排除了过往人员的人为影响.

采用独立样本t检验对各采样点的冬夏季数据进行差异性分析，结果显示，各采样点的冬夏季数据之间具有显著性差异(Sig.<0.05)，说明季节是影响空气真菌浓度的因素. 而在同一个季节中，不同科室采样点之间的空气真菌浓度数据之间没有显著性差异(Sig.>0.05)，说明科室(疾病类型)不是影响普通病房中空气真菌浓度的因素. 此外，采用单向方差分析方法对现场采样测试时刻对应的病房人数进行单因素分析，发现病房人员密度不是影响空气真菌浓度的显著因素(Sig<0.05)； 同时对采样测试时刻病房内空气温湿度进行单因素分析，发现温湿度是影响病房空气真菌浓度的显著因素(Sig.>0.05). 2.2 真菌粒径分布特征

图 1和图 2为冬夏不同粒径真菌样本的所占比例，可见，冬夏季各病房空气真菌的粒径分布特征基本相同，Ⅰ级~Ⅲ级各级所占比例逐渐增大，Ⅲ级~Ⅴ级所占比例总体最大，Ⅴ级~Ⅵ级所占比例逐渐降低，总体呈正态分布.

在冬季，心内科病房真菌浓度最高的为Ⅳ级，占35.10%，Ⅲ级~Ⅴ级占83.00%； 儿科病房真菌浓度最高的为Ⅲ级，占30.50%，Ⅲ级~Ⅴ级占78.20%； 呼吸科病房真菌浓度最高的为Ⅴ级，占29.80%，Ⅲ级~Ⅴ级占81.00%； 室外测点最高的为Ⅳ级，占28.70%，Ⅲ级~Ⅴ级占75.80%.

图 1

Fig. 1

图 1 冬季真菌粒径分布 Fig. 1 Airborne fungal distribution characteristics in winter

图 2

Fig. 2

图 2 夏季真菌粒径分布 Fig. 2 Airborne fungal distribution characteristics in summer

在夏季，心内科病房真菌浓度最高的为Ⅳ级，占30.90%，Ⅲ级~Ⅴ级占80.90%； 儿科病房真菌浓度最高的为Ⅴ级，占34.20%，Ⅲ级~Ⅴ级占76.30%； 呼吸科病房真菌浓度最高的为Ⅴ级，占29.3%，Ⅲ级到Ⅴ级占72.60%； 室外测点最高的为Ⅲ级，占29.30%，Ⅲ级~Ⅴ级占70.10%； 无人会议室真菌浓度最高为Ⅳ级，占30.60%，Ⅲ级~Ⅴ级占78.20%.

根据各采样点的空气真菌孢子粒径的分布百分比与各级有效截留粒径，可计算出冬夏季不同科室病房内空气真菌孢子的中值直径，结果如图 3所示，冬季各采样点的中值直径分别为2.69 μm(儿科)，2.36 μm(心内科)，2.48 μm(呼吸科)和3.11 μm(室外). 夏季空气真菌孢子中值直径略大于冬季，分别为2.69 μm(儿科)，2.68 μm(心内科)，3.18 μm(呼吸科)，3.19 μm(室外)和2.81 μm(会议室).

图 3

Fig. 3

图 3 冬夏季各科室真菌气溶胶中值直径 Fig. 3 Median diameters of fungal aerosols in winter and summer

计算结果发现，冬夏季室外采样点的空气真菌孢子粒径中值直径都略大于其它各采样点，这可能是病房空调系统对室外较大尘埃粒子进行了过滤； 不同科室病房的空气真菌孢子的中值直径基本相同，说明人员密度和患病类型对中值直径的影响不大； 同一季节的空气真菌孢子粒径中值直径几乎相同，并且冬夏季各病房空气真菌的粒径分布特征也基本相同，说明季节对空气真菌孢子粒径的影响不大. 由于采样器捕集的空气真菌孢子粒径大部分在Ⅲ级以下，则空气真菌孢子粒径中值直径大部分小于3.19 μm，该粒径范围的真菌孢子粒径可以进入气管或支气管的范围，部分甚至可以进入深部呼吸道乃至肺泡^[2,3]，因此小粒径空气真菌孢子对病人及医护人员的潜在健康危害应引起重视. 因此，空调系统设计与运行管理时应增加过滤器对粒径为1.1~4.7 μm的空气真菌孢子的过滤效率. 2.3 真菌菌落特征

冬季实验得到采样器各级真菌培养皿总共培养出真菌912株，其中室内756株，室外156株，鉴定出22个菌属，包括曲霉、 青霉、 枝孢菌、 假丝酵母菌、 木霉、 葡萄孢霉、 离蠕孢霉、 毛壳菌、 毛癣菌、 单头孢霉、 交链孢霉、 附球菌、 黏帚霉、 着色霉、 小孢子霉、 单端孢霉等. 夏季实验得到采样器各级真菌培养皿总共培养出真菌730株，其中室内395株，室外26株，鉴定出6个菌属，包括曲霉、 青霉、 交链孢霉、 枝孢菌、 木霉、 根霉等. 图 4~7为冬夏季样本中优势菌属及其比例.

图 4

Fig. 4

图 4 冬季室内真菌优势菌种 Fig. 4 Dominant indoor fungal genera in winter

图 5

Fig. 5

图 5 冬季室外真菌优势菌种 Fig. 5 Dominant outdoor fungal genera in winter

图 6

Fig. 6

图 6 夏季室内真菌优势菌种 Fig. 6 Dominant indoor fungal genera in summer

图 7

Fig. 7

图 7 夏季室外真菌优势菌种 Fig. 7 Dominant outdoor fungal genera in summer

从图 4~7中可以看到，冬夏季的优势菌属基本一致，但各菌属所占比例不同. 冬季室内真菌最常见的是曲霉属，占室内菌属的41.0%，其次为青霉属，占总数的19.0%； 夏季室内最常见的青霉菌属，占69.0%，其次为交链孢霉属占10.3%，枝孢菌占8.3%.

本研究通过现场采样检测出病房空气中的真菌浓度，在冬季，心内科、 儿科和呼吸科病房分别为672、 367和346 CFU ·m^-3； 在夏季，心内科、 呼吸科和儿科病房的空气真菌浓度分别为324、 321和152 CFU ·m^-3. 文献^[10]给出了网吧、 酒吧和学校冬季的真菌浓度分别为237、 209和371 CFU ·m^-3，酒吧和住宅夏季(雨季之前)的真菌浓度分别为5012 CFU ·m^-3和3802 CFU ·m^-3； 法国医院^[14]冬夏季采样结果为138 CFU ·m^-3和49 CFU ·m^-3. 本研究的实验结果和已有文献的数据有较大差异，说明采样地点及建筑类型会影响室内空气真菌浓度. 3 讨论

文献^[12]发现厨房在烹饪期间空气真菌浓度较高，认为烹饪期间厨房较为潮湿是主要原因； 文献^[15,16]指出有霉变家庭的空气真菌浓度远远高于无霉变家庭，本研究也通过数据处理分析指出空气真菌浓度与环境温湿度有关. 文献^{[17, 18, 19, 20, 21, 22, 23]}发现空调管道中的积尘及风机盘管冷凝水是室内空气真菌的来源，本研究分析发现冬季空气真菌浓度高于夏季，与文献^[9]的研究结论一致，但文献^[24]则发现夏季的空气真菌浓度高于冬季，文献^[25]则指出不同地区大气真菌浓度的随季节变化. 分析影响这些研究结论存在差异的原因，可能是由于地区气候的差异性造成的. 重庆夏天气温较高，不适合真菌繁殖生长，夏季雨水较多，但多雨的气象条件又会导致空气中真菌孢子被雨水清除. 另外，夏季多发的高温高湿气候条件，增强了大气气溶胶粒子的吸湿性，加速了微细粒子的湿沉降清除过程，缩短了真菌孢子在大气中的停留时间，导致夏季测试浓度降低. 重庆与其它地区相比，冬季空气相对潮湿，病房温度适宜，真菌可在众多的宿主上生长繁殖，致使重庆病房空气真菌冬季浓度高于夏季.

病房冬夏季节真菌粒径分布特征基本相同，真菌主要附着在Ⅲ级~Ⅴ级气溶胶上，冬季Ⅲ级~Ⅴ级的空气真菌浓度达到总浓度的83.0%~75.8%，在夏季占到了总浓度的70.1%~80.9%. 文献^[25]研究发现这三级的浓度达到了总浓度的85.24%(春)、 82.64%(夏)、 85.91%(秋)和90.04%(冬)，文献^[26]研究结果表明这三级的浓度占总浓度的63%. 说明季节对空气真菌孢子粒径的分布没有显著影响.

本研究通过对冬夏季病房空气真菌的镜检发现： 优势菌属为青霉属、 曲霉属、 枝孢菌属及交链孢霉. 文献^[26]发现居家环境空气中优势真菌属依次为青霉属、 枝孢属和曲霉属，分别占总浓度的36.0%、 17.8%和9.3%； 法国学者^[14]通过长达一年的采样观察，得到法国某医院的室外空气真菌优势菌属为枝孢菌(55%)，室内空气真菌的优势菌属为青霉菌属(23%~25%)和曲霉菌属(15%~23%)； 文献^[9]研究了韩国医院、 养老院和幼儿园空气微生物，发现空气真菌的主要污染菌属为青霉菌属、 枝孢菌和曲霉菌属，文献^[10]研究显示在回收站、 小学和住宅中的空气真菌的优势菌属依次为枝孢菌、 青霉菌属和曲霉菌属. 文献^[27]通过采集博物馆空调系统中积尘，研究发现在西安市省博物馆的真菌中优势菌属是青霉属、 曲霉属和枝孢霉属，分别占30.1%、 17.2%、 41.8%. 综合分析已有文献的研究成果发现与本研究给出的优势菌属基本一致，只是在不同的地区季节，各菌属所占的比例不同，说明空气真菌的主要菌属不受地理位置、 建筑类型和季节等因素的影响，但会影响真菌各优势菌属所占的比例.

4 结论

(1)冬季各科室病房空气真菌浓度高于夏季. 心内科真菌浓度最高，冬季为672 CFU ·m^-3，夏季为324 CFU ·m^-3. 空气真菌浓度与病人患病类型和人员密度无关，室内环境的温湿度和季节变化等因素可以影响空气真菌浓度.

(2)冬夏各科室 病房真菌粒径分布特征基本相同. 空气真菌粒径的百分比从Ⅰ级~Ⅵ级总体呈正态分布，Ⅲ级~Ⅴ级所占比例最大. 冬夏季空气真菌主要附着在采样器Ⅲ级~Ⅴ级(1.1~4.7 μm)气溶胶上，冬季Ⅲ级~Ⅴ级真菌浓度占总浓度的83.0%~75.8%，夏季占总浓度的70.1%~80.9%.

(3)冬夏不同科室病房的空气真菌孢子中值直径差异不大，但夏季大部分采样点的空气真菌孢子中值直径略大于冬季，各科室冬夏季空气真菌孢子中值直径小于3.19 μm，冬夏季室外采样点的空气真菌孢子中值直径都大于室内点. 病房空调系统设计与运行管理时需提高对粒径为1.1~4.7 μm真菌孢子的过滤效果.

(4)冬夏季病房环境空气真菌的优势菌属基本一致，但各菌属所占比例不同. 总体上看，优势菌属依次为 青霉属、 曲霉属、 交链孢霉属、 枝孢菌和木霉属等. 病房日常卫生维护与空调系统运行管理时应有针对性地选择适宜的抑菌除菌方法和设备.