撞击法是指空气中的微生物气溶胶粒子在获得足够的惯性后脱离气流，撞击在固体平面上或液体的一种空气采样方法。德森( Andersen) 采样器是美国学者Andersen在1958 年研究的一种6 级板式空气微生物采样器，它主要由6 个带有400 个微细圆形孔的金属撞击圆盘组成，盘下放置盛有培养基的平板，每个圆盘中的圆孔的孔径逐级减小，而气流速度则逐级增大，把气溶胶粒子逐级撞击在平板上。安德森采样器的优点包括: ①采集粒谱范围宽。一般Andersen 采样器可采到的粒谱范围在0. 2 ～ 20 μm〔10〕。②采样效率高。Andersen 采样器在其适用的范围内，其采样效率非常高〔11〕，尤其是它适宜采空气中的感染颗粒，即呼吸道易沉着的粒子。③生物失活率低。④敏感性高。由于Andersen 采样器采样流量不大，加上采集到的活性粒子能够立即进入有利于繁殖的条件，因此采样器的敏感性很高〔12〕。⑤操作简便。⑥应用范围广。Andersen 采样器不仅可以有效采集到细菌气溶胶和真菌气溶胶，在病毒气溶胶采集和某些毒素采集上〔1〕，Andersen 采样器也有很好的应用效果。陈岚等进行病毒气溶胶采集研究，AGI 采样器和Andersen 采样器进行比较，发现AGI 采样器并未能采集到模式病毒，而Andersen 采样器可以采集到模式病毒rAdvGFP〔13〕。AGI 采样器缺点是采样的手续复杂，每次采样需要较多平板; 采样过程中微生物气溶胶颗粒会撞击在阻挡面大约同一位置，使得培养后菌落重叠，造成最终结果出现计数误差。WL 型采样器是我国自行研制的一种撞击式采样器。其优点包括: ①采样喷嘴是排成一线的18 个圆孔，平板在采样过程中随着托盘进行旋转，使微生物气溶胶颗粒可以均匀分布在平板上。②喷嘴和撞击面距离恰当，在应用范围内其采样效率高。③采样装置可以与主机分离，方便对某特定区域进行采样。其缺点是: ①噪声大。②捕获范围小。JWL 型采样器对1 ～ 5 μm 的气溶胶颗粒捕获率很高，但对于6 ～ 20 μm 大颗粒的捕获率则低于其他类型的采样器。③部分零件会有停转现象。采样器的泵容易产生大量尘粒导致转子发生停转现象〔1〕。此外，还有其它像英国的Casella 裂隙式采样器、前苏联以及东欧一些国家常用的KpOTOB 采样器、捷克生产的Aeroskop 采样器、Bourdillon 裂隙式采样器、我国的THK 系列和MTM 系列采样器等都属于撞击式原理的样器。1. 3 冲击法〔14〕Porton 采样器是英国生物战研究中心Porton 制·1116· Chinese Journal of Disinfection 2012; 29( 12)造的一种液体冲击式采样器。其优点包括: ①适用于高浓度的空气微生物采样。在空气中微生物浓度较高时，使用固体撞击式采样器进行采样会造成采样表面过载，导致平板表面的菌落无法进行有效的计数。而Porton 采样器，由于把微生物气溶胶采集到液体中，从而大大延伸了采样器检测微生物气溶胶的范围。②可以采集到脆弱的微生物。由于采样液有保护作用，能够保护微生物免受冲击带来的损伤，尤其对于那些脆弱的微生物采样，如: 病毒和立克次氏体的采样，其效果比固体撞击式采样器的好〔1〕。③样本可以长期保存。④使用方便、价格低廉、易消毒、可以反复使用。其缺点是: ①不适宜在低温环境下的采样。由于Porton 采样器使用的采样液需要其温度在10℃ ～ 20℃之间，采样液温度过低不利于微生物在液体中生长，特别在寒冷地区，进行时间采样，其采样液会有结冰的现象，从而给采样带来困难〔1〕。②不适宜长时间的采样。③采样流量小。Porton 采样器的流量较小，对于低浓度的微生物采样，往往难以检测。④由于是玻璃制品，携带不方便，同时也不适合现场多次采样。新型液体冲击式采样器是近年来随着科学技术发展而出现的一批新型采样器，这类采样器往往呈现两个特点: 一是结合多种方法进行设计。如Klaus等发明的三孔旋涡式的bio － sample 液体冲击采样，其联合了离心和冲击两种方法，有效地解决液体冲击式采样器的粒子气化问题，提高采样效率和降低采样过程中生物活性的损伤。该采样器对0. 5μm 以上的颗粒收集效率达到90%，并且可以进行长时间的采样〔15〕。二是把精密的控制系统应用到采样器。如美国Lawrence Livermore 国家实验室发明的MW2 紧凑型气溶胶采样器，该采样器中拥精密除雾器和液面控制系统，从而可以保证采样液在大流量长时间采样过程中无任何损失。该采样器对1. 5 μm 的单分散聚苯乙烯乳胶粒子( PBL) 的采集效率达到100%〔16〕。除了上述的采样器，另外还有Shipe 采样器和多级冲击式采样器等。1. 4 离心法〔1〕这类采样器主要有德国制造的RCS 型采样器和我国制造的LWC － Ⅰ型采样器。其优点主要是结构简单、体制小、重量轻、噪音小、使用方便和形状如电筒便于携带等。其缺点是: ①对于5μm 以下的微生物气溶胶的采样效率低。②一部分微生物气溶胶会撞击在抽气叶轮的叶片上，导致结果出现误差。③采样器部分零件的灭菌存在问题〔1〕。1. 5 气旋法气旋法是指利用气流在旋风机的圆柱或圆锥部分高速气旋时的惯性，使气流中的微生物粒子分离出来，然后被旋风体内壁上的循环冲洗采样液所收集的一种空气采样方法。①Bio － Guardian 采样器，其对1 μm 的枯草杆菌芽孢的生物收集效率大于70%〔17〕; ②Spin － Con 型全玻璃旋风采样器，其能够很好地应用于低浓度病毒气溶胶的采集〔17〕; ③大流量旋风采样器，其对1. 7 ～ 9. 8 μm 的、接近单分散的萎缩芽孢杆菌孢子簇的物理收集效率为98%〔18〕。这类采样器的优点包括: ①操作简单。②尺寸紧凑。③耗能低。④可连续采样。其缺点是:①容易发生再携带损失。该类采样器容易发生粒子被气流重新带走，出现再携带现象，导致采样出现误差。②微生物气溶胶粒子的活性损失大〔1〕。除了上述的采样器，气旋法采集器还有高效湿壁旋风采样器和SASS2000 型空气收集器等。1. 6 静电法静电法是指利用高压静电场，使空气中的微生物粒子带上一定量的电荷后，被带相反电荷的采集面所吸附，从而将空气中微生物采集下来的一种空气采样方法。LVS /10K 大容量空气微生物采样器是Litton Systems Inc 制造的一种空气采样器。其优点包括: ①对小粒子的捕获率高。采样器对30 nm～ 2. 5 μm 的粒子收集率大于90%〔19〕。②采集空气标本容量大。其缺点是: ①采样时会产生臭氧，对采集到的微生物活性有影响〔1〕。②空气湿度较大时( ≥85%) ，采样时容易漏电。③结构复杂，不易维护和消毒。除上述采样器，还有人在静电空气采样器的基础上研制了一种在采样面上带有疏水薄膜的新型微生物气溶胶采样器〔20〕我国学者自行研制的使用液体采集液的静电采样器〔21〕。1. 7 其他方法其他方法是近年来新出现的空气采样法，如: ①温差迫降法，根据该方法制造的采样器主要是基于粒子的电泳原理，使空气中的微生物粒子沉着在采样面上。但是该方法采样流量小，采样时间短并且需要运用冷水进行冷却，操作不方便，从而使得该方法仍然处于实验阶段，还未在现场采样中使用〔22〕。②生物采样法，运用敏感的动物来进行空气微生物的采样。但是动物的呼吸量较小，需要长时间暴露，从而导致需要使用较多的动物，携带不方便。其次使用动物进行采样，会涉及伦理道德问题，因此该方法很难推广使用〔22〕。③虚拟浓缩法，将大流量空气中的粒子浓缩到小流量中并联合使用其他采样器达到提高采样效率目的〔23〕。但是该方法所用的采样中国消毒学杂志2012 年第29 卷第12 期 ·1117·器结构设计复杂，需要与其他采样器联合使用，导致采样花费的成本较高，有待进一步进行优化。空气微生物采样器最基本的要求是保证采集到的微生物的活性，并能尽快地使之生长，免受外界不利因素的损伤。不同类型的采样器各有利弊，采样时应该根据不同的特点和目的，考虑采样器的灵敏性、效率、可重复性和使用方便等，归根到底，就是观察采样器是否有利于生物的存活和便于分析，是否便于区分粒子大小等各个方面的因素来进行合适的选择。2 检测技术近年来，出现了各种不同针对空气微生物气溶胶的检测技术，归纳起来主要包括: 微生物培养技术、分子生物检测技术和其他技术。2. 1 微生物培养微生物培养技术是应用最早同时也是最基本的微生物气溶胶检测技术其原理是把空气微生物采样器( 固体撞击式采样器) 采集回来的样本( 平板)在一定条件( 时间、温度) 培养后进行菌落计数，或把采样器( 液体冲击式采样器) 采集回来的样本经过适当稀释后再进行菌落计数，从而了解空气微生物气溶胶的浓度。微生物培养技术不仅可以进行菌落的计数，利用选择性培养基还可以区分微生物气溶胶的种类和范围。由于微生物培养技术检测的周期长，如: 细菌计数1 ～ 2 d，真菌计数3 ～ 5 d，还有某些特殊的细菌( 结核分子杆菌) 则需要更长的时间，而对于某些病毒则难以进行培养等，从而限制了该技术的发展。2. 2 分子生物检测近年来，研究人员在空气微生物气溶胶检测中引进了分子生物学技术，尤其是PCR 检测技术最为突出也最为广泛使用。PCR 技术检测微生物气溶胶的原理是通过对空气采样器( 液体冲击式采样器或过滤式采样器) 采集的样本进行DNA 提取、PCR扩增检测。此外，研究人员在PCR 技术的基础上对其进行完善，发展出新的PCR 技术，如梯度PCR、实时荧光定量PCR 技术( QPCR) 、多重实时荧光Taqman探针逆转录PCR 技术和不加探针使用新型荧光染料( SYBR Green) 的荧光PCR 技术，在微生物气溶胶检测上都得到很好的应用。如: 有国外学者运用QPCR 技术来检测真菌气溶胶，证明QPCR 技术可以快速定量空气中某种微生物气溶胶的浓度〔24〕。另外又有学者设计出检测环境真菌的引物和探针，更加完善了用于检测真菌气溶胶的QPCR 技术〔25〕。应用PCR 检测技术检测空气微生物气溶胶有灵敏、快速的特点，但自身也存在缺点，主要是: ①PCR 检测技术分析的样本都是PCR 的终产物，而不是样本中的本底浓度，无法对最初的空气微生物气溶胶进行定量，不能对污染程度进行评价。②由于PCR 检测技术不依赖生物的存活，因而检测结果不能说明空气中微生物的活性。2. 3 其他技术近年来还发展出借用其他试验仪器、设备和方法而进行微生物气溶胶检测，尤其是针对病毒气溶胶的检测技术。①电子显微镜。针对病毒气溶胶的检测，电子显微镜的作用尤为突出。在空气采样器获得样本后，通过电子显微镜可以观察到病毒的形态结构特征，再结合病毒的核酸和蛋白等生物特性，从而可以对采集样病毒进行相关鉴别。②流通式血球计数仪。该仪器是近年来出现的一种先进的微生物气溶胶检测设备。通过荧光染料对液体冲击式采样器采集的微生气溶胶进行染色，利用流通式血球计数仪进行计数。研究发现，流通式血球计数仪的灵敏度比一般荧光显微镜的高50% ～100%，受到其它物质干扰而出现的误差率比其他仪器的低。③生物传感器。近年来我国学者利用细胞免疫学反应引发的荧光、电化学反应和电位变化，自行研制生物传感器来接收这些特殊的反应和变化，实现对病毒气溶胶的检测〔26〕。由于生物传感器不需要添加任何额外的试剂，因此在现场检测特别是紧急状态下( 反恐) ，发挥着独到的作用。上述检测仪器虽然具有快速、准确、灵敏和高效的特点，但是由于这类器价十分昂贵，从而只是在有条件的地区使用，尚未广泛推广使用。对于空气微生物气溶胶的检测，目前大部分地区和实验室还是停留在最基本的微生物培养技术。因此，微生物气溶胶的检测技术需要从低端、昂贵、粗略、使用繁琐向高端、低廉、精确、使用方便方向发展。3 空气消毒方法空气传播是传染性疾病主要传播途径之一，空气的消毒成了控制呼吸道传染病流行的有效方法，特别近年来人们对空气质量问题越来越关注，从而使得空气消毒更加受到关注，并且研究出各种空气消毒的手段，归结起来主要是: 物理消毒法、化学消毒法和其他消毒方法。3. 1 物理消毒法3. 1. 1 紫外线消毒法紫外线照射消毒是我国应用最为广泛的消毒手段之一，一直用于物体表面和室内空气的消毒。但其效果往往会受到微生物的种类、颗粒物大小、温度、相对湿度、紫外线照射强度和·1118· Chinese Journal ofDisinfection 2012; 29( 12)空气流速等因素的影响〔27〕; 另外当细菌重复长时间暴露于254 nm 紫外线，可导致细菌变异，抗紫外线能力增强〔28〕; 此外，由于紫外线只能直射，且穿透力较弱，易受到物体遮挡。3. 1. 2 等离子体消毒法等离子体消毒主要靠电离过程中产生的活性氧原子、分子和自由基等活性氧化物质，破坏微生物的细胞膜表面蛋白成分，从而达到杀菌的作用，还起到净化空气的作用。张华山等研究发现，低温等离子体发生器对甲醛、硫化氢净化效果最好，净化率为100%; 对氨、二甲苯、甲醇效果次之，净化率为90%; 其对细菌的杀灭率为98. 9%〔29〕。除了上述的两种消毒方法，物理消毒法还有利用静电使得空气中颗粒物带电荷，从而把颗粒物吸附在一起的静电吸附; 利用大型的循环空气通风设备对空气中的生物或非生物颗粒进行三级过滤的空气净化器; 利用离子杀灭空气中存在的细菌的空气离子消毒等。3. 2 化学消毒法本文主要简述臭氧消毒法，其他相关化学消毒法不在此赘述。由于臭氧具有消毒无死角、消毒时间长和消毒后无残留等优点，其一直被应用在消毒学领域。特别在空气消毒方面，臭氧的消毒效果比紫外线消毒好。臭氧联合其他消毒剂或消毒设备一起进行空气消毒，能够取得很好的消毒效果。臭氧协同过氧化氢对血站采血室空气进行消毒，其杀灭率为94. 3%，比单独使用臭氧的87%和单独使用过氧化氢的88% 高〔30〕。臭氧与紫外线联合作用，仅需要1 min 即可有效灭活悬液内脊髓灰质炎病毒，比单独运用臭氧的7 min 和单独紫外线的5 min 的时间短〔31〕。但是浓度高的臭氧会对人体组织和器官造成损害，引起肺水肿和哮喘等。因此，臭氧的消毒需要在无人的情况下进行。