01  微生物氣溶膠的產生及分布

1.1 微生物氣溶膠中的病毒

污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)的待處(chu)理廢(fei)水(shui)中(zhong)不可(ke)避免地攜帶(dai)著細菌、真(zhen)菌和病(bing)(bing)毒(du)等微生物(wu)。針對污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)微生物(wu)氣(qi)溶膠的研究(jiu)大(da)多集(ji)中(zhong)于(yu)細菌、真(zhen)菌及放線菌領域，其中(zhong)關(guan)于(yu)病(bing)(bing)毒(du)的研究(jiu)較(jiao)少。實際上，污(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)操(cao)作人員的部分疾(ji)病(bing)(bing)，如胃腸道疾(ji)病(bing)(bing)，大(da)概率是與(yu)感染空氣(qi)中(zhong)散(san)布(bu)的病(bing)(bing)毒(du)有(you)關(guan)。

表1中(zhong)(zhong)展示了部分(fen)國(guo)家或(huo)地區在(zai)原廢(fei)(fei)水(shui)(shui)或(huo)二級廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)檢測(ce)(ce)出的(de)(de)病毒(du)(du)濃(nong)度。雖(sui)然(ran)各個國(guo)家或(huo)地區的(de)(de)廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)檢出的(de)(de)病毒(du)(du)濃(nong)度不(bu)一(yi)，但(dan)不(bu)論是原廢(fei)(fei)水(shui)(shui)還是二級廢(fei)(fei)水(shui)(shui)，均(jun)能(neng)檢測(ce)(ce)到病毒(du)(du)的(de)(de)存(cun)在(zai)。Katrine Uhrbrand等人在(zai)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠不(bu)同處(chu)(chu)(chu)理單元的(de)(de)水(shui)(shui)樣中(zhong)(zhong)均(jun)檢測(ce)(ce)到諾(nuo)(nuo)如(ru)(ru)病毒(du)(du)和腺(xian)病毒(du)(du)，其中(zhong)(zhong)沉砂池水(shui)(shui)樣中(zhong)(zhong)的(de)(de)諾(nuo)(nuo)如(ru)(ru)病毒(du)(du)達到了1.79×103 copies/ml。病毒(du)(du)不(bu)但(dan)存(cun)在(zai)于待處(chu)(chu)(chu)理廢(fei)(fei)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)，還能(neng)夠存(cun)活于氣(qi)(qi)溶(rong)膠化的(de)(de)液滴中(zhong)(zhong)，并(bing)保持一(yi)定的(de)(de)傳染性。對醫(yi)(yi)院廢(fei)(fei)水(shui)(shui)進(jin)行處(chu)(chu)(chu)理的(de)(de)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理廠中(zhong)(zhong)，待處(chu)(chu)(chu)理廢(fei)(fei)水(shui)(shui)病毒(du)(du)含量可能(neng)更高，但(dan)先(xian)進(jin)的(de)(de)處(chu)(chu)(chu)理工(gong)藝會大大減小病毒(du)(du)氣(qi)(qi)溶(rong)膠的(de)(de)產生。K. Uhrbrand等人對一(yi)所采用(yong)膜(mo)生物反應(ying)器（MBR）工(gong)藝的(de)(de)醫(yi)(yi)院廢(fei)(fei)水(shui)(shui)處(chu)(chu)(chu)理設施進(jin)行評估時(shi)發現，廢(fei)(fei)氣(qi)(qi)存(cun)在(zai)較低濃(nong)度的(de)(de)諾(nuo)(nuo)如(ru)(ru)病毒(du)(du)。

污水處(chu)理(li)廠中病(bing)毒(du)氣溶(rong)膠的(de)濃(nong)度高低，與當(dang)地的(de)經濟狀(zhuang)況(kuang)、衛生條件等(deng)相(xiang)關，并且(qie)可以間(jian)接反映出此地區的(de)病(bing)毒(du)感染狀(zhuang)況(kuang)，具(ju)有十分重要的(de)研究(jiu)(jiu)意義。近年來，國內外研究(jiu)(jiu)關于污水處(chu)理(li)廠的(de)病(bing)毒(du)氣溶(rong)膠主要為腺病(bing)毒(du)、輪(lun)狀(zhuang)病(bing)毒(du)、諾如病(bing)毒(du)等(deng)。

表1 部分國家原廢(fei)水及二級出水中檢(jian)出的病毒濃度

1.2 微生物氣溶膠的產生

污水(shui)處(chu)理(li)(li)廠(chang)氣(qi)溶(rong)膠中的(de)微生(sheng)(sheng)(sheng)物，部分(fen)來源于待處(chu)理(li)(li)的(de)廢水(shui)。污水(shui)處(chu)理(li)(li)過程(cheng)特別是(shi)曝氣(qi)單元(yuan)中不可避免會產生(sheng)(sheng)(sheng)氣(qi)泡(pao)，氣(qi)泡(pao)破裂會使水(shui)濺到空氣(qi)中，攜帶(dai)著微生(sheng)(sheng)(sheng)物的(de)水(shui)滴被(bei)分(fen)散(san)成細小液滴，并在霧化后形成微生(sheng)(sheng)(sheng)物氣(qi)溶(rong)膠。氣(qi)泡(pao)破裂產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)液滴氣(qi)溶(rong)膠化是(shi)微生(sheng)(sheng)(sheng)物氣(qi)溶(rong)膠產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)主要原(yuan)因；水(shui)力(li)跌落大(da)、湍動劇烈的(de)污水(shui)處(chu)理(li)(li)單元(yuan)也容易形成氣(qi)溶(rong)膠，污水(shui)提升、除(chu)渣、除(chu)砂(sha)等預(yu)處(chu)理(li)(li)單元(yuan)的(de)氣(qi)溶(rong)膠中微生(sheng)(sheng)(sheng)物濃(nong)度(du)也相對較高。

由(you)表2可(ke)以看出，不(bu)(bu)論是(shi)病(bing)毒(du)(du)還(huan)是(shi)細菌(jun)，各處(chu)理單元水相(xiang)(xiang)中的(de)(de)微(wei)生物通常(chang)也能在氣相(xiang)(xiang)中被(bei)檢(jian)測到。不(bu)(bu)同(tong)種類(lei)微(wei)生物濃(nong)度在氣相(xiang)(xiang)中的(de)(de)遠低于水相(xiang)(xiang)中的(de)(de)，且比值(zhi)存在較大差(cha)異，如(ru)大腸桿菌(jun)噬菌(jun)體；不(bu)(bu)同(tong)類(lei)別的(de)(de)微(wei)生物，其氣/液(ye)濃(nong)度比值(zhi)可(ke)相(xiang)(xiang)差(cha)3個數量級(ji)。研究(jiu)也發現，水相(xiang)(xiang)中微(wei)生物濃(nong)度與其在氣相(xiang)(xiang)中的(de)(de)濃(nong)度并沒(mei)有呈現直接的(de)(de)相(xiang)(xiang)關(guan)(guan)關(guan)(guan)系(xi)，這可(ke)能與不(bu)(bu)同(tong)類(lei)別的(de)(de)微(wei)生物從水相(xiang)(xiang)到氣相(xiang)(xiang)逸(yi)散速率(lv)不(bu)(bu)同(tong)有關(guan)(guan)。還(huan)有研究(jiu)表明，廢水中固相(xiang)(xiang)組分對包膜病(bing)毒(du)(du)對吸附(fu)率(lv)比非包膜病(bing)毒(du)(du)（如(ru)諾如(ru)病(bing)毒(du)(du)、脊髓灰(hui)質炎(yan)病(bing)毒(du)(du)等(deng)）高20%,不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)附(fu)著率(lv)也可(ke)能是(shi)導致不(bu)(bu)同(tong)類(lei)型的(de)(de)病(bing)毒(du)(du)從水相(xiang)(xiang)向氣相(xiang)(xiang)逸(yi)散速率(lv)不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)關(guan)(guan)鍵原(yuan)因。

有研究(jiu)者對(dui)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中微生物(wu)來(lai)源(yuan)(yuan)進(jin)行(xing)進(jin)一步分(fen)析(xi)，Kaixiong Yang等分(fen)析(xi)污水(shui)處理廠中空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中細(xi)菌來(lai)源(yuan)(yuan)時發現，空(kong)(kong)氣(qi)(qi)樣(yang)本病原(yuan)體(ti)中平(ping)均有22.25%的病原(yuan)體(ti)來(lai)源(yuan)(yuan)是污水(shui)。也有研究(jiu)人員(yuan)研究(jiu)發現，在氧(yang)化溝曝氣(qi)(qi)單(dan)元(yuan)的空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中，其細(xi)菌38.27%來(lai)源(yuan)(yuan)于待處理的污水(shui)，45.56%來(lai)源(yuan)(yuan)于上(shang)風(feng)向區；而(er)在污泥脫水(shui)池，高達72.15%的細(xi)菌來(lai)源(yuan)(yuan)于污水(shui)，來(lai)源(yuan)(yuan)于上(shang)風(feng)向區的細(xi)菌僅為(wei)15.38%。

表2 污水處理(li)系統(tong)中(zhong)微生(sheng)物的(de)氣/液兩相(xiang)濃度

 注：實(shi)驗室部(bu)分指研究者在實(shi)驗室內(nei)進(jin)行的(de)模擬污(wu)水處理(li)廠曝(pu)氣時得到的(de)數據，非污(wu)水處理(li)廠內(nei)實(shi)際檢測數據。

1.3 微生物氣溶膠的分布

隨(sui)著(zhu)(zhu)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)程度(du)的(de)(de)(de)(de)加深，污(wu)(wu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)會逐步被去(qu)除(chu)。表3展示了在(zai)(zai)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)定量(liang)(liang)檢(jian)測中(zhong)，檢(jian)出(chu)(chu)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)陽性(xing)的(de)(de)(de)(de)樣(yang)本(ben)數占總樣(yang)本(ben)的(de)(de)(de)(de)比例，及檢(jian)出(chu)(chu)樣(yang)本(ben)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)濃(nong)度(du)。可(ke)(ke)以(yi)看出(chu)(chu)，污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠進水(shui)時(shi)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)含量(liang)(liang)較高，出(chu)(chu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)濃(nong)度(du)可(ke)(ke)以(yi)降(jiang)低1-2個(ge)數量(liang)(liang)級。這與Katayama 等人(ren)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究結果相(xiang)似：某日本(ben)污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠中(zhong)，腸病(bing)毒(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)進水(shui)和(he)出(chu)(chu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)分(fen)別為17和(he)0.044 RT-PCR units/ml，腺病(bing)毒(du)(du)(du)(du)在(zai)(zai)進水(shui)和(he)出(chu)(chu)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)濃(nong)度(du)分(fen)別為320和(he)7 PCR units/ml；污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠進水(shui)中(zhong)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)陽性(xing)率在(zai)(zai)67%-97%之(zhi)間，經過A2O工藝處(chu)理(li)后病(bing)毒(du)(du)(du)(du)陽性(xing)率降(jiang)低22%-46%的(de)(de)(de)(de)；消(xiao)毒(du)(du)(du)(du)處(chu)理(li)后的(de)(de)(de)(de)出(chu)(chu)水(shui)樣(yang)本(ben)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)濃(nong)度(du)已低于檢(jian)測線(xian)。Ottoson 等的(de)(de)(de)(de)研(yan)究也(ye)發現，二級生物處(chu)理(li)對腸道病(bing)毒(du)(du)(du)(du)和(he)諾如病(bing)毒(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)率分(fen)別為93.91%和(he)87.45%。由此可(ke)(ke)見，常規污(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)工藝對病(bing)毒(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)在(zai)(zai)1-2l g的(de)(de)(de)(de)范圍；MBR對病(bing)毒(du)(du)(du)(du)有著(zhu)(zhu)顯著(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)去(qu)除(chu)效果，其出(chu)(chu)水(shui)的(de)(de)(de)(de)病(bing)毒(du)(du)(du)(du)含量(liang)(liang)能夠降(jiang)低到(dao)較為安全的(de)(de)(de)(de)程度(du)。

表3 污水處理廠進出水的(de)病毒去除(chu)

雖然污(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)的出水中(zhong)病(bing)毒(du)(du)含量已(yi)相(xiang)(xiang)對(dui)較低，但微(wei)生物(wu)從水相(xiang)(xiang)到氣(qi)相(xiang)(xiang)的轉(zhuan)移可以發(fa)生在(zai)污(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理工藝(yi)的每個環節，包括格柵間(jian)、初沉池、曝(pu)氣(qi)池、污(wu)(wu)(wu)(wu)泥濃(nong)(nong)(nong)縮池、污(wu)(wu)(wu)(wu)泥脫水間(jian)等(deng)在(zai)內的處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)。圖(tu)1展示(shi)了(le)氣(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)中(zhong)微(wei)生物(wu)在(zai)不同處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)的濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)，在(zai)不同污(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)，其(qi)氣(qi)相(xiang)(xiang)中(zhong)微(wei)生物(wu)的濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)也有(you)所不同。圖(tu)1-a中(zhong)，污(wu)(wu)(wu)(wu)水廠(chang)在(zai)生物(wu)處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)（污(wu)(wu)(wu)(wu)水廠(chang)A為(wei)活性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥工藝(yi)；污(wu)(wu)(wu)(wu)水廠(chang)B和(he)(he)(he)E為(wei)氧(yang)化(hua)(hua)溝工藝(yi)）的細菌(jun)(jun)氣(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)最大(da)(da)，污(wu)(wu)(wu)(wu)水廠(chang)C和(he)(he)(he)D則在(zai)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥脫水間(jian)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)最大(da)(da)。在(zai)圖(tu)1-b和(he)(he)(he)1-c中(zhong)，真菌(jun)(jun)和(he)(he)(he)放線(xian)菌(jun)(jun)氣(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)在(zai)生物(wu)處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)（曝(pu)氣(qi)池/氧(yang)化(hua)(hua)溝）和(he)(he)(he)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥脫水間(jian)的濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)也較大(da)(da)。圖(tu)1-d中(zhong)可以看(kan)出，不同處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)的氣(qi)相(xiang)(xiang)中(zhong)病(bing)毒(du)(du)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)也存在(zai)較大(da)(da)差異，諾如(ru)病(bing)毒(du)(du)基因組Ⅱ在(zai)沉砂池的濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)較高(gao)(gao)，而大(da)(da)腸桿菌(jun)(jun)噬(shi)菌(jun)(jun)體和(he)(he)(he)腺(xian)病(bing)毒(du)(du)則在(zai)活性(xing)污(wu)(wu)(wu)(wu)泥池的濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)較高(gao)(gao)。圖(tu)1中(zhong)并未考慮污(wu)(wu)(wu)(wu)水處(chu)(chu)理廠(chang)處(chu)(chu)理規(gui)模的問(wen)題，但有(you)研究發(fa)現，污(wu)(wu)(wu)(wu)水廠(chang)規(gui)模越大(da)(da)，預處(chu)(chu)理單(dan)(dan)元(yuan)(yuan)的氣(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)濃(nong)(nong)(nong)度(du)(du)越高(gao)(gao)。

生(sheng)物(wu)處(chu)理(li)單(dan)元氣(qi)(qi)溶(rong)膠中微(wei)生(sheng)物(wu)濃度較(jiao)高(gao)的(de)原因(yin)是(shi)曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)增加(jia)氣(qi)(qi)泡破裂的(de)速(su)率，顯著影響周圍空氣(qi)(qi)的(de)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶(rong)膠水(shui)平。污(wu)(wu)(wu)水(shui)的(de)機械攪拌會產生(sheng)氣(qi)(qi)載顆(ke)粒的(de)湍流，從而加(jia)快微(wei)生(sheng)物(wu)從液相(xiang)到(dao)氣(qi)(qi)相(xiang)的(de)擴(kuo)散(san)。這與lwona B.在(zai)研究波蘭一所(suo)污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)廠時(shi)，發(fa)現曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)池是(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)污(wu)(wu)(wu)染最嚴重(zhong)區域的(de)結論相(xiang)一致。可以認為，曝(pu)(pu)氣(qi)(qi)池是(shi)微(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶(rong)膠的(de)重(zhong)要發(fa)源(yuan)地。但(dan)除(chu)此之外，污(wu)(wu)(wu)泥脫(tuo)水(shui)間等其他污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理(li)設施產生(sheng)微(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶(rong)膠的(de)能力也不可小覷(qu)。

a 細菌濃度

b 真菌濃度

c 放線菌濃(nong)度

d 病毒濃度

圖1 不(bu)同(tong)處理單元微(wei)生物濃度

02  微生物氣溶膠的傳播

表4分(fen)(fen)(fen)別從與污水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)面不(bu)(bu)同垂直距(ju)離及與污水(shui)(shui)(shui)處理(li)廠不(bu)(bu)同水(shui)(shui)(shui)平(ping)距(ju)離兩個角度(du)，對空氣中微(wei)生物(wu)氣溶膠(jiao)濃(nong)(nong)度(du)進行總結。在春(chun)、夏、冬三季，采樣(yang)點與污水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)面距(ju)離從0.1 m增(zeng)加(jia)(jia)到1.5 m時(shi)，微(wei)生物(wu)濃(nong)(nong)度(du)分(fen)(fen)(fen)別降(jiang)低為原(yuan)水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)(de)84.39%、46.23%、8.33%；距(ju)離從0.1 m增(zeng)加(jia)(jia)到3.0 m時(shi)，微(wei)生物(wu)濃(nong)(nong)度(du)分(fen)(fen)(fen)別降(jiang)低為原(yuan)水(shui)(shui)(shui)平(ping)的(de)(de)12.97%、10.05%、2.08%。由此可見(jian)，隨著(zhu)采樣(yang)點高度(du)的(de)(de)增(zeng)加(jia)(jia)，微(wei)生物(wu)濃(nong)(nong)度(du)迅速下(xia)降(jiang)；并且冬季微(wei)生物(wu)氣溶膠(jiao)濃(nong)(nong)度(du)下(xia)降(jiang)最為顯著(zhu)。Wang Yanjie等人在研究時(shi)還(huan)發現，與污水(shui)(shui)(shui)水(shui)(shui)(shui)面距(ju)離從0.1 m增(zeng)加(jia)(jia)到3.0 m時(shi)，氣體(ti)中顆(ke)(ke)粒總量也(ye)在逐漸下(xia)降(jiang)，且細顆(ke)(ke)粒物(wu)占比增(zeng)加(jia)(jia)。

細(xi)(xi)菌和真菌氣(qi)溶(rong)膠在離(li)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)不(bu)同(tong)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)距(ju)(ju)離(li)（100-500 m）范(fan)圍濃度(du)(du)變(bian)(bian)化并(bing)不(bu)顯(xian)著(zhu)(zhu)，但(dan)(dan)與上風(feng)向(xiang)相比(bi)(bi)均(jun)有(you)所(suo)增加(jia)(jia)，這(zhe)(zhe)說明距(ju)(ju)污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)廠(chang)500 m處的(de)(de)(de)(de)氣(qi)溶(rong)膠濃度(du)(du)仍然保(bao)持較(jiao)高水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)；在污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)下風(feng)向(xiang)處，其(qi)微生物(wu)(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)(de)(de)健康(kang)風(feng)險要比(bi)(bi)上風(feng)向(xiang)處高。以曝(pu)氣(qi)池為中心(xin)進行(xing)檢測時(shi)(shi)(shi)同(tong)樣發現(xian)，下風(feng)向(xiang)處氣(qi)溶(rong)膠濃度(du)(du)比(bi)(bi)上風(feng)向(xiang)處明顯(xian)升高，250 m內各類微生物(wu)(wu)(wu)均(jun)有(you)所(suo)減(jian)少，但(dan)(dan)250 m之外(wai)濃度(du)(du)則有(you)不(bu)同(tong)程度(du)(du)并(bing)不(bu)顯(xian)著(zhu)(zhu)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)。Kaixiong Yang等人(ren)的(de)(de)(de)(de)研(yan)究中也發現(xian)，當距(ju)(ju)離(li)氧化溝由0 m增加(jia)(jia)到25 m，55 m，210 m時(shi)(shi)(shi)，空(kong)氣(qi)中細(xi)(xi)菌濃度(du)(du)在逐漸下降(jiang)。而在與污(wu)(wu)水(shui)(shui)(shui)(shui)處理(li)廠(chang)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)距(ju)(ju)離(li)從0 m增加(jia)(jia)到300 m時(shi)(shi)(shi)，氣(qi)溶(rong)膠中病(bing)(bing)(bing)毒濃度(du)(du)驟減(jian)到7個數量級(ji)；100 m增加(jia)(jia)到300 m時(shi)(shi)(shi)，減(jian)少2個數量級(ji)。隨著(zhu)(zhu)水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)距(ju)(ju)離(li)進一步(bu)增加(jia)(jia)時(shi)(shi)(shi)，氣(qi)相中病(bing)(bing)(bing)毒濃度(du)(du)沒有(you)顯(xian)著(zhu)(zhu)變(bian)(bian)化。這(zhe)(zhe)可(ke)能病(bing)(bing)(bing)毒的(de)(de)(de)(de)繁(fan)殖條件(jian)有(you)關，當環境中沒有(you)活(huo)的(de)(de)(de)(de)寄(ji)主細(xi)(xi)胞(bao)時(shi)(shi)(shi)，病(bing)(bing)(bing)毒就(jiu)無法繼續繁(fan)殖生存，從而使氣(qi)溶(rong)膠中病(bing)(bing)(bing)毒濃度(du)(du)急(ji)劇下降(jiang)。由此(ci)可(ke)得初步(bu)結論，在一定(ding)范(fan)圍距(ju)(ju)離(li)內，隨著(zhu)(zhu)與微生物(wu)(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠發源地水(shui)(shui)(shui)(shui)平(ping)距(ju)(ju)離(li)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)，微生物(wu)(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)會快速降(jiang)低(di)；與細(xi)(xi)菌相比(bi)(bi)，病(bing)(bing)(bing)毒濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)下降(jiang)更為顯(xian)著(zhu)(zhu)。

表(biao)4 不(bu)同距離的微生物氣溶膠濃度

注：-250 m指(zhi)上(shang)風(feng)向250 m處。

03  影響微生物氣溶膠產生、傳播的因素

一(yi)般來(lai)講，氣(qi)溶(rong)膠(jiao)中微生(sheng)物在(zai)傳播(bo)過程(cheng)中就會逐漸衰亡(wang)，不(bu)同種類(lei)微生(sheng)物的(de)衰亡(wang)常數不(bu)一(yi)致。所有對微生(sheng)物生(sheng)存產生(sheng)正面(mian)或負面(mian)影響的(de)因素，都(dou)能夠影響微生(sheng)物氣(qi)溶(rong)膠(jiao)的(de)傳播(bo)。尤其是抗病毒活性物質的(de)存在(zai)，可(ke)以極大影響病毒在(zai)氣(qi)溶(rong)膠(jiao)中的(de)生(sheng)存狀態。下文從(cong)環境溫度(du)、濕度(du)、季(ji)節、風(feng)速(su)、光照等氣(qi)象條件，和污(wu)水處理工藝(yi)及其運行方(fang)式(shi)等方(fang)面(mian)進(jin)行分析。

3.1 氣象條件

天氣(qi)條(tiao)件和(he)(he)(he)季(ji)節是影響空氣(qi)微(wei)生(sheng)(sheng)物污染分布的(de)主要因素。暴(bao)露于太陽輻射(she)，過(guo)高(gao)或過(guo)低的(de)環境溫度，降低相(xiang)對濕度和(he)(he)(he)高(gao)風速(su)等條(tiao)件可以降低氣(qi)溶膠(jiao)中(zhong)微(wei)生(sheng)(sheng)物的(de)濃度。有(you)研究表明，濕度與溫度與污水處理廠中(zhong)微(wei)生(sheng)(sheng)物氣(qi)溶膠(jiao)中(zhong)細菌和(he)(he)(he)真菌的(de)總(zong)濃度及粒(li)徑成(cheng)正相(xiang)關(guan)(guan)，光照強度和(he)(he)(he)風速(su)與其成(cheng)負相(xiang)關(guan)(guan)。

3.1.1 溫、濕度

微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)生(sheng)長(chang)繁殖與(yu)溫(wen)(wen)、濕度(du)(du)息(xi)息(xi)相(xiang)關，不同的(de)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)所(suo)適(shi)宜的(de)溫(wen)(wen)度(du)(du)及濕度(du)(du)條件(jian)不盡相(xiang)同。一般情況下(xia)，脂含(han)量(liang)高的(de)病(bing)毒在(zai)低相(xiang)對濕度(du)(du)的(de)環境中(zhong)較為穩定，而脂含(han)量(liang)較低甚至為零的(de)病(bing)毒在(zai)高相(xiang)對濕度(du)(du)的(de)環境中(zhong)更容易存(cun)活。有研究表明，在(zai)環境溫(wen)(wen)度(du)(du)為-20 ℃~30 ℃的(de)范圍內(nei)，氣溶膠中(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)濃度(du)(du)會(hui)隨溫(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)(sheng)高呈現上(shang)升(sheng)(sheng)趨勢。但溫(wen)(wen)度(du)(du)影(ying)響各種微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)存(cun)活的(de)具體程度(du)(du)，則與(yu)微(wei)生(sheng)物(wu)(wu)(wu)的(de)類(lei)型及所(suo)處環境的(de)相(xiang)對濕度(du)(du)有關。

不同季節，其(qi)溫度、濕(shi)度等氣象條件呈(cheng)現明顯(xian)規律性(xing)與(yu)周期(qi)性(xing)，同樣(yang)會對(dui)微(wei)生(sheng)(sheng)物氣溶膠產生(sheng)(sheng)影響。圖2是部分污水處(chu)理(li)廠(chang)在(zai)不同季節的(de)氣溶膠微(wei)生(sheng)(sheng)物濃(nong)(nong)度：在(zai)污水處(chu)理(li)廠(chang)各處(chu)理(li)單(dan)元中，大(da)(da)部分細(xi)菌、真菌以及(ji)(ji)病毒在(zai)夏(xia)季檢出(chu)濃(nong)(nong)度較(jiao)(jiao)高；在(zai)冬季檢出(chu)濃(nong)(nong)度相(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)(jiao)低。這與(yu)Frédéric G. Masclaux等人的(de)研究(jiu)結論相(xiang)(xiang)似：在(zai)污水處(chu)理(li)廠(chang)的(de)室(shi)外(wai)樣(yang)本(ben)中，夏(xia)季腺病毒濃(nong)(nong)度在(zai)最低檢測線以上的(de)樣(yang)本(ben)數為(wei)24（總樣(yang)本(ben)數32）,而(er)冬季樣(yang)本(ben)數僅(jin)為(wei)8（總樣(yang)本(ben)數30），在(zai)此污水處(chu)理(li)廠(chang)的(de)室(shi)內樣(yang)本(ben)中可得到相(xiang)(xiang)同規律。其(qi)原因可能是夏(xia)季氣溫較(jiao)(jiao)高，微(wei)生(sheng)(sheng)物活性(xing)增(zeng)加；同時較(jiao)(jiao)高的(de)氣溫有(you)利(li)大(da)(da)氣湍流及(ji)(ji)分子擴散(san)，從(cong)而(er)增(zeng)加微(wei)生(sheng)(sheng)物從(cong)液(ye)相(xiang)(xiang)向氣相(xiang)(xiang)擴散(san)的(de)機率(lv)。同時由于夏(xia)季濕(shi)度較(jiao)(jiao)大(da)(da)，有(you)利(li)于微(wei)生(sheng)(sheng)物在(zai)氣相(xiang)(xiang)中的(de)存活。

圖(tu)2 不同季(ji)節微生(sheng)物氣溶膠濃度

3.1.2 風速

風不但(dan)可(ke)能造(zao)成(cheng)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)二次懸(xuan)浮擴散，還(huan)會(hui)對微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)大氣(qi)(qi)(qi)傳輸造(zao)成(cheng)較(jiao)大影響。風對微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)具有(you)稀釋作用，風速越(yue)高(gao)越(yue)會(hui)促進空氣(qi)(qi)(qi)流動，污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)濃(nong)度就會(hui)越(yue)低。對于較(jiao)為(wei)封閉的(de)(de)室內污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)設施來說，通風率(lv)會(hui)直接影響設施內部氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)濃(nong)度。污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)區(qu)內，夏(xia)季(ji)比(bi)冬季(ji)測出的(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)中微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)濃(nong)度高(gao)，也有(you)部分原因是因為(wei)夏(xia)季(ji)風速較(jiao)小，較(jiao)多(duo)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)會(hui)積累(lei)在廠(chang)區(qu)內。有(you)研究者發(fa)現即(ji)使距離污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)200 m，空氣(qi)(qi)(qi)中依然存在來自廠(chang)區(qu)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)；尤其是位于污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)下風向的(de)(de)區(qu)域，存在來自污水(shui)(shui)(shui)處理(li)(li)廠(chang)的(de)(de)微(wei)(wei)(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)可(ke)能性較(jiao)大。

3.1.3 光照

光照的(de)(de)強(qiang)(qiang)弱會影響微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)的(de)(de)種類和(he)(he)濃(nong)度(du)。適宜的(de)(de)光強(qiang)(qiang)能夠促進微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)繁殖，使空(kong)(kong)氣(qi)(qi)中微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)增大，但強(qiang)(qiang)輻射(she)(she)能夠破壞(huai)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)蛋白(bai)質導(dao)致微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)失活，從而降(jiang)低氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)中微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)濃(nong)度(du)。紫外(wai)線和(he)(he)可見(jian)輻射(she)(she)的(de)(de)強(qiang)(qiang)度(du)，氧的(de)(de)濃(nong)度(du)和(he)(he)有毒化合(he)物(wu)的(de)(de)存(cun)在均對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)氣(qi)(qi)溶(rong)膠(jiao)的(de)(de)濃(nong)度(du)產生(sheng)(sheng)影響。高光照強(qiang)(qiang)度(du)（110–217 W/m²）和(he)(he)風速（1.3–7.1 m/sec）導(dao)致空(kong)(kong)氣(qi)(qi)傳播過程(cheng)中細(xi)菌濃(nong)度(du)較低，微(wei)(wei)粒較細(xi)。國內外(wai)的(de)(de)研究(jiu)表明：紫外(wai)線對微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)有一定滅(mie)活作用，但太(tai)陽輻射(she)(she)對不同種類微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)的(de)(de)滅(mie)活存(cun)在差異。Yongyi Tong等(deng)人在研究(jiu)中發現太(tai)陽輻射(she)(she)可以消除部分光敏性(xing)細(xi)菌種群。

表5中(zhong)展示不同氣(qi)象條件(jian)下(xia)微生(sheng)物(wu)氣(qi)溶(rong)(rong)膠濃(nong)度(du)的(de)變(bian)化(hua)。可以看(kan)出(chu)，隨著風(feng)速、溫度(du)、相(xiang)對濕(shi)度(du)以及光照(zhao)的(de)條件(jian)變(bian)化(hua)，氣(qi)溶(rong)(rong)膠中(zhong)大部(bu)分(fen)微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)沒有發(fa)生(sheng)明(ming)顯(xian)變(bian)化(hua)。除風(feng)速與大腸(chang)桿菌濃(nong)度(du)、溫度(du)與大腸(chang)桿菌濃(nong)度(du)、相(xiang)對濕(shi)度(du)與K-12HfrD噬菌體濃(nong)度(du)具(ju)有較強(qiang)相(xiang)關性外(wai)，其余條件(jian)與微生(sheng)物(wu)濃(nong)度(du)均無明(ming)顯(xian)相(xiang)關性。

表5 不同(tong)氣象(xiang)條(tiao)件下微生物氣溶膠濃度

3.2 處理工藝

表6展示不(bu)(bu)(bu)同(tong)處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)設(she)施其核(he)心處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)中(zhong)空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)濃度(du)(du)。不(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)方式產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)濃度(du)(du)有(you)所不(bu)(bu)(bu)同(tong)；在同(tong)一種處(chu)理(li)(li)工(gong)藝(yi)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)同(tong)處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)，其產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)濃度(du)(du)也有(you)顯(xian)著(zhu)差異(yi)。A2/O法的(de)(de)(de)(de)好氧(yang)池(chi)中(zhong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濃度(du)(du)顯(xian)著(zhu)高(gao)(gao)于(yu)(yu)缺(que)氧(yang)池(chi)和(he)厭氧(yang)池(chi)，機(ji)械-生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)法的(de)(de)(de)(de)機(ji)械處(chu)理(li)(li)單(dan)(dan)元(yuan)產生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)中(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)濃度(du)(du)要高(gao)(gao)于(yu)(yu)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)處(chu)理(li)(li)部分。這是由于(yu)(yu)充足(zu)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)氣(qi)(qi)(qi)(qi)給大部分微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)提供了適宜的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)(sheng)存(cun)環(huan)境，而且機(ji)械曝氣(qi)(qi)(qi)(qi)供氧(yang)比空(kong)氣(qi)(qi)(qi)(qi)擴(kuo)散系(xi)統(tong)供氧(yang)產生(sheng)(sheng)(sheng)更高(gao)(gao)濃度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)。微(wei)(wei)孔曝氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)速率改變也會導致(zhi)液滴大小(xiao)及微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)濃度(du)(du)和(he)粒(li)徑等的(de)(de)(de)(de)變化(hua)。同(tong)時，污(wu)(wu)水處(chu)理(li)(li)過程中(zhong)，機(ji)械設(she)備不(bu)(bu)(bu)僅會導致(zhi)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)(sheng)，還(huan)可使已經沉(chen)積在物(wu)(wu)體表面的(de)(de)(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)粒(li)子再次揚起；并且這種再生(sheng)(sheng)(sheng)性(xing)導致(zhi)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溶(rong)(rong)(rong)膠(jiao)(jiao)(jiao)感染具有(you)長久(jiu)性(xing)。

表6 不同(tong)處理工藝微生物氣溶膠(jiao)濃度

注：指活性污(wu)泥的機械處理及后處理過程。

除(chu)了氣(qi)(qi)象(xiang)條件、處(chu)(chu)理(li)工(gong)藝(yi)因(yin)素外，其他因(yin)素也對微生(sheng)(sheng)(sheng)物氣(qi)(qi)溶膠(jiao)的產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)及傳播造(zao)成(cheng)重要(yao)影響。由表(biao)5、表(biao)6及圖2可(ke)以(yi)看出(chu)，不同污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠即使在同一處(chu)(chu)理(li)設(she)施處(chu)(chu)，其氣(qi)(qi)溶膠(jiao)中(zhong)微生(sheng)(sheng)(sheng)物濃(nong)度(du)也有差(cha)別。這是由于污(wu)水(shui)處(chu)(chu)理(li)廠的地理(li)位置、處(chu)(chu)理(li)規模、原水(shui)來(lai)源的多(duo)(duo)樣性，以(yi)及研(yan)究者采樣方(fang)法(fa)、培養方(fang)法(fa)、計數方(fang)法(fa)的差(cha)異性造(zao)成(cheng)的。李彥(yan)鵬等(deng)(deng)人與鄭云昊等(deng)(deng)人均提出(chu)，微生(sheng)(sheng)(sheng)物氣(qi)(qi)溶膠(jiao)的分布存在顯著時(shi)間(jian)與空(kong)間(jian)差(cha)異性，其濃(nong)度(du)等(deng)(deng)特征的變化(hua)不但與降水(shui)等(deng)(deng)氣(qi)(qi)象(xiang)條件有關(guan)，甚(shen)至(zhi)與多(duo)(duo)種污(wu)染因(yin)子有一定(ding)關(guan)系。

04  微生物氣溶膠暴露風險評估

污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)氣(qi)溶膠中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)微生物(wu)不僅對(dui)廠(chang)(chang)區工人(ren)(ren)造(zao)成健(jian)康威脅，同(tong)時也對(dui)周(zhou)邊居民(min)造(zao)成潛在的(de)(de)(de)(de)(de)健(jian)康風險(xian)。Van Hooste Wim對(dui)比利(li)時污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)員(yuan)工疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)調查發現(xian)，雖然污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)員(yuan)工體內的(de)(de)(de)(de)(de)幽(you)門(men)螺桿(gan)菌血(xue)清與(yu)未暴(bao)露人(ren)(ren)群并無顯著差異(yi)，但他們的(de)(de)(de)(de)(de)胃腸道疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)發病(bing)(bing)(bing)(bing)率(lv)仍(reng)高于未暴(bao)露人(ren)(ren)員(yuan)。Frédéric G. M對(dui)瑞士某污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)調查也得(de)到(dao)了相(xiang)似結論(lun)：該污(wu)(wu)(wu)水(shui)處(chu)理廠(chang)(chang)氣(qi)體檢測(ce)樣品中(zhong)(zhong)檢測(ce)到(dao)腺(xian)病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)，腺(xian)病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)高于檢測(ce)線(xian)樣本(ben)數/總樣本(ben)數的(de)(de)(de)(de)(de)頻率(lv)在8/30-24/32之(zhi)間，更發現(xian)廠(chang)(chang)內操作(zuo)人(ren)(ren)員(yuan)腸道疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)的(de)(de)(de)(de)(de)高發病(bing)(bing)(bing)(bing)率(lv)很可(ke)能與(yu)氣(qi)溶膠中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)有關。Pasalari Hasan等人(ren)(ren)研究發現(xian)：污(wu)(wu)(wu)水(shui)廠(chang)(chang)工作(zuo)人(ren)(ren)員(yuan)及(ji)附近居民(min)對(dui)輪狀病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)及(ji)諾如病(bing)(bing)(bing)(bing)毒(du)的(de)(de)(de)(de)(de)疾(ji)病(bing)(bing)(bing)(bing)負擔(dan)達到(dao)(5.76×10-2和1.23×10-1)，遠(yuan)高于WHO(10-6 pppy)給(gei)出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)參考值。

圖3中(zhong)展示呼吸(xi)(xi)吸(xi)(xi)入(ru)和皮膚接觸兩種暴(bao)(bao)露(lu)方式下，成(cheng)年男性(xing)、成(cheng)年女性(xing)和兒童在污(wu)水處(chu)理廠(chang)不同(tong)處(chu)理階(jie)段的(de)暴(bao)(bao)露(lu)風(feng)險評(ping)估(gu)。評(ping)估(gu)時(shi)均采(cai)用非致癌風(feng)險模(mo)型及美國環(huan)境保護署的(de)人體健康評(ping)估(gu)模(mo)型中(zhong)的(de)數據，使(shi)用公式(1)(2)估(gu)算工作(zuo)人員和附近(jin)居民每日吸(xi)(xi)入(ru)空氣中(zhong)細菌的(de)平均暴(bao)(bao)露(lu)劑量率（ADD），

其中ADDinhalation和ADDskin為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)吸入和皮(pi)膚(fu)(fu)接觸的(de)平(ping)均每日(ri)劑量[CFU·(kg·d)-1]，C為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)空氣中細菌濃度(du)(CFU/m³)，IR為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)吸入率(lv)(m³/d)，EF為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)曝露頻(pin)率(lv)(d/yr)，ED為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)暴露時間(yr)，SA為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)皮(pi)膚(fu)(fu)接觸表(biao)面積(m²)，ABS為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)皮(pi)膚(fu)(fu)吸收因(yin)子(zi)(m/h)，AF是(shi)皮(pi)膚(fu)(fu)粘附因(yin)子(zi)，BW為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)體重(zhong)(kg)，AT為(wei)(wei)(wei)(wei)(wei)平(ping)均壽(shou)命(d)，

通過公式(3)計算風(feng)險系數(shu)(HQ)，從而評估細菌通過空氣傳播(bo)的(de)風(feng)險

HQ為風險(xian)(xian)系(xi)數。RfD為參考劑量[CFU·(kg·d)-1]，圖3中均(jun)采用500 CFU/m³，這是根據(ju)美國政府工(gong)業衛生工(gong)作者會議提(ti)出的(de)可培養細菌暴露在(zai)工(gong)作日內的(de)極(ji)限濃(nong)度計算得到的(de)。當風險(xian)(xian)系(xi)數小(xiao)于1時(shi)，對人體的(de)健康風險(xian)(xian)并不(bu)明顯(xian)；風險(xian)(xian)系(xi)數大于1時(shi)，此處(chu)的(de)暴露風險(xian)(xian)應(ying)該引起(qi)人們重視。

圖3中好氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)、氧(yang)(yang)(yang)化(hua)溝、生(sheng)(sheng)化(hua)反應池(chi)(chi)分別來自采(cai)用不同處(chu)理工藝的(de)污水處(chu)理廠。一般(ban)來說，成年(nian)男性的(de)暴(bao)露(lu)風險要(yao)稍(shao)高(gao)于女(nv)性，兒童(tong)的(de)暴(bao)露(lu)風險要(yao)遠(yuan)高(gao)于成人。夏季(ji)(ji)和(he)秋季(ji)(ji)的(de)暴(bao)露(lu)風險要(yao)高(gao)于春季(ji)(ji)和(he)冬季(ji)(ji)。大(da)部(bu)分處(chu)理單元(yuan)風險系數均(jun)小(xiao)于1，但(dan)在厭氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)處(chu)出現大(da)于1的(de)場景。因此應該(gai)將此厭氧(yang)(yang)(yang)池(chi)(chi)置于室內(nei)，相(xiang)對封閉的(de)環(huan)境可以減小(xiao)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)氣(qi)溶(rong)膠對外的(de)轉移。另外，經呼吸(xi)(xi)吸(xi)(xi)入造成的(de)健康(kang)風險要(yao)遠(yuan)高(gao)于皮膚(fu)接(jie)觸，可見(jian)呼吸(xi)(xi)吸(xi)(xi)入是較為重要(yao)的(de)微(wei)(wei)生(sheng)(sheng)物(wu)氣(qi)溶(rong)膠暴(bao)露(lu)方式。

a 呼吸吸入

b 皮膚接觸

圖(tu)3 細菌氣溶膠對人體的(de)風險評估（HQ）

污水處理(li)廠(chang)中(zhong)(zhong)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)健(jian)(jian)康風險(xian)也(ye)與季(ji)(ji)節有(you)關(guan)。有(you)研究發現(xian)，污水處理(li)廠(chang)中(zhong)(zhong)，直徑(jing)大(da)于3.3 mm的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠主要(yao)出現(xian)在春(chun)季(ji)(ji)和夏(xia)季(ji)(ji)；小(xiao)于3.3 mm的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠主要(yao)出現(xian)在秋季(ji)(ji)和冬季(ji)(ji)。這部分粒徑(jing)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)容易進入肺部，沉積在下呼吸(xi)道中(zhong)(zhong)，對工作(zuo)人員(yuan)健(jian)(jian)康產生(sheng)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da)影響(xiang)。由此可見，污水處理(li)廠(chang)中(zhong)(zhong)夏(xia)季(ji)(ji)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠的(de)(de)暴露(lu)風險(xian)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da)，秋季(ji)(ji)和冬季(ji)(ji)微(wei)(wei)生(sheng)物(wu)(wu)氣(qi)溶(rong)膠對工作(zuo)人員(yuan)的(de)(de)健(jian)(jian)康影響(xiang)也(ye)較(jiao)(jiao)(jiao)(jiao)大(da)，污水處理(li)廠(chang)操作(zuo)人員(yuan)在一年(nian)四(si)季(ji)(ji)上崗(gang)前佩戴口罩應成為基(ji)本配置。

氣溶膠中病(bing)原體(ti)的(de)(de)存在(zai)對污水(shui)處(chu)理(li)(li)廠工人的(de)(de)健康(kang)帶來直接威脅，有(you)必要建立健全污水(shui)處(chu)理(li)(li)設施(shi)的(de)(de)微生物(wu)(wu)(wu)風險管(guan)(guan)理(li)(li)體(ti)系，尤其是病(bing)毒風險管(guan)(guan)理(li)(li)體(ti)系。我國目前已經對部分揮發性(xing)有(you)機物(wu)(wu)(wu)和部分微生物(wu)(wu)(wu)有(you)對應風險評估(gu)方法及結論，但微生物(wu)(wu)(wu)氣溶膠的(de)(de)暴露因子等方面的(de)(de)研究有(you)待進一(yi)步開展，尤其是污水(shui)處(chu)理(li)(li)設施(shi)中病(bing)毒氣溶膠的(de)(de)暴露風險評估(gu)。

05  總結與討論

（1）微(wei)生(sheng)物氣溶膠中(zhong)微(wei)生(sheng)物主要來源于(yu)待處理污(wu)水(shui)(shui)(shui)。微(wei)生(sheng)物從液相向氣相的轉移(yi)發生(sheng)在(zai)污(wu)水(shui)(shui)(shui)處理工藝的各個環(huan)節，包(bao)括格柵(zha)間(jian)、初沉池(chi)、曝氣池(chi)、污(wu)泥濃(nong)縮池(chi)、污(wu)泥脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)間(jian)等單(dan)元(yuan)，微(wei)生(sheng)物的最(zui)高排放量通常發生(sheng)在(zai)生(sheng)物反應器單(dan)元(yuan)以及(ji)污(wu)泥脫(tuo)水(shui)(shui)(shui)單(dan)元(yuan)。

（2）距(ju)離污水界面垂直距(ju)離越遠，氣(qi)溶膠中微生物濃(nong)度(du)越低；隨(sui)水平(ping)距(ju)離的增(zeng)加(jia)，氣(qi)溶膠中病毒濃(nong)度(du)衰減速率(lv)高于細菌(jun)。

（3）污(wu)水處理廠氣(qi)(qi)溶膠(jiao)(jiao)中(zhong)的(de)微生(sheng)物濃度(du)(du)(du)和種(zhong)類受(shou)到環(huan)境(jing)溫(wen)度(du)(du)(du)、濕度(du)(du)(du)、風速(su)、光照(zhao)以及污(wu)水處理工(gong)藝及其運(yun)行方式等多種(zhong)因素的(de)影響(xiang)。夏、春季節的(de)氣(qi)(qi)溶膠(jiao)(jiao)中(zhong)微生(sheng)物濃度(du)(du)(du)通常高于(yu)冬、秋季節。

（4）污水處理廠的微生(sheng)物氣溶膠攜帶病原微生(sheng)物，會(hui)通(tong)過吸入、接觸(chu)等方式威(wei)脅人體健康。兒童與成年男(nan)性、女性相比風險更高。

污水(shui)處理設施(shi)中的微生物(wu)氣溶膠研究還(huan)有待(dai)進一(yi)步深入(ru)：

（1）需要對氣溶膠中(zhong)微生物的(de)(de)致病(bing)性組分(fen)進行進一(yi)步的(de)(de)識別(bie)。致病(bing)性微生物組分(fen)與人群健康(kang)密(mi)切(qie)相(xiang)關，對其的(de)(de)識別(bie)有助于加深對職工職業(ye)疾病(bing)產生機理的(de)(de)認識。

（2）盡(jin)快建立污水(shui)處理設施微生物氣溶(rong)膠風(feng)險(xian)評估方(fang)法(fa)及體系。目前(qian)，國內(nei)外在細菌、真菌及放線菌方(fang)面已有相應的風(feng)險(xian)評估方(fang)法(fa)，但對病(bing)毒(du)的風(feng)險(xian)評估方(fang)法(fa)的研(yan)究極為缺乏，氣溶(rong)膠中病(bing)毒(du)與人類(lei)健(jian)康的具體效應關(guan)系也有待開展。

（3）制(zhi)定(ding)污水處理(li)設施微(wei)生(sheng)物(wu)氣(qi)溶膠控制(zhi)標(biao)準。嚴格(ge)規(gui)定(ding)污水處理(li)設施中(zhong)(zhong)氣(qi)溶膠中(zhong)(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)的(de)(de)排(pai)放量，從(cong)源頭抑制(zhi)氣(qi)相(xiang)中(zhong)(zhong)微(wei)生(sheng)物(wu)對(dui)人群的(de)(de)健康威脅。

（4）加強對微(wei)(wei)生物(wu)氣溶(rong)(rong)膠(jiao)控(kong)制技(ji)術及策略的研究，從(cong)而抑制微(wei)(wei)生物(wu)氣溶(rong)(rong)膠(jiao)的產生與傳播。

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