袁少伟1 朱 磊1 张媛媛1 张 彤1 李 刚2 马学旻3

关键词 航空口岸；旅检大厅；气溶胶；病原体；监测

Monitoring and Analysis of Airborne Bioaerosol Pathogens in

Passenger Inspection Hall at Yinchuan Airport

YUAN Shao-Wei1 ZHU Lei1 ZHANG Yuan-Yuan1 ZHANG Tong1 LI Gang2 MA Xue-Min3

Abstract To monitor and analyze the airborne biological aerosols and the aerosols carried pathogens at Yinchuan Hedong Airport, to provide scientific basis for the airport health supervision department and make scientific advice for preventing the cross-regional transmission of respiratory infectious diseases such as new coronavirus through airport ports. From January to December 2021, the air microbial sampler and the virus aerosol collection and enrichment instrument were used to collect airborne bioaerosols at the entrance of security check, aisle and corridor of passenger inspection hall for pathogen monitoring. The pathogens carried by airborne bioaerosols in the three monitoring sites were mainly bacillus and other bacterial pathogens, and the colony count was more in summer and autumn than in winter and spring, and the number of security check entrances was more than that of corridors and bridges, and no respiratory virus was detected. The airport health supervision and administration authorities shall, while taking good measures for personal hygiene and epidemic prevention in public places, continue to strengthen the supervision and management of environmental hygiene and disinfection to ensure the environmental health and safety in public places and reduce the transmission risk of the respiratory infectious diseases represented by pneumonia in novel coronavirus.

Keywords airport; passenger inspection hall; aerosol; pathogen; monitoring

当今国际协作越来越紧密，传染病通过跨境传播的风险日益增大，2020年始新型冠状病毒感染的肺炎疫情席卷全球，航空运输是传染病跨境传播的重要途径。而国内机场乃至国际机场是贸易和人员往来的重要结转地点，传染病病原体通过飞机等的传播速度也大大加快^[1]。《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)》中新增了气溶胶可能是传播新型冠状病毒肺炎的一种途径^[2]，主要原因为以气溶胶为传播媒介的SARS、MERS等传染疾病频发^[3]。空气气溶胶的质量直接影响该地空气环境质量，为分析航空口岸检旅大厅的空气气溶胶病原体携带情况，本研究从2021年1月—12月对银川河东机场旅检大厅空气悬浮生物气溶胶病原体携带情况进行监测分析，希望为目前新冠肺炎等传染病防控提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 一般资料

自2021年1月—12月，每个月上旬、中旬和下旬对选取的银川河东机场旅检大厅安检入口处、过道、廊桥入口处3个监测点连续进行气溶胶样本采集，受新冠肺炎疫情影响，每次尽可能采集客流量较大时的样本。每个监测点采样2次，每次10 min。

1.2 方法

1.2.1 空气细菌微生物采集

使用生物梅里埃公司制造的AIR IDEAL 3P空气微生物采样器（距离地面1.5 m，采样流量设定100 L/min）进行空气细菌微生物采集，该采样器采用撞击式生物收集器原理，空气被涡轮吸收通过一个网格表面，气流的加速导致空气中的微生物撞击到琼脂上，空气通过网格时滤出颗粒，以便于在培养基孵育后对CFU（菌落形成单位）进行计数，5 μm以上的粒子可以100%被吸附。细菌计数选用9 cm营养琼脂平皿，真菌计数选用9 cm沙式琼脂平皿，军团菌采集培养选用9 cm选择性GVPC培养基，菌落鉴别选用9 cm哥伦比亚血琼脂平皿。

1.2.2 空气病毒微生物采集

使用杭州富集生物科技公司设计制造的病毒气溶胶采集富集仪BIO-Capturer-6（距离地面1.5 m，采样流量设定100 L/min）进行空气病毒微生物采集，该采集器采用物理学气液冲击原理设计，在采集时驱动收集液面旋转、上升，全面包裹气流，实现高效气液混合和气溶胶回收。使用配套广谱偶联纳米磁珠或/和特异病毒富集试剂可实时对液相生物气溶胶粒子进行同步捕捉的同时，完成气溶胶目标病原体分散、吸附、浓缩和现场样品小体积化，避免气溶胶目标粒子随蒸发再流失，避免收集后再稀释。

1.2.3 细菌培养及鉴定

将采样完毕后的培养基置于5%二氧化碳（CO₂）培养箱进行培养，真菌28℃培养5 d及常规细菌37℃培养24 h，根据菌落形态特点和革兰氏染色镜检结果进一步进行菌落分离、纯化、培养，然后用梅里埃VITEK2 Compact全自动微生物鉴定仪进行细菌鉴定，对于疑难细菌送宁夏医科大学附属总医院微生物室使用微生物质谱仪或送生工生物工程（上海）股份有限公司进行测序鉴定。

1.2.4 菌落数计算

计数用培养基经培养48 h后使用环凯Smartcounter全自动菌落计数器进行平皿菌落计数，空气细菌菌落数以每立方米菌落形成单位（ cfu/m³）表示，菌落数计算公式为P＝1000 N/QT。式中，P为每立方米空气菌落数，cfu/m³；N为平皿菌落数；T为采样时间，min；Q为空气采样流量，100 L/min^[4]。

1.2.5 病毒检测

使用凯杰EZ1 全自动核酸提取仪及配套试剂对病毒气溶胶富集液提取核酸；使用凯杰QIAcuity One 5plex数字PCR系统进行新型冠状病毒、甲型流感病毒和乙型流感病毒检测；使用上海之江呼吸道16种病毒核酸检测试剂盒进行常见呼吸道病毒荧光定量PCR法检测。

1.3 统计分析

监测数据运用SPSS 20.0统计软件对夏秋季节和冬春季节菌落计数进行独立样本T检验，P＜0.05具有统计学意义；对不同监测点菌落计数进行单因素方差分析检验和LSD多重比较，P＜0.05具有统计学意义。

2 结果

2.1 主要细菌鉴定结果

2.1.1 革兰氏阳性芽孢杆菌

(1) 枯草芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表1。

(2)巨大芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表2。

(3)简单芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表3。

(4)蜡样芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表4。

(5)短小芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表5。

(6)地衣芽孢杆菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪BCL卡生化鉴定结果见表6。

2.1.2 革兰氏阳性球菌

(1)藤黄微球菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪GP卡生化鉴定结果见表7。

(2)表皮葡萄球菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪GP卡生化鉴定结果见表8。

(3)溶血葡萄球菌VITEC-2 Compact微生物鉴定仪GP卡生化鉴定结果见表9。

2.1.3 真菌VITEK^® MS微生物质谱检测系统鉴定结果

(1)烟曲霉菌VITEK^® MS微生物质谱检测系统鉴定结果见图1。

(2)米曲霉菌VITEK^® MS微生物质谱检测系统鉴定结果见图2。

2.2 呼吸道病毒核酸检测结果

对3个监测点新型冠状病毒、甲型流感病毒、乙型流感病毒、呼吸道合胞病毒、人偏肺病毒、副流感病毒1型、副流感病毒2型、副流感病毒3型、腺病毒、人博卡病毒、冠状病毒229E、冠状病毒HKU1、冠状病毒OC43、冠状病毒NL63、肠道病毒、麻疹病毒、人鼻病毒的监测结果显示均为未检出相关病毒。

2.3 气溶胶携带细菌分布情况

不同季节各监测点菌落计数情况见表10。各季节细菌分布情况见表11。

表11 各季节细菌分布情况

Table 11 Distribution of bacteria in each season

3 结论

空气中悬浮的微生物种类繁多，包括细菌、病毒等各类有生命的活体，主要来源于自然界的土壤、水体、动植物和人类。空气中微生物大多附着在灰尘粒子上，以微生物气溶胶的形式存在于空气中。微生物气溶胶是悬浮于空气中的微生物所形成的胶体体系^[5]。细菌总数是空气质量的重要评价指标，机场旅检大厅空气悬浮气溶胶携带病原体种类和数量关系到旅客的健康安全。本研究通过2021年1—12月对旅检大厅安检入口处、过道、廊桥入口处3个监测点空气悬浮气溶胶携带微生物的监测，发现夏秋季节菌落计数明显高于冬春季节，P＜0.05具有统计学意义。河东机场周边主要被大量植被和农田环绕，机场旅检大厅内空气环境可能受到周边植物活动的直接影响，与方治国等^[6]研究结论：空气细菌浓度在植物活动较多的夏季和秋季较高一致。

本研究结果显示，在旅检大厅空气悬浮气溶胶中共监测到芽孢杆菌属、微球菌属、葡萄球菌属、微杆菌属、气球菌属、革兰氏阴性菌属、曲霉菌属7种细菌属，其中以芽孢杆菌属占比最高。细菌分布与方治国等^[7]研究结论：城市生态系统空气中出现的细菌以革兰氏阳性菌较多，革兰氏阴性菌较少，其中优势菌属为芽孢杆菌属、葡萄球菌属、微杆菌属和微球菌属，真菌优势菌属为青霉属、曲霉属等7属基本一致。本研究未检出β溶血性链球菌、嗜肺军团菌和呼吸道相关病毒。

本研究空气悬浮生物气溶胶病原体分布监测结果显示芽孢杆菌属细菌总计占86%以上，与吕国平等^[8]研究结果一致。但同时也检出了一些条件致病菌，当机体免疫力低下时，可能诱发人体机会感染，如蜡样芽孢杆菌可污染食物引发疾病^[9]、浅绿色气球菌可引起眼部感染^[10]、曲霉菌可引起鼻腔鼻窦疾病^[11]、溶血性葡萄球菌可通过接触传播导致机会性感染。

本研究数据显示，每次监测结果细菌总数均符合GB 37488-2019《公共场所卫生指标及限值要求》中≤4000 cfu/m³的规定要求，监测所得的细菌种类分布也与室外环境基本相同，可能与旅客频繁进出旅检大厅，室内外空气交换频率高有关，与张进^[12]研究结果一致。安检入口细菌计数明显高于其他2个监测点，P＜0.05具有统计学意义。主要原因可能与安检入口处距离航站楼出入口较近有关，人员频繁进出航站楼使该区域室内外气流交换频次相对较高，空气质量更易受到室外环境因素影响。

在本研究中，银川河东机场旅检大厅空气悬浮生物气溶胶病原体监测结果显示细菌总数合格，细菌种类主要以枯草芽孢杆菌等非病原性腐生菌为主，溶血性葡萄球菌等条件致病菌占比较低，未检出β溶血性链球菌、嗜肺军团菌和呼吸道病毒。推测原因可能为：①2021年仍处于防控新冠肺炎疫情关键阶段，机场等公共卫生场所按要求加强了卫生环境的消毒处理措施；②人员进出公共场所必须测量体温、出示健康码等，人员健康状况整体相对良好；③因新冠肺炎疫情影响及公共媒介宣传，公众勤洗手、勤消毒等个人卫生意识得到加强；④人员进入公共场所少聚集和必须严格规范佩戴口罩的措施大幅度阻断了β溶血性链球菌等传染性病原体经呼吸道传播途径；⑤疫情期间机场客流量下降，旅检大厅空间空旷和相对通风的环境及严格落实旅客佩戴口罩的措施使空气中与人活动密切相关的病原体气溶胶浓度降低。

目前新型冠状病毒变异株不断出现，其中有些成为全球优势流行株的传染性持续增强，给全球疫情防控带来严峻挑战，进出航空口岸需要一方面督促旅客养成良好卫生习惯，严格履行进出公共场所个人卫生防疫措施；另一方面机场口岸卫生管理部门需持续加强环境卫生消毒、保洁和监管，二者相结合才能进一步保障疫情期间公共场所环境健康安全，降低传染病在公共场所传播的概率。

参考文献

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[2]国家卫生健康委办公厅,国家中医药管理局办公室.新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第六版)[EB/OL]. (2020-02-18)[2022-02-10]. http://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2020-02/19/content_5480948.htm.

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基金项目：海关总署科研计划项目（2020HK138）

第一作者：袁少伟（1980—），男，汉族，宁夏青铜峡人，本科，副主任医师，主要从事微生物病原体检测，E-mail: ysw9980416@163.com

1. 宁夏国际旅行卫生保健中心（银川海关口岸门诊部） 银川 750011

2. 宁夏医科大学附属总医院 银川 750000

3. 宁夏疾病预防控制中心 银川 750000

1. Ningxia International Travel Health Care Center (Yinchuan Customs Port Clinic), Yinchuan 750011

2. Affiliated General Hospital of Ningxia Medical University, Yinchuan 750000

3. Ningxia Center for Disease Control and Prevention, Yinchuan 750000