【摘 要】
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超声波加湿广泛用于缓解供暖房间的空气干燥问题,但不当使用可能导致室内微生物气溶胶污染并使居民面临“发热”、“超敏性肺炎”等健康风险。现有民用建筑中鲜有微生物气溶胶的实时监测装置,室内人员只有在察觉异味、甚至出现“咳嗽”等症状后才会意识到微生物气溶胶环境的恶化,但此时采取措施为时已晚。因此,明确超声波加湿后室内微生物浓度及群落结构的动态变化规律,对降低室内微生物气溶胶暴露风险、保障人员健康具有重要意
【基金项目】
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国家自然科学基金(52008078); 上海市科技英才扬帆计划(19YF1401800); 中央高校基本科研业务项目基金(2232018D3-36)
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超声波加湿广泛用于缓解供暖房间的空气干燥问题,但不当使用可能导致室内微生物气溶胶污染并使居民面临“发热”、“超敏性肺炎”等健康风险。现有民用建筑中鲜有微生物气溶胶的实时监测装置,室内人员只有在察觉异味、甚至出现“咳嗽”等症状后才会意识到微生物气溶胶环境的恶化,但此时采取措施为时已晚。因此,明确超声波加湿后室内微生物浓度及群落结构的动态变化规律,对降低室内微生物气溶胶暴露风险、保障人员健康具有重要意义。为此,本文基于实际办公房间,采用模拟实验法在4个实验舱(3个作为加湿组,1个为对照组)中营造供热加湿条件,基于用户使用习惯,在供暖实验舱内超声波连续加湿实验,采样分析了不同加湿水平下(不加湿、RH=40%、55%、70%)超声波加湿室内细菌和真菌气溶胶浓度、粒径分布及群落的动态变化,以明确:1)加湿器常用的三种典型水质(蒸馏水、自来水和凉白开)在超声波作用下的微生物增殖情况;2)不同加湿水平与加湿时长下室内微生物气溶胶的浓度、分级粒径(吸入风险)及致病菌占比的变化规律;3)通过采样分析室内各表面灰尘,探究各加湿条件下室内地面、墙面中沉降菌的浓度与分布,提供评价室内菌体二次悬浮的基础数据。研究结果表明:1)超声波促进了加湿器水中细菌增殖,运行150分钟后,三种水中细菌浓度均增长显著,不含游离氯但碳、氮等营养元素较为丰富的凉白开尤甚,连续运行1天后,加湿器水中微生物浓度超过GB 5749-2006标准限值。2)超声波加湿后室内真菌气溶胶浓度处于较低水平(≤177 CFU/m~3),细菌气溶胶浓度前2天维持较低水平,但从加湿第3天起呈指数增长,可在一周内(RH=70%)或第9天时(RH=55%)突破1000 CFU/m~3限值,且其粒径集中于亚微米(<1.1μm)范围,吸入风险大;加湿后空气中细菌群落结构显著恶化,具有潜在致病性的菌属(如,假单胞菌属、短波单胞菌属、军团菌等)相对丰度大幅增加,高达45%;加湿后的空气与水中细菌群落结构具有较高相似性。3)加湿室内表面灰载细菌迅速增加,加湿10天时浓度高达8.8×10~7 CFU/mg灰,是加湿前的13倍,真菌增长虽具有滞后性,但浓度也增大了5倍,达6.0×10~7 CFU/mg灰,远超WS 394-2012的限值;微生物浓度增加多集中于地面且与加湿水平密切相关,满足:ΔCRH55%>ΔCRH70%>ΔCRH40%。长期采用超声波加湿会增大室内微生物暴露浓度,导致室内空气品质恶化。建议用户加湿时设置湿度不宜过高,1~3天需更换加湿器水,并在加湿后及时通风并清扫。研究可为营造健康人居环境提供积极借鉴。
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