Воздух как среда жизни неблагоприятна для микроорганизмов. В ней всегда находятся то или иное количество бактерий, спор, вирусов и цист простейших. В воздушной среде жизнедеятельность микроорганизмов угнетают такие условия как недостаток влаги и элементов питания, перепады температуры, ультрафиолетовые лучи солнечного спектра. Воздушная микрофлора влияет на состав атмосферы. В воздухе атмосферы содержатся биологически и фотохимически активные газы: О₂ – кислород, N₂ – азот, водяные пары, CO₂ – углекислый газ, CO – угарный газ, CH₄ – аммоний, O₃ – озон, N₂O – оксид диазота, NO – монооксид азота, NO₂ – нитриты, NH₃ – аммиак, SO₂–диоксид серы, CH₃SCH_{3 –} диметилсульфид (тиапропан – продукт жизнедеятельности бактерий, размножающиеся в сточных водах и канализации,), аэрозольные частицы, капли. Основную массу воздуха составляют кислород, азот, аргон.

Превращение неорганических соединений фосфора в органические в процессе развития микроорганизмов происходит медленно в следствие того что он не имеет воздушной формы миграции. Фосфор переходит в молекулы нуклеиновых кислот микробов и становится недоступным для других организмов.

О влиянии биогеохимической деятельности микроорганизмов на состав атмосферы написано в работе академика Г.А. Заварзина «Бактерии и состав атмосферы» где отмечается что определяющим фактором для земной атмосферы является биологический кислород, образуемый в геохимическом цикле углерода, к которым относятся процессы хемо, фотосинтеза и окисления органических веществ. Миллиарды лет органический углерод поступал в атмосферу из оксигенных реакций фотосинтеза. Основная роль в превращении неорганического углерода (CO₂) и выделении О₂ принадлежит цианобактериям, входивших состав пикопланктона (мелкие одноклеточные водоросли и бактерии, размеры которых колеблются в промежутке от 0,2 до 2 мкм) океана.

Геохимическое значение имеет два цикла кислорода: быстрый – биологический цикл дыхания и фотосинтеза, медленный это цикл геологического образования окисленных пород. Полагают, что основной вклад в продукцию СО₂ дают грибы они продуциируют около 92% СО₂, бактерии – 20–30%. В геохимическом цикле азота его эмиссию осуществляют 40% – бактерии, 60% – мицелиальные грибы. Также большую роль в образовании и миграции H₂, H₂S, CH₄ и др. имеют микробные сообщества, например, метаногенные, сульфидогенные и другие анаэробные ассоциации микроорганизмов.

Воздух является средой временного нахождения микробов так ка они постепенно оседают на различные поверхности. Воздушная микрофлора содержит много видов пигментированных бактерий: Micrococcus luteus, M. roseus, Sarcina ventriculi, Staphylococcus aureus, St. haemolyticus, Streptococcus pyogenes, также содержатся дрожжи и дрожжеподобные грибы Torula rosea, Candida sp., споры бацилл: Bacillus subtilis, B. cereus, B. mycoides, актиномицетов: Streptomyces album, S. griseus, мицелиальных грибов: Mucor sp., Aspergillus niger, Asp. ochraceus, Penicillium glaucum, P. cyclopium, P. nigricans и др.

Количество видов и численность микроорганизмов воздуха зависит от источников загрязнения. Источниками являются почва, выбросы промышленных и коммунально-хозяйственных предприятий. Воздушная микрофлора постоянно меняется. Например, во время интенсивного движения транспорта городской воздух может содержать до 10000 и больше микроорганизмов в 1м³, в пригороде и парках с сокращением источников загрязнения уже 200–400, на микробов влияют также фитонцидные и фунгицидные свойства некоторых растений. Влажная уборка и проветривание помещений способствует сокращению микроорганизмов в воздухе. Во время случаев распространения таких инфекций как туберкулез, дифтерия, грипп, возбудитель пневмонии рекомендуется проведение дезинфекции.

Санитарно показательными микроорганизмами микрофлоры воздуха являются стрепто и стафилококки, их общая обсемененность должна быть не более 1500 в 1м³ воздуха помещения. Особый контроль осуществляют за воздухом лечебных, детских учреждений и пищевой промышленности, здесь не допускается наличие патогенных и условно патогенных микроорганизмов, общая обсемененность не должна превышать 500 микробов в 1м³.

Микроорганизмы в воздушной среде распространяются с высокой скоростью. При разговоре скорость распространения бактериального аэрозоля составляет 16, при чихании – 46, при кашле до 100 м/с.

Следует отметить, что скорость распространения микроорганизмов в воздухе, в отличие от воды и почвы, очень высокая. При перемещении воздушных масс микроорганизмы разносятся на большие расстояния, что способствует их расселению во многих экологических нишах окружающей среды. Нижний слой атмосферы является пространством куда поступают продукты жизнедеятельности и находятся необходимые вещества для микроорганизмов. Микробы вместе с пылью и каплями воды увлекаются в атмосферу с почвенной и водной поверхности. В воздухе микроорганизмы гибнут от воздействия солнечных лучей, высушивания и отсутствия питательных веществ. Вследствие этого в воздухе непрерывно идут процессы обсеменения и самоочищения.

В микрофлоре воздуха обнаруживаются пигментные сапрофитные бактерии – микрококки и сарцины, споры плесневых и дрожжевых грибов, актиномицеты.

Воздушное пространство больших промышленных городов содержит наибольшее количество микроорганизмов. Воздух в удалении от населенных территорий, лесов, полей, других природных зон и надводных пространств бывает чист. Обсемененность воздуха зависит также и от времени года, в летний период в воздухе наблюдается максимальное, а в зимнее время минимальное количество микроорганизмов. 

Микрофлора воздуха закрытых помещений. Большую часть времени суток человек проводит в помещении, будь это производство, быт или учеба. Нахождение в помещении людей влияет на микрофлору воздуха она в сравнении с улицей более разнообразна и относительна стабильна. Микрофлора помещения содержит в большинстве обитателей носоглотки человека, могут быть и патогенные виды которые поступают при разговоре, кашле и чихании. Источником загрязнения в таких случаях является человек бактерионоситель. Высокий уровень микробного загрязнения наблюдается при высокой плотности населения, активном передвижении их, низком санитарном уровне состояния помещений, плохой или отсутствующей вентиляции, отсутствия солнечной освещенности. В воздухе микроорганизмы находятся в виде аэрозоля.

Аэрозоль – коллоидная система, взвесь в воздухе твердых или жидких частиц содержащих жизнеспособных микроорганизмов в том числе и возбудителей болезней (бактерии, риккетсии, вирусы). Аэрозольные частицы имеют величину от 10 до 2000 нм. Например, при чихании человека или фырканий животного образовываются до 40000 капелек. Различают три основные фазы бактериального аэрозоля:

Капельная фаза – мелкие капельки из бактериальных клеток, окруженые водно-солевой оболочкой. Диаметр частиц около 0,1мм. При попадании в воздух испаряются и оседают на поверхности в течение нескольких секунд.

Мелкоядерная фаза образуется при высыхании частиц первой фазы. Частицы имеют наименьшие размеры, легко увлекаются потоками воздуха, продолжительное время могут находиться во взвешенном состоянии и образуют аэродисперсную систему. Путь распространения большинства возбудителей воздушно-капельных инфекций.

Фаза «бактериальной пыли» образовывается из крупных, быстро оседающих частиц, в составе пыли способна подниматься в воздух.

Воздух как фактор передачи инфекционных заболеваний человека. Патогенные и условно-патогенные виды микробов попадают в воздух вместе с каплями слюны человека или животных, при разговоре, кашле, при слущивании эпителия кожных покровов из кормов и фекалий. Воздушным путём передаются:

1) бактерии – возбудители туберкулеза, дифтерии, коклюша, споровые формы бактерий и др.;

2) вирусы – возбудители острых респираторных инфекций (ветряной оспы, гриппа, парагриппа и др.);

3) споры грибов рода Aspergillus, Mucor, Penicillium и др.

Санитарная оценка воздуха по микробиологическим показателям. Санитарно-микроскопические показатели воздуха нормируются в зависимости от типа и назначения помещения.

Исследование воздуха на наличие микроорганизмов осуществляют седиментационным и фильтрационным методами.

Показателями санитарного состояния воздуха являются:

1) ОМЧ (общее микробное число) воздуха – количество колониеобразующих единиц в 1 м3 воздуха;

2) наличие золотистого стафилококка;

3) присутствие дрожжеподобных и плесневых грибов;

4) обнаружение патогенных микроорганизмов.

Обеззараживание воздуха закрытых помещений проводят способами:

1) применяются газы (фенол, С₅Н₆О₃);

2) используются аэрозоли формалина с креолином;

3) используют УФЛ-аэроионизаторы;

4) организуют активную вентиляцию.

 

Задания для самостоятельной работы

 

1. Экологических факторов оказывающие влияние на жизнедеятельность микроорганизмов в воздушной среде.
2. Геохимическое значение циклов кислорода.
3. Состав воздушной микрофлоры.
4. Источники бактериального загрязнения воздуха атмосферы.
5. Санитарно-показательные микроорганизмы микрофлоры воздуха.
6. Микрофлора воздуха закрытых помещений.
7. Фазы бактериального аэрозоля.
8. Действие на микроорганизмы ультрафиолетовых лучей и ионизирующего излучения.
9. Химические факторы, оказывающие влияние на развитие микроорганизмов.
10. Методы исследования воздуха на наличие микроорганизмов.
11. Как называется коллоидная система, представляющая собой взвесь в воздухе твердых или жидких частиц.
12. Показатели санитарного состояния воздуха.
13. Инфекции, передающиеся воздушным путём.
14. Характеристика воздуха как среды обитания для микроорганизмов.