医院空气环境微生物污染检测方法建立及其应用研究

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1、硕士学位论文医院空气环境微生物污染检测方法建立及其应用研究THEESTABLISHMENTOFMETHODFORDETECTINGTHEAIRBORNEMICROBESINTHEHOSPITALANDITSAPPLICATIONS房文艳哈尔滨工业大学2015年12月万方数据国内图书分类号：X511.5学校代码：10213国际图书分类号：504密级：公开工程硕士学位论文医院空气环境微生物污染检测方法建立及其应用研究硕士研究生：房文艳导师：曹罡副教授申请学位：工程硕士学科：环境工程所在单位：深圳研究生院答辩

2、日期：2015年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:X511U.D.C:504DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringTHEESTABLISHMENTOFMETHODFORDETECTINGTHEAIRBORNEMICROBESINTHEHOSPITALANDITSAPPLICATIONSCandidate：FangWenyanSupervisor：Prof.CaoGangAcademicDegreeAppliedf

3、or：Master’sDegreeofEngineeringSpeciality：EnvironmentalEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要空气中微生物与抗生素抗性基因（AntibioticResistanceGenes,ARGs）污染得到

4、人们越来越多的关注。医院因其场所的特殊性，存在着潜在的病原菌与ARGs污染问题。然而，目前对城市医院环境空气微生物与ARGs污染状况的研究较少，缺乏人群在医院环境暴露风险的基础数据。本论文基于非培养的研究手段，建立了一套适合医院空气环境的微生物污染的检测方法，并将该方法加以应用。论文研究了医院环境空气微生物群落结构、病原菌及ARGs污染状况，基于该研究结果对人群在医院环境的暴露状况进行评估，以了解医院空气生物污染状况，并初步探索了人群在医院的暴露风险。研究建立了一种基于非培养的医院空气环境微生物污染的检

5、测方法。布点原则遵循空气微生物监测的标准，采样方法为大流量TSP（TotalSuspendedParticulate）采样器采集；采样时间在22～26h之间；采样膜预处理方法为酸性磁珠法；DNA样品浓度的定量采用Qubit荧光法。对医院空气环境DNA样品采用高通量测序技术和实时荧光定量PCR技术（qPCR）研究其空气微生物的组成特征，病原菌及抗生素抗性基因的污染状况。基于16SrRNA基因扩增片段的高通量测序结果表明：医院空气环境微生物的主导菌门为变形菌门、厚壁菌门等，空气中病原菌的平均比例为3.64%

6、，主导病原菌为腐生葡萄球菌、棒状杆菌、大肠埃希氏菌等。典型医院空气的主导菌群和病原菌在冬夏季间差异明显，病原菌比例夏季稍高于冬季；主导菌群的分布在空气介质与尘土介质间略微不同，而病原菌比例尘土介质显著高于空气介质，表明尘土介质是医院环境病原菌的一个潜在存储库。qPCR定量实验的结果显示：医院空气中β-内酰胺类ARGs相对浓度均值最大，与β-内酰胺类抗生素的使用率较高有关；其中β-内酰胺类的blaTEM基因与大环内酯类的ermB基因是医院环境污染最严重的两种基因；典型医院四种ARGs（blaTEM、erm

7、B、blaCTX-M、mecA）的污染在季节间差异不显著，空气37介质中的相对浓度在10～10copies/ng范围内，医院环境空气介质ARGs污染不容忽视。采用估算呼吸吸入潜在剂量值的方法来评估医院环境空气生物污染物暴露风险，结果显示：病人每次输液就诊时可吸入细菌气溶胶高于433CFU（Colony-FormingUnits），其中可入肺细菌气溶胶高于145CFU，可入肺病原菌高于5CFU；门诊部的医护人员气溶胶暴露风险最大；医院环境ARGs-I-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文56暴露剂量为1

8、0～10copies/h，β-内酰胺类ARGs的暴露风险最大，且同种类ARGs暴露风险在不同部门间差别较小。关键词：城市医院环境；空气微生物；病原菌；ARGs；暴露评估-II-万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractNowadaysairbornemicrobesandantibioticresistancegenes(ARGs)pollutionhasgainedmoreandmoreattention.Becauseoft