军团菌(卫生工程学)

1［综述］军团菌生态规律研究进展及其在预防控制措施中的应用马妮,郑洪,张旭（辽宁省疾病预防控制中心，沈阳，110005）军团菌为淡水生菌属，是引起人类非典型肺炎的主要病原菌，常聚集于集中式空调水中，并以气溶胶形势传播。1976年首次在美国被发现，由于其具有很高的病死率而引起各个国家的重视，随着现代社会各种人工环境公共场所的增加而显有增加的趋势。目前已发现的军团菌属有43个种，65个血清型，与人类相关的嗜肺军团菌现已发现有15个血清型［1］。国内外资料表明，军团菌是社区获得性肺炎第二位病因［2］，是细菌性非典型肺炎的三大病原菌之一，由军团菌引发的军团菌病由于与其它病原体引起的非典型肺炎有一致的临床表现，常导致误诊，因此死亡率可达15~20%［2］。我国卫生部在2003年8月颁发了《集中式空调通风系统卫生规范》，目的就是要从军团菌易滋生的公共场所水体环境入手，切断其传播来源与途径。本文对军团菌的生态特征、分布规律及世界各国对军团菌防护控制规定限值进行了综述，笔者希望通过了解公共场所军团菌的生态习性，有目的的加强对公共场所有效部位的监测管理,从而提高检出率，并建议有关部门制订相应的消毒技术指导，从而更加有效的控制军团菌病的爆发流行。1.军团菌的分布规律及预防措施21.1．军团菌的培养特性军团菌是专性细胞内寄生菌，体外培养营养要求苛刻，生长缓慢，专性需氧，2%~5%的二氧化碳能促进部分菌株的生长。最适PH值为6.4-7.2，最适温度35℃。军团菌生长过程中需要多种微量元素如铁、钙、镁、锰、锌、钼等，同时还需要氨基酸以甲硫氨酸和半胱氨酸最为重要[3]。实验室培养生长时需要L-半脱氨酸盐和铁盐，在一般培养基上不生长，其不发酵也不氧化糖类，不还原硝酸盐，氧化酶阴性或弱阳性，尿素酶阴性。Na+离子对军团菌有抑制作用。军团菌在显微镜下常呈多态性，温度升高到42℃仍有活力。军团菌在GVPC平板上生长出灰白色、圆形稍凸、湿润光滑、挑起似牙膏粘稠，新鲜菌落边缘有紫色光泽。1.2水体中分布规律军团菌是一类水生菌群，生存环境比较广泛，在自然环境水体中军团菌是常见的细菌。何晖等人在2003年对广州地区各种水体，包括地表自然水、水源水、出厂水、管网末梢水、公共场所二次供水、公共场所冷却塔水等进行检测，结果显示，在地表的自然水、水源水、出厂水、末梢水中均未检出军团菌，而在公共场所二次供水阳性率为10%，公共场所冷却塔水阳性率为43.48%，其中大型公共场所阳性率为57.14%，中小型公共场所37.50%，地铁38.46%，医院44.44%。可见人口聚集密度大、空气不流通、消毒次数少的公共场所是军团菌易滋生的危险场所［4］。随着我国国民经济的发展和高大建筑物及空调设备的增多，军团菌传播以气溶胶为载体，而供水系统可通过水龙头、淋雨、涡流浴、泡泡浴、人工喷泉多形成气溶胶，因此这些地方的军团菌污染也应引起足够的重视。31.3集中空调中分布规律近20年来，由于公共场所集中空调的日益普及，军团菌病流行爆发危险也日益增加。陈健等人在2005年6月至9月对马鞍山所有商场、宾馆等4类公共场所的集中空调采样，结果发现：水冷式空调系统阳性率为50.9%，风冷式系统的阳性率为47.8%，对中央空调系统各关键环节点军团菌污染调查中发现，水冷式空调系统的高危污染环节有冷凝器、冷却塔、膨胀水箱水[5]。各个储水环节水样均检出军团菌，提示防控中央空调系统应在更大范围内采取更严密措施。军团菌的污染程度可能与冷却塔的使用频率有关［6］因此，酒店作为全天运行的公共场所较商场、医院、展览馆、图书馆军团菌阳性检出率高。［7］2影响因素军团菌在实验室培养要求苛刻，但在自然环境及人工环境中却广泛存在，而且不易消除。主要由于水体环境尤其是人工水环境为其提供了适宜的生长条件。管壁形成污垢及生物膜，使其成为军团菌理想的生存环境，尤其是中央空调冷却塔水，由于冷却塔可受到充足的阳光照射，加上微量元素与不常清洗产生的有机物，为军团菌提供了有利的生长条件[8]。因此中央空调冷却塔是军团菌一个特殊的生存环境，其特有的物理化学因素及与环境结合后的生态因素都是影响军团菌生长繁殖的重要支持。2.1理化性因素冯文如等人分别就冷却塔水温、浑浊度、铁、PH对军团菌的影响进行了考察，检测结果分析表明，中央空调冷却水塔水的浑浊度、铁含量、水温均超出生活饮用水水质，三因素中，水温被4认为与军团菌阳性检出率有显著相关性，30~40℃的水中军团菌最为活跃，而冷却塔水的平均水温为30~40℃，恰为军团菌活跃的温度范围，再加上其循环使用，疏于清洗，使人工冷却塔不可避免成为首要污染源。温度对军团菌的影响也表现在季节的变化上，2001年3-11月，朱佩云等人调查了上海4个地铁站空调冷却塔军团菌的污染状况，结果显示不同季节军团菌的阳性率有差异，7-9月阳性率处于检出高峰期，为82.86%。［9］2.2生物膜作用国内外很多资料报道，冷却塔生物膜的形成对军团菌有一定的保护作用，可以在生物膜中抵御不良环境条件如消毒剂、不良的温度，酸碱度等的损伤和破坏。目前使用的大部分消毒剂之所以不能持久有效地消除或控制中央空调冷却水内的军团菌可能是由于有一部分军团菌会渗透躲避到冷却塔壁上的生物膜内［10］2.3军团菌与原虫的关系国内外很多资料表明，水中阿米巴样原虫是军团菌的天然宿主，为军团菌免受含氯等消毒剂杀灭作用提供良好的屏蔽作用，并随原虫的活动规律可以存活于较宽温度范围内，使其增强了在环境中的存活能力，传播能力和致病性。吴守芝等通过原位分子杂交技术针发现嗜肺军团菌16srRNAmip基因的杂交信号均匀分布于原虫细胞中［11］。3军团菌的预防控制军团菌在自然界分布广泛，但与人类活动息息相关的是人工水环境，中央空调是军团菌传播流行的重要渠道，对其进行防控无疑是预防军团菌病的根本防治措施。53.1消毒控制措施目前国内常用的水环境军团菌消毒方法有化学消毒、加热消毒、紫外线消毒、金属离子电离、臭氧消毒和电化学技术等方法，如表1所示。目前应用电化学技术控制军团菌被认为更具有广泛的应用前景。表1：军团菌消毒方法列举消毒方式原理优点缺点化学消毒氧化还原反应费用低、效果好无法达到生物膜内，高浓度易对管道产生腐蚀加热消毒提高热水系统温度，使细菌蛋白变性方法简便，无二次污染安全性差，灭菌不彻底，冷热交换易于军团菌重新滋生金属离子电离有效抑制病原菌再次滋生造价高、金属离子对人体危害未可知紫外线消毒诱变细菌DNA产生突变方法简便，无二次污染水中紫外线穿透力差，一般不超过2cm臭氧消毒高电位杀死病原菌良好的微生物消毒剂和氧化剂，反应迅速对人类呼吸系统产生损害，浓度控制须谨慎电化学技术外电场产生特定频率的波，阻碍微生物生理代谢功能原应用于液体食品，不直接接触水体，不产生二次污染，消毒彻底应用时间短，此项技术还在研究中3.2各国对军团菌控制规定由于军团菌危害性大，为控制军团菌传播，目前美国以及欧洲一些发达国家均对军团菌的控制做出规定，如表2所示。表2：各国军团菌最大允许规定[12]各类标准军团菌最大允许值规定欧洲EWGLI冷却塔系统：军团菌≤1000cfu/L总菌数≤10000cfu/mL荷兰自来水标准自来水系统：军团菌≤50cfu/L新加坡标准冷却塔、喷泉系统：军团菌≤1000cfu/L日本厚生劳动省标准温泉水：军团菌≤100cfu/L澳大利亚标准冷却塔系统：军团菌≤10000cfu/L总菌数≤100000cfu/mL各个国家及地区为控制军团菌制订的法规及标准，为控制军团菌的流行起到了巨大的作用，也是中国控制军团菌立法规定及标准的借6鉴。4存在问题与建议综上所述，军团菌是一类水生细菌，通过空气中的气溶胶传播疾病，公共场所的人工水环境尤其是空调冷却塔的特殊环境为军团菌滋生提供了条件，研究军团菌的生态规律为控制军团菌提供了很好的方法和途径。首先,军团菌的预防控制策略应重点针对冷却塔、水管网及其他导致军团菌增殖、传播的固定设施，在设计、维修和管理上制定消毒清洗实施办法，具体操作不仅在于定期对冷却塔水进行消毒，还要在不使用中央空调时将冷却塔内冷却水排干后将内壁清扫干净，尤其是塔壁上生物膜，彻底破坏军团菌赖以生存的微小环境。［13］其次,以往对军团菌监测管理的研究中，往往更重视其检测方法，忽略了军团菌检出率的提高也依赖于采样的有效部位的探询，因此，制订公共场所集中式空调卫生规范采样原则,进行相应的消毒技术指导，采取有效的预防措施，是广大卫生工作者势在必行的任务。［参考文献］［1］汪黎.军团菌的免疫检测技术研究进展［J］.微生物学免疫学进展2006,34(2):76-78［2］徐瑛,候长春,刘洪亮.集中空调系统及其他生活环境水中军团菌污染状况［J］.环境与健康,2007,24(2):95［3］鞠晓红，方芳，马爱新.军团菌检测方法的研究进展［J］.吉林医药学院学报2007,28(1):48［4］何晖,龚玉娇，莫自耀.军团菌分离培养法的改进和应用［J］.热带医学杂志2004,4(4):414-416［5］陈健,刘洋，夏清云.马鞍山市公共场所中央空调军团菌污染状况［J］.中华预防医学杂志2006,40(2):1047［6］冯文如，马林，刘汉湘等.广州市公共场所空调冷却塔水中军团菌污染状况调查［J］华南预防医学2005，33（3）：60［7］邹梅，万强，薄志坚等.大连市部分公共场所集中空调冷却水军团菌污染状况调查［J］预防医学情报杂志2006，22（5）：627［8］赵金辉.军团菌污染现况及预防措施研究进展［J］卫生研究2006，35（6）：818-819［9］朱佩云，陈悦，沈健民等.上海部分地铁站空调冷却塔水军团菌污染状况调查［J］环境与职业医学2002，19（5）：313［10］林海江，蒋伟利，郭奕芳等.中央空调冷却塔水军团菌生态特征实验研究［J］.中国卫生检验杂志,2007,17（8）：1395［11］吴守芝，汪宗江，李恒新等.利用荧光素原位分子杂交检验水样中嗜肺军团菌的研究［J］.中国卫生检验杂志,2007,17（4）：609-611［12］张怡，陈悦，韩柏平.军团菌控制指标及水处理系统中的预防措施［J］上海预防医学杂志2007，19（17）：520［13］朱展鹰,郑慧贞，黄国超等.军团菌病的流行概况以及预防控制［J］.热带医学杂志2006,6(2):337