環境溫濕度是影響空氣微生物采樣器采樣效果的關鍵因素，其通過改變微生物自身活性、空氣流體特性、采樣器核心部件功能三大路徑，直接影響采樣效率（捕獲微生物的比例）、微生物存活率（采樣后可培養的微生物數量）及最終檢測結果的準確性。具體影響機制如下：

 

一、溫度對采樣效果的影響：核心作用于“微生物活性”與“空氣物理特性”

 

溫度通過改變微生物的生理狀態（存活/失活）和空氣的密度、黏度，間接影響采樣器對微生物的捕獲與保留效果：

 

1.高溫環境（通常＞35℃）：降低微生物存活率，可能降低采樣效率

 

微生物存活率下降：

 

多數空氣微生物（如細菌、真菌孢子）的適宜存活溫度為20-30℃，高溫會加速微生物蛋白質變性、核酸損傷——例如在40℃環境中采樣，細菌（如大腸桿菌、葡萄球菌）的存活率可能從常溫下的80%降至30%以下，導致“采樣后培養出的菌落數”遠低于實際空氣中的微生物數量，出現“假陰性”或“結果偏低”。

 

尤其對“非芽孢型微生物”（如流感病毒、酵母菌），高溫下失活速度更快，幾乎無法通過后續培養檢出。

 

空氣物理特性改變，影響采樣捕獲效率：

 

溫度升高會使空氣密度降低、黏度減小（如20℃空氣密度1.205kg/m³，35℃時降至1.145kg/m³）。若采樣器為“撞擊式”（如安德森采樣器，通過高速氣流將微生物撞擊到培養基上），空氣黏度降低會導致氣流速度略微升高，可能使部分微小微生物顆粒（如＜1μm的病毒顆粒）因慣性不足，無法有效撞擊到培養基表面，反而隨氣流逃逸，降低采樣效率。

 

2.低溫環境（通常＜10℃）：抑制微生物代謝，增加采樣器部件故障風險

 

微生物代謝抑制，存活但難培養：

 

低溫會抑制微生物的酶活性，使其進入“休眠狀態”（如真菌孢子、芽孢桿菌），雖短期內不會失活，但采樣后若直接進行常規培養（如37℃恒溫培養），休眠微生物的復蘇速度慢，可能導致“培養時間不足時菌落數偏少”，誤判為“空氣中微生物濃度低”。

 

例如在5℃環境中采樣的細菌，需延長培養時間（從24h增至48h）才能恢復活性，否則檢測結果會偏低30%-50%。

 

采樣器部件功能異常：

 

若采樣器含“氣流控制部件”（如流量計、泵體密封圈），低溫可能導致橡膠密封圈硬化、流量計內液體（如轉子流量計的工作液）黏度升高，影響氣流穩定性——例如流量計顯示采樣流量為28.3L/min（標準流量），實際因液體黏度升高，流量降至25L/min，導致單位時間內捕獲的微生物顆粒減少，采樣結果系統性偏低。

 

二、濕度對采樣效果的影響：核心作用于“微生物顆粒形態”與“采樣捕獲機制”

 

濕度通過改變空氣微生物的“顆粒團聚狀態”（單個顆粒vs團聚顆粒）和“采樣介質吸附性”（如培養基、濾膜的吸濕能力），直接影響采樣效率與微生物存活：

 

1.高濕環境（相對濕度RH＞80%）：微生物顆粒團聚，采樣介質吸濕失效

 

微生物顆粒團聚，捕獲效率波動：

 

高濕環境中，空氣中的微小微生物顆粒（如1-5μm的細菌、真菌孢子）會因水汽凝結而“團聚”，形成更大的顆粒團（如5-10μm）。

 

對“撞擊式采樣器”：大顆粒團慣性更大，更易撞擊到培養基表面，短期內采樣效率可能升高（如RH=90%時，撞擊效率比RH=50%時高20%）；但團聚顆粒若過大（＞10μm），可能被采樣器的“前置濾網”（用于過濾灰塵）攔截，反而無法進入采樣區域，導致效率下降。

 

對“濾膜式采樣器”（如微孔濾膜捕獲微生物）：團聚顆粒易堵塞濾膜孔徑（如0.45μm濾膜被5μm團聚顆粒堵塞），導致氣流阻力增大，采樣后期流量下降，微生物捕獲量減少，結果失真。

 

采樣介質吸濕，影響微生物存活與培養：

 

高濕會導致采樣器的“培養基”（如撞擊式采樣器的瓊脂平板）或“吸附介質”（如濾膜）過度吸濕——瓊脂培養基吸濕后會軟化、液化，微生物撞擊后易隨液體擴散，導致“菌落重疊”（多個微生物形成一個大菌落），無法準確計數；濾膜吸濕后會增強對微生物的吸附力，但過度濕潤可能導致厭氧環境，使好氧微生物（如多數細菌）失活，存活率降低。

 

2.低濕環境（相對濕度RH＜30%）：微生物脫水失活，顆粒易靜電吸附

 

微生物脫水失活，存活率驟降：

 

低濕環境中，空氣濕度遠低于微生物細胞內的水分活度（多數微生物水分活度需求＞0.85），微生物會快速脫水（如細菌細胞壁皺縮、病毒衣殼變性），尤其是“無芽孢/無莢膜的微生物”（如肺炎鏈球菌、流感病毒），在RH=20%的環境中采樣后，存活率可能不足10%，導致檢測結果嚴重偏低。

 

即使是耐旱的真菌孢子（如曲霉孢子），長期暴露在低濕環境中也會因脫水導致萌發率下降，培養時菌落數減少。

 

微生物顆粒帶靜電，吸附流失：

 

低濕環境中空氣導電性差，微生物顆粒（尤其是非極性的真菌孢子、病毒顆粒）易因摩擦（如與空氣分子、采樣器內壁摩擦）帶靜電，進而吸附在采樣器的“進氣管壁”“流量計內壁”或“濾膜支撐體”上，無法到達采樣介質（如培養基、濾膜）——例如在RH=25%時，約30%的1μm細菌顆粒會因靜電吸附在進氣管壁，導致實際捕獲量僅為理論值的70%，結果偏差顯著。