1.概况

悬浮在空气中的微生物统称为浮游菌，这些微生物独立悬浮在空中是不能生成的，它一般附着在颗粒物上，这些颗粒物的当量直径基本上不小于1微米，悬浮在空气中形成气溶胶。

在医疗、卫生、制药、食品等行业中，环境空气处理之后，特别在洁净室中空气微生物的含量，是评估该环境质量的重要指标之一。

2.撞击式浮游菌采样方法研究

浮游菌采样方法大致有：撞击式、过滤式、离心式、溶液收集式等等。因撞击式浮游菌采样方法简单易实现、运用较普遍，这里重点对撞击式采样方法做分析。

2.1撞击式浮游菌采样器实验方法

试验方法分为两种：物理法和生物法。物理法能定性分析采样器的收集效率。生物法能定量确定采样器的采样效率。

物理法：在一定的空间内发红色或绿色颗粒，用采样器来采样，查看在收集皿上收集到的彩色颗粒数量，可比较出采样收集效率的优劣；也可通过改变采样器的参数来判断与收集效率紧密相关的参数的重要度。

生物法：在一定的空间内发出生物气溶胶，用采样器采样一定时间，将培养皿取出放入洁净恒温恒湿箱内培养，72h后查看培养皿上的微生物群的数量。此法可判断所采集的微生物的效率和所采集的微生物的成活率。

通过大量的实验，采样物理法和生物法对撞击式采样器的采样效率实验可得出影响采集效率的因素和关键参数。

2.2微生物手机效率理论

通过大量的实验，验证了下式微生物收集效率与几个参数的关系：

式中：

ψ：微生物收集效率，K：系数（0-10），λ：收集面的粘度，单位Pa s，D：导流距离（狭缝的厚度或微孔喷口厚度），mm，Q：采样空气的流量，m³/min，ρ：收集舱的泄露率，Pa.m³/s

δ：撞击喷射面与收集面之间的距离，mm，S：喷射口面积（一条狭缝的面积或一个微孔的面积），mm2

n：狭缝的数量或微孔的数量

从式（1）中得知：

1）微生物收集效率ψ与喷口的导流距离D成正比，导流距离越大，能提高微生物的收集率。

2）微生物的收集效率ψ与采样量的平方（Q2）成正比。采样量越大，微生物的收集率越高。

3）微生物收集效率ψ与喷口同培养基的间距的平方（δ2）成反比关系，当喷口与培养基的间距越大时，收集率越低；当喷口与培养基的间距越小时，收集率越高，所以控制喷口与培养基的间距非常重要。

4）微生物收集效率ψ与单个狭缝喷口或单个微孔通风面积成反比关系。喷射孔越大微生物收集率越低，喷射孔越小微生物收集率越高。

5）微生物收集效率ψ与狭缝喷口或微孔喷口的数量n成正比，在采样流量一定的情况下，喷口数量越多，撞击风速就越低，收集率也就越低。

6）微生物收集效率ψ与采样舱体的泄漏率成反比。如果采样舱的密封性好，泄漏率低，会提高采集率，相反，如果采样舱的密封性差，泄漏率高，会降低采集收集率。

综上所述，在结构已满足微生物收集率后，必须检测采样量、泄漏率、喷口与培养基的距离等这三项指标，有必要时应对喷口孔径或狭缝大小进行测量并确定尺寸偏差。

2.3几种撞击式浮游菌采样器分析

根据式（1）微生物收集效率理论，对几种撞击原理采样器做分析。

1）静态狭缝式采样器

静态狭缝式采样器是一种采样口由多条狭缝组成的、狭缝与培养皿位置相对静止的采样方法。空气通过每条狭缝撞击在培养皿上，被采样的微生物收集在培养皿上并形成与狭缝对应的线条，培养皿经培养后可在显微镜上看出微生物的分布，形状与狭缝一致。

根据式（1）中的参数，导流距离D较小，单个狭缝喷射口面积S较大，这些参数直接降低了微生物收集率ψ。

静态狭缝式采样器的优点：结构简单、采样量Q较大。

静态狭缝式采样器的缺点：采样收集的浮游菌堆积在线上较难分辨微生物的数量。因狭缝较长，狭缝的撞击风速会不一致，导致浮游菌收集的效率打折扣。微生物收集率需要较高的采样流量才会较高。

2）旋转狭缝式采样器

旋转狭缝式采样器是一种采样口由1条或2条狭缝组成的、狭缝与培养皿位置相对移动的采样方法。采样空气通过狭缝撞击在培养皿上时，在培养皿上的微生物形成一个扇形的区域。

根据式（1）中的参数，导流距离D较小，单个狭缝喷射口面积S较大，采样舱不易密封，泄漏率较大，这些直接影响采样的收集率，但因狭缝数量为1-2个，所以，微生物收集率会比静态狭缝式采样器高。

旋转狭缝式采样器优点：能将采样的浮游菌在培养基上根据时间的先后进行分布。能在培养基上均匀分布采集的浮游菌。同样采样流量的采样器，这种采样收集率会高。旋转狭缝式采样器缺点：培养皿由电机带动旋转，结构复杂。因采样流量较小，降低了微生物收集率。因采样喷头需与培养皿相对旋转运动，所以要求培养皿较大。

3）多孔式采样器

多孔式浮游菌采样头为若干个微型孔组成的通风撞击区域，空气通过微孔撞击到培养皿上，在培养基上形成与微孔对应的菌群。

根据式（1）中的参数，导流距离D可做大，单个喷射孔面积S较小，采样流量Q可设计较大，采样舱的泄漏率能保证很低，所以，微生物收集率会很高。

多孔式采样器优点：因采样头为多孔，采样的浮游菌能均匀分布在培养基上。采样量大。采样头易于灭菌。因采样舱的泄漏率低、采样量大，所以微生物收集率会很高。

缺点：采样头为多孔，孔小厚度大，加工难度大。

3、结语

综上所述，几种撞击式采样器性能比较如下：

通过参数比较，多孔式采样器的性能较优。