انتشار میکروارگانیسم ها در هوا و عوامل موثر بر آن

انتشار میکروارگانیسم ها در هوا و عوامل موثر بر آن

ویژگیهای فیزیکی سلول میکروبی : اندازه و شکل ، ناهمواریهای سطحی، وزن مخصوص، بادهای الکتروستاتیکی

ویژگیهای مریوط به هوا : حرکت باد، جابه جایی هوا، لایه بندی هوا، نحوه چرخش هوا، میزان رطوبت و حرارت

وزن مخصوص اسپورها معمولا حدود 1/1 تا2/1 است، بنابرین در هوای ساکن به سرعت رسوب می کنند . پس از شروع حرکت اسپور، سرعت آن بیشتر می شود و سپس به حد ثابتی می رسد .

قانون استاک stock  :

رابطه بین اندازه و سرعت نهایی اسپور صاف و گرد در یک محیط را با قانون استاک بیان می کنند . این سرعت نهایی حرکت، به تناسب اندازه اسپور، رطوبت نسبی هوا، خشکی یا ناهمواریهای سطح اسپور تغییر می کنند .  اسپورهای غیر کروی در مقایسه با اسپورهای کروی، حرکت کندتری دارند . به هم چسبیدن ذرات و اسپورها موجب کاهش سرعت آنها می شود .

سرعت باد معمولا سرعت نهایی اسپور را حداقل 100 بار بیشتر می کند . گاه سزعت باد باعث می شود تا رسوب اسپورها با اندازه و اشکال مختلف به ثورت مشابه انجام می شود .

انتشار اسپور در هوا به صورت افقی، عمودی و چرخشی می باشد . انتشار افقی نزدیک سطح زمین بیشتر از انتشار عمودی است و این امر به دلیل اثرات حرارت و آشفتگی هوا است .

ذخیره شدن میکروارگانیسم های هوا :

میکروارگانیسم ها پس از رها شدن در هوا، بالاخره به لایه سطحی هوا در سطح زمین یا گیاهان باز می گردند و ذخیره می شوند . ذخیره شدن میکروارگانیسم ها در هوای خشک و در باران، به روش های مختلف انجام می شود :

     .     ذخیره شدن در هوای خشک : نشست اسپورها در اثر نیروی جاذبه، تنها در هوای ساکن و در سرعت حرکت کم باد انجام می شود و در این شرایط حائز اهمیت است . هر گاه اسپورها  وارد لایه هوای ساکن مجاور زمین شوند به سرعت ته نشین می شوند . نشست اسپور می تواند بر سطوح تحتانی و فوقانی برگهای افقی انجام شود .     هنگامی که باد به طرف مانعی می وزد ، ذرات ریز و درشت را با خود حمل می کند و پس از برخورد به مانع و بازگشت از آن ذرات درشت تر را برجای می گذارد . از آنجا که اسپورهای بسیاری از میکروبهای بیماریزای گیاهی، مانند فیتوفتورا اینفستانس و پوکسینیا درشت هستند بهتر در ساقه یا برگ گیاه جمع می شوند و اسپورهای کوچک قارچهایی مانند پنسیلیوم سریعتر جابه جا می شوند . تراکم بالای گیاهی در یک منطقه می تواند قسمت اعظم میکروارگانیسم های هوا را در سطح گیاهان ذخیره کند . در یک مزرعه گندم، حدود 70% اسپورهای لیکوپردوم در سطح گیاه گندم و 20% در هوا باقی می ماند . یک بار الکتروستاتیکی مثبت یا منفی در همه اسپورها، از جمله بازیدیوسپورها، اسکوسپورها و سایر اسپورها وجود دارد . این بار که احتمالا برای آزاد شدن اسپورها لازم است، بعد ها با گرفتن یونهای اتمسفر خنثی می شود . ذرات باردار می توانند به وسیله سطوح مختلف جذب یا دفع می شوند.

     .     ذخیره شدن در باران : قطرات باران می توانند ذرات میکروبی را در خود گرفته و آنها را به طرف زمین حمل کنند . میکروارگانیسم ها می توانند در ذرات و قطرات باران جمع شوند، به وسیله درات ابر گرفته شده یا حتی در مرکز قطره قرار گیرند . میزان ذخیره شدن ذرات در قطرات باران، بستگی به ذره باران و نیز سرعت نهایی قطره باران و ذره میکروبی دارد . هر قدر اندازه اسپورها کوچکتر باشد، امکان جمع شدن آنها با قطرات باران کمتر است . ریزش باران در کاهش تعداد اسپورهای موجود در هوا تاثیر بسزایی دارد .

انواع و تراکم میکروارگانیسم ها در محیط های باز شهری و خارج از شهر و نیز بر حسب تراکم جمعیت، پوشش گیاهی و فعالیت های انسانی متفاوت است . به طور کلی در محیط های شهری، تعداد باکتری ها بیشتر بوده  در حالی که در هوای مناطق روستایی، تعداد باکتری ها از چند صد عدد در هر متر مکعب تجاوز نمی کند .

متداول ترین قارچ های هوا  دوترومیست ها، کلادوسپوریوم، بازیدیومیست ها، اسپوروبلومیس است و فراوانترین آنها بازیدیومیست ها هستند .

به طور کلی تراکم میکروارگانیسم ها به ویژه اسپورهای قارچی در هوا بر حسب فصل سال، شرایط آب و هوایی، تغییرات درجه حرارت و رطوبت، میزان بارندگی و جریان هوا متفاوت است . تعداد کلی میکروارگانیسم ها در مناطق سرد قطبی بمراتب کمتر از سایر نقاط است چرا که اصولا منبع تولید آنها کمتر است . تعداد میکروبهای هوا به دلیل تغییر نوع فعالیت ها، در اوقات مختلف شبانه روز متفاوت است . بازیدیومیست ها، به ویژه انواع بی رنگ ( مانند اسپروبلومیس) معمولا در شب یافت می شوند ؛ در حالی که تعداد اسپورهای فیتوفتورا در صبح بیشتر بوده و با کاهش رطوبت هوا پس از طلوع آفتاب افزایش می یابد . از آنجا که تشکیل اسپور اریزیف به وسیله نور کنترل می شود، بنابرین در میانه روز کامل شده و به هنگام عصر توسط هوا جابه جا می شود . در هوای مرطوب اسپور آسکومیست ها که برای آزاد شدن، نیاز به مرطوب شدن قبلی دارند، به راحتی آزاد می شوند . باران می تواند در جدا کردن اسپور از منبع آن از طریق شستن و سپس آزاد سازی در هوا دخالت کند .

بسیاری از بیماری های گیاهی به کمک هوا منتقل و منتشر می شوند، بنابرین بررسی و مطالعه میکروبیولوژی هوا در فضای باز می تواند به محدود کردن بیماری های گیاهی کمک کند .

آلودگی هوا با گوگرد منجر به افزایش تعداد میکروبها می شود اما در مقابل وجود ترکیبات و فلزات سنگین در هوا، از جمله گرد و غبار صنایع فلز کاری، در مقیاس کوچک و احتمالا سرب حاصل از دود اتومبیل منجر به کاهش تعداد میکروبها می شود .