2-1 空氣微生物的種類
空氣微生物又名生物氣膠，主要由細菌細胞、真菌孢子、微生物 新陳代謝副產物、花粉與病毒等所組成的粒子，會附著在空氣中的懸 浮微粒或是水滴上，其粒徑大小約為0.3-100 μm (Stetzenbach et al., 2004)。一般生物氣膠之探討對象以細菌和真菌為主。
細菌分為格氏陽性菌(G(+))和格氏陰性菌(G(-))。G(+)具有比較厚 的細胞壁，比G(-)更能抵抗乾燥環境，惡劣環境下會產生內生胞子以 求生存。空氣中因為缺乏營養源，對微生物而言並非合適的生存環 境，故的G(+)分佈比 G(-)多。真菌產生孢子進行繁殖，因孢子隨風飄 散，形成空氣微生物之一。日常生活中常可看見有機物體腐敗、發黴，
就是真菌生長在其表面所造成的現象。
2-2 室內生物氣膠的來源
非工業的室內環境中，生物氣膠最主要的來源為人體，人們藉由 談話、打噴嚏、咳嗽、甚至是馬桶使用後沖水都有可能產生細菌。廚 房中的食材、家中寵物、景觀植物與花朵、地毯和木頭建材等都與 Alternaria, Aspergillus, Botrytis, Cladosporium, Penicillium, Scopulariopsis 孢子的釋放有關聯(Kalogerakis et al., 2005)，此外藉由
開窗保持空氣流通的同時，室外的生物氣膠也會隨著風力的傳播進入 室內。
特殊的作業環境例如：農業、木頭製造業或甘蔗業製造過程中，
嗜熱性放射線菌會產生大量的菌絲和孢子(Burrell, 1991)。香菇種植區
內，因為香菇屬於真菌的一種，其生長過程中會釋放孢子，使得空氣 中瀰漫著許多孢囊和菌絲。
辦公大樓常使用的冷卻水塔，設置操作不當時，容易有退伍軍人 菌(Legionella)的產生，退伍軍人菌會經由冷卻水氣化後，一起進入空 調系統，將造成對人體健康的危害(Burrell, 1991)。
2-3 生物氣膠之採樣方法
收集生物氣膠目前常見的有四種方式，分別為衝擊法、液體衝擊 法、過濾法和重力法，依照個人採樣的需求而選擇其合適的採樣方 法。其中衝擊法和液體衝擊法需要搭配專門的採樣器方能使用，下列 就四種採樣原理加以敘述。
1.衝擊法(Impaction)(Stetzenbach et al., 2004 ; Buttner et al., 1997 ; Andersen, 1957)
衝擊法是利用粒子的慣性作用，經由外加馬達抽氣，讓粒子通過 多層的篩選裝置，強迫降落在固體培養基上；1958 年 Andersen 發表
L/min。因為每層的孔徑不同，粒子通過的過程中，就如同人體肺部 分層篩選，每一層可培養出粒徑大小不同的微生物。衝擊法的操作簡 單，且固體培養基是分層放置在採集器的內部即多層篩選裝置，空氣 採集後可直接放置恆溫培養箱培養，但是空氣中如果微生物濃度太 高，在培養基上會發生菌落重疊的現象，相對的，若採集到的微生物 活性不高，對固體培養基上養分攝取有所限制，容易造成微生物死 亡，這些都會影響菌落計數的準確性。
2.液體衝擊 (Liquid Impingement)(Stetzenbach et al., 2004 ; Buttner et al., 1997)
液體衝擊與衝擊法的原理雷同，都是利用粒子的慣性作用，使其 降落到培養基培養，這兩者最主要的差異為，液體衝擊所使用的是液 體培養基，被收集的微生物會在起泡的液體過程中自由地擾動；一般 操作此法的空氣流速為 10-12 L/min。液體衝擊法適合用於長時間的 採樣，但也因為延長採樣時間，會增加採樣瓶內的壓力，導致減少細 菌的生存能力。
3.過濾法(Filtration)(Stetzenbach et al., 2004 ; Buttner et al., 1997)
過濾法是藉由空氣通過濾膜達到分離粒子的效果，再將含有微生 物的濾膜移至培養基中培養。但採樣過程中的乾燥效果會影響微生物 的培養，因此適於對乾燥環境抵抗力強的微生物生長；對於真菌孢子
和花粉都有很好的收集效果。
4.重力法(Gravity)(Stetzenbach et al., 2004 ; Buttner et al., 1997)
重力法為直接把培養基暴露在被偵測的環境下，經由自然的重力 作用讓微生物掉落在培養基上，最後再將採集完成的培養基置入恆溫 培養箱中培養。重力法為所有空氣微生物採集法中最簡單，研究費用 也最便宜的一種。但因為每種微生物的重力不同，不一定會自動掉落 在培養基上，且無法得知採樣的空氣體積，因此在微生物的多樣性及 濃度的判定上皆有困難，故重力法較不為推薦。
收集生物氣膠所使用的培養基，有許多廣用性的細菌培養基可以 選擇，例如tryptic soy agar (TSA)、nutrient agar (NA)等，來自環境中 和人體的細菌，以 28-35 ℃培養 1-7 天(Buttner et al., 1997)。真菌則
使 用 malt extract agar (MEA) 、 rose bengal-containing agars 或 dichloran glycerol-18 agar，培養溫度為 20-25 ℃、3-7 天，其中 rose bengal 和 dichloran-containing 使得真菌會聚合成一個明顯的菌落，
有助於結果的計數(Buttner et al., 1997)。生物性氣膠之採樣高度約為 120-150 cm (NIEA E301.10C)，亦即人體鼻腔的高度，可以反應出人 體所吸入之生物氣膠種類。採樣位置太低，會受到地表揚起之灰塵影 響，相對的採樣位置太高，接近冷氣出風口和電扇也會影響採樣的結
2-4 分析方法(Buttner et al., 1997)
生物氣膠的分析方法會因為經費、時間、菌種與採集生物氣膠的 目的而有所不同，主要的分析方法有：培養法、顯微鏡計數法、免疫 分析法、生化分析法和聚合酵素連鎖反應法(The polymerase chain reaction, PCR)。
1.培養法為使用固體培養基培養後，計數在培養基上的菌落數，
[CFU/m3] = [CFU]Petri / [(Vs × min)/(1000 L / m3)] 利用此式可求得空 氣中微生物的濃度，Vs為每分鐘馬達所收集的空氣體積(公升)，但 對於活性差的微生物，則會有低估的現象。
2.顯微鏡計數法：活的與死的微生物都可以計數，但是計數的時間冗
長，加上必須辨別是否為微生物還是一般懸浮微粒，此方法目前並 不常用。
3.免疫分析法是藉由抗體與特定目標抗原結合，此特定抗原為(1)細胞 表面相關蛋白質或多醣體(2)人類的過敏原。此法可用於量測空氣中 的過敏原例如：塵蟎和動物毛屑。
4.生化分析法適於分析空氣中 G(-)產生的內毒素(endotoxins)和真菌 (mycotoxins)所分泌的毒素，其中 Limulus amebocyte lysate test 是生 化分析中最常用來檢測內毒素的方法。
5.PCR 可以分析出難培養、生長速度慢的微生物，而且使用 PCR 分
析只需要幾個小時的時間就可完成，比起傳統的固體或液體培養節 省了許多等待的時間。
2-5 室內生物氣膠規範值
生物氣膠的存在就是室內空氣的污染源之一，人們又長時間處於 室內，這些污染源會對身體健康造成風險。美國勞工安全衛生研究所 (NIOSH)規範室內生物氣膠最高總濃度為 1000 CFUs/m3，而美國工業
工程衛生師協會(ACGIH)則是訂定生物氣膠總濃度最大值為 1000 CFUs/m3 而 且 培 養 基 上 細 菌 的 菌 落 數 不 得 超 過 500 CFUs/m3(Kalogerakis et al., 2005)；台灣環保署將室內空氣品質管制分 為兩大類，第1 類：指對室內空氣品質有特別需求場所，包括學校及 教育場所、兒童遊樂場所、醫療場所、老人或殘障照護場所等。第2 類：指一般大眾聚集的公共場所及辦公大樓，包括營業商場、交易市 場、展覽場所、辦公大樓、地下街、大眾運輸工具及車站等室內場所。
第一類場所細菌濃度規範上限為500 CFUs/m3，第二類場所上限則是 1000 CFUs/m3，真菌不論是第一類或是第二類其上限值都不得超過 1000 CFUs/m3(環保署, 2006)。
2-6 生物氣膠對健康的危害
生物氣膠主要藉由飛沫傳染，對人體健康最大的危害為影響呼吸 系統相關疾病。真菌孢子與花粉的傳播，會使免疫系統弱的人容易有 過敏的現象，花粉熱就是因為生物性氣膠所引起過敏反應的個案。除 此之外，麯菌病(aspergillosis)、芽生菌病(blastomycosis)、莢膜組織孢 子菌感染(histoplasmosis)、球孢子菌病(coccidioidomycosis)等，也都是 因為吸入真菌孢子所引起之疾病(Douwes et al., 2002；Burrell, 1991)。
另外，辦公室人員、軍人還有航空飛行員則是退伍軍人菌的高危 險族群。退伍軍人菌會引起非肺炎的呼吸道感染(如 Pontiac fever)及 全身一些器官的感染(Douwes et al., 2002)，其臨床症狀會因個人體質 而有所不同，小至輕微咳嗽、發燒到全身器官衰竭皆有可能發生。