Particle size distribution of airborne micro-organisms in the environment--a review/Partikelgrossenverteilung von luftgetragenen mikroorganismen in der umwelt--ein review

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Author: Marcus Clauss
Date: June 2015
From: Landbauforschung(Vol. 65, Issue 2)
Publisher: Johann Heinrich von Thuenen-Institut - Bundesinstitut fuer Laendliche Raeume, Wald und Fischerei
Document Type: Report
Length: 14,428 words

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Abstract :

To obtain insight into the particle size distributions of airborne micro-organisms in different environments, a literature search was conducted. More than 190 publications containing relevant data including sampling systems, sampling sites, measuring parameters, sample size and concentrations were included. The size distribution of airborne particles carrying micro-organisms is a well-investigated subject in the range of aerodynamic diameters (AD) of 0.65 [micro]m to 12 [micro]m for many micro-organism groups and environments. It depends primarily on the sampling location and the type of source as well as the method of aerosolisation. Highest median shares of large bacteria-laden particles were found in livestock husbandry and in waste management. Sampling height above ground, air humidity, temperature and solar radiation may also influence particle size. For moulds, the median size distributions in air largely represent the size ranges of their spores. There is little knowledge about particles 12 [micro]m AD and the actual number of micro-organisms in different particle size classes. Few studies suggest that most micro-organisms are in particle size fractions 10 [micro]m AD. Future investigations should use sampling systems with high inlet efficiencies for particles 20 [micro]m AD, and allow sampling in a liquid to separate micro-organisms from aggregates. These systems should rather sample the health and environmentally relevant particle size fractions PM 2.5, PM 4, PM 10 and the total dust to allow for a more precise derivation of health and environmental effects. Keywords: bio-aerosols, particle size distribution, size-selective bio-aerosol sampler Der vorliegende Beitrag gibt einen Uberblick uber den Wissensstand zur Partikelgrossenverteilung von luftgetragenen Mikroorganismen in der Umwelt. Dazu wurden mehr als 190 Publikationen, die relevante Daten zu eingesetzten Sammelsystemen, Sammelort, Messparametern, Probenanzahl und gefundenen Konzentrationen beinhalteten, in die Auswertung mit einbezogen. Die Grossenverteilung von Mikroorganismen-tragenden Partikeln ist im Bereich von 0,65 bis 12 [micro]m aerodynamischer Durchmesser fur viele Umweltbereiche und Mikroorganismengruppen gut untersucht. Sie scheint primar abhangig vom Umweltbereich (Sammelort) zu sein und hier vermutlich von der Art der Quellen der luftgetragenen Partikel sowie der Art und Weise der Aerosolisierung. Besonders bei den Schimmelpilzen reprasentieren die gefundenen Verhaltnisse auch die Grossenverteilungen der Sporen der untersuchten Arten wieder, da Schimmelpilzsporen im Gegensatz zu Bakterien in der Luft weitgehend vereinzelt vorkommen. Wissensdefizite gibt es aufgrund der bisher eingesetzten Sammelsysteme im Bereich 12 [micro]m AD. Einige Studien deuten darauf hin, dass sich, abhangig vom Umweltbereich, ein Grossteil der Mikroorganismen in der Partikelfraktionen 10 [micro]m befindet. In Zukunft sollten daher verstarkt Sammelsysteme eingesetzt werden, mit denen nicht nur die Anzahl Mikroorganismen-tragender Partikel, sondern die Anzahl aller Mikroorgansimen in den gesundheitlich relevanten Partikelgrossenfraktionen PM2,5, PM4, PM10 und Gesamtstaub erfasst werden kann. Schlusselworter: Bioaerosole, Partikelgrossenverteilung, grossenselektive Bioaerosolsammler
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Gale Document Number: GALE|A438207032