| Jakość flory bakteryjnej |
|
| 07.03.2007. | |||||||||||||||||||||
|
Wysoki poziom biologicznych zanieczyszczeń czasami obserwowany w powietrzu wewnątrz budynków, może znacząco
obniżać komfort zdrowotny osób w nich przebywających. Wieloletnie badania poziomów stężeń pyłu i bioaerozoli
prowadzone w mieszkaniach w woj. śląskim (obszar dawnego woj. katowickiego) wykazały, że w wielu przypadkach
zanieczyszczenie powietrza pomieszczeń mieszkalnych, zarówno cząstkami pyłu, jak również, bakteriami było wysokie [1-4]. Sytuacja ta może powodować podwyższenie częstości występowania dolegliwości chorobowych pojawiających się u osób, które przebywały w niektórych budynkach - tzw. "sick building syndrom" [5]. Mikrobiologiczne zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach, mogą mieć swoje Źródła w zewnętrznym środowisku atmosferycznym lub pochodzić ze Źródeł wewnętrznych (emisja w samym pomieszczeniu). Z dotychczasowych badań wynika, że powietrze jest raczej trudnym środowiskiem do rozwoju bakterii i ich szansa przeżycia jest ograniczona stresem środowiskowym [6]. Głównym Źródłem aerozolu bakteryjnego w pomieszczeniach są zwykle organizmy ludzkie i zwierzęce [5-8]. Prace prowadzone przez Pastuszkę i współpracowników wykazały także, że akwaria domowe są również istotnym Źródłem emisji bioaerozoli, w tym aerozolu bakteryjnego [9]. Ponadto znaczne ilości bakterii znajdujących się w pyle osiadłym mogą dostawać się do powietrza podczas wtórnej emisji pyłu, generowanej turbulencją powietrza np. na skutek poruszania się mieszkańców [6]. Większość bakterii nic stanowi zagrożenia zdrowotnego w normalnych warunkach środowiskowych, czyli przy niskich stężeniach tego bioaerozolu, jednak część z nich wykazuje właściwości chorobotwórcze, alergizujące lub toksyczne. żywe komórki aerozolu biologicznego często wywołują infekcje chorobotwórcze, niekiedy bardzo groŹne, ale nawet martwe komórki mogą powodować niekorzystne zmiany zdrowotne, np. alergie [5-8, 10]. Niebezpieczne mogą być również metabolity niektórych bakterii niepatogennych. Szczególne zagrożenie stanowią w tym względzie bakterie Gram-ujemne ze względu na endotoksynę, która jest składnikiem ich ściany komórkowej. Toksyczność tego związku manifestuje się gorączką, zmianą liczebności leukocytów, pojawianiem się trudności w oddychaniu, a nawet śmiercią organizmu [5, 10, 11]. Z reguły jednak obecność bakterii Gram-ujemnych w pomieszczeniach nie stanowi specjalnego ryzyka zdrowotnego, ponieważ zwykle występują one w niskich stężeniach. Obecność w pobliżu budynków dodatkowych emitorów bioaerozoli, takich jak oczyszczalnia ścieków, wysypisko odpadów lub kompostownia, a także niesprawna wentylacja i klimatyzacja wewnątrz pomieszczeń, przyczynia się do wzrostu stężenia mikroorganizmów w powietrzu do poziomu, który może powodować pogorszenie stanu zdrowia osób przebywających w budynku. Ilościowa i jakościowa charakterystyka aerozolu bakteryjnego występującego w powietrzu wewnętrznym, jest więc niezbędna przy ocenie ryzyka zdrowotnego pomieszczeń [12]. Celem niniejszej pracy było uzyskanie charakterystyki aerozolu bakteryjnego występującego w zdrowych mieszkaniach i w wybranych pomieszczeniach administracyjno-biurowych. Charakterystyka tego bioaerozolu obejmowała analizę porównawczą stężeń oraz składu jakościowego flory bakteryjnej. Otrzymane informacje mogą być pomocne w całościowej ocenie problemu mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza w mieszkaniach i biurach. 2. Metodyka badań Pomiary aerozolu bakteryjnego wykonywano w latach 2000-2001 w miastach: Sosnowcu, Katowicach i w Chorzowie. Pomiary przeprowadzono wewnątrz budynków w zdrowych mieszkaniach i pokojach biurowych. Pomieszczenia uznawano za zdrowe, gdy przeprowadzone obserwacje i badania organoleptyczne nie wykazywały widocznego zagrzybienia ani istotnego zanieczyszczenia środowiska wewnętrznego, a jednocześnie ankietowani mieszkańcy/pracownicy nie skarżyli się na dolegliwości zdrowotne, które można byłoby wiązać z jakością badanych pomieszczeń. Ponadto wykonano pomiary w 3 pokojach biurowych pracowników z archiwum księgozbiorów oraz w 2 pokojach administracyjno-biurowych zlokalizowanych w pobliżu wysypiska odpadów komunalnych. Tamtejsi pracownicy biurowi uskarżali się na kaszel i łzawienie oczu. Pobór bioaerozolu w mieszkaniach prowadzono w pokojach, w których mieszkańcy spędzali największą ilość czasu w ciągu dnia. Stężenie bakterii wyznaczano metodą aspiracyjną przy pomocy 6-stopniowego impaktora Graseby-Andersena. Czas poboru wynosił 5 minut. Hodowla bakterii była przeprowadzana na zalecanym podłożu agarowym tryptozowo-sojowym (Tryptic Soy agar-TSA). Po wykonanym pomiarze próby były inkubowane przez 5-7 dni w temperaturze pokojowej (22°C). Stężenie badanego aerozolu było wyrażane jako liczba komórek lub agregatów komórek zdolnych do rozwoju w formie kolonii (czyli "colony forming units"-CFU) obecnych w jednym metrze sześciennym [m3] pobranego powietrza. Przeprowadzono następnie identyfikację wyizolowanych mikroorganizmów. Identyfikacja aerozolu bakteryjnego przebiegała w dwóch etapach. Pierwszy obejmował analizę morfologiczną kolonii i komórek barwionych metoda Grama, a następnie przesiew bakterii na odpowiednie podłoża różnicujące, np. Chapmana. McConkey'a. W drugim etapie przeprowadzono różnicowanie bakterii na podstawie ich własności metabolicznych, przy pomocy testów API (analiza wspomagana komputerowym systemem analizy APILAB), w celu identyfikacji do szczebla rodzaju i/lub gatunku wyizolowanych szczepów. 3. Wyniki i ich omówienie W tabeli 1 przedstawiono średnie stężenie aerozolu bakteryjnego w badanych mieszkaniach i pokojach biurowych. Jak widać, stężenia aerozolu bakteryjnego występującego w mieszkaniach i pokojach biurowych zwykle mieściły się w granicach od 100 do 1000 CFU/m3. w Wartości te są typowe i zgodne z publikowanymi w literaturze [7]. Tabela 1. Wartości średnie i zakresy stężenia aerozolu bakteryjnego w mieszkaniach i w wybranych pokojach biurowych.
Warto zwrócić uwagę, że koncentracja aerozolu bakteryjnego w badanych pokojach mieszkalnych była wyższa niż w typowych pokojach biurowych. Obserwowane różnice w prezentowanych wartościach wynikają między innymi z faktu, że w mieszkaniach występuje znacznie korzystniejszy dla rozwoju bakterii mikroklimat (okresowe występowanie par podczas gotowania) oraz większa liczba wewnętrznych Źródeł emisji bakterii (obecność resztek jedzenia, zwierząt domowych, dywanów, codzienna aktywność lokatorów itp.) [2. 4], Istnienie obserwowanych zależności wykazały również inne badania [13, 14]. Ponadto, niższe stężenie bakterii w biurach może być związane również z tym, że z reguły w pomieszczeniach tych są lepsze warunki higieniczne niż w mieszkaniach, np. podłogi w polskich biurach nie są zwykle pokryte wykładziną dywanową i codziennie wyciera się je na mokro, często z dodatkiem środka bakteriobójczego [4]. W tym miejscu należy zastrzec, że przeprowadzone badania nie obejmowały biur typu otwartego, o dużym natężeniu przepływu interesantów (petentów), np. urzędy miejskie, urzędy skarbowe itp. Nie można wykluczyć, że w takich pomieszczeniach stężenie aerozolu bakteryjnego będzie znacząco wyższe. Zupełnie odmiennie prezentują się wyniki stężeń badanych bioaerozoli w pomieszczeniach biurowych w archiwum oraz na terenie wysypiska odpadów komunalnych. Jak widać, średnie stężenie aerozolu bakteryjnego zmierzone w pomieszczeniach archiwum wynosiło 5974 CFU/m3, a więc było szesnastokrotnie wyższe niż średnie stężenie omawianego bioaerozolu w typowych pokojach biurowych. Stwierdzono, że wysokie stężenie bakterii w powietrzu tych pomieszczeń wiąże się ewidentnie z emisją pyłu osiadłego na materiałach archiwalnych, który jest reemitowany do powietrza na skutek przemieszczania tych materiałów (akt) i ich otwierania. Taki wniosek nie powinien dziwić, ponieważ pył osiadły zwykle zawiera znaczne ilości bakterii lub ich przetrwalników. Ponadto, niewielkie powierzchnie stojącej wody (ścieków) znajdujących się prawdopodobnie pod podłogą pomieszczeń archiwalnych (w studzienkach ściekowych) oraz nieczynne systemy wentylacyjne, wydają się być również środowiskiem bytowania bakterii zanieczyszczających powietrze omawianych pomieszczeń. średnie stężenie aerozolu bakteryjnego występującego w pokojach biurowych na terenie wysypiska odpadów komunalnych wynosiło 15486 CFU/m3 i było ono aż czterdziestokrotnie wyższe niż średnie stężenie tego bioaerozolu w typowych pokojach biurowych. Warto zwrócić uwagę na fakt, że maksymalne wartości stężeń badanego bioaerozolu osiągały poziom powyżej 7xlO-4 CFU/m3. Wysokie skażenie powietrza aerozolem bakteryjnym w pomieszczeniach biurowych, ma miejsce pomimo stosowania, jak się wydaje, prawidłowych technik składowania odpadów. Tak znaczne podwyższenie poziomu stężeń wynikało z infiltracji do pomieszczeń dużego ładunku bioaerozolu zewnętrznego. Jest to zrozumiałe, biorąc pod uwagę fakt generowania wysokich stężeń aerozolu bakteryjnego na wysypiskach odpadów. Przykładowo, badania przeprowadzone na terenie dwóch dużych wysypisk odpadów komunalnych w Finlandii [15] wykazały, że wartości stężenia bakterii mezofilnych w powietrzu przekraczają 100 tys. CFU/m3. Jak więc widać, średnie poziomy stężeń bioaerozolu w tego typu obiektach są od stu do tysiąca razy wyższe w porównaniu z typową zawartością drobnoustrojów w powietrzu pomieszczeń przeznaczonych dla potrzeb normalnego bytowania człowieka (mieszkania, budynki użyteczności publicznej), która zwykle nic przekracza tysiąca mikroorganizmów, zdolnych do rozwoju w kolonie, w metrze sześciennym powietrza (1000 CFU/3) [6, 12]. Wysokie stężenie aerozolu bakteryjnego występujące na składowiskach odpadów komunalnych oraz w ich otoczeniu, stanowi zagrożenie zdrowotne dla pracowników zakładów składowania odpadów oraz nierzadko dla mieszkańców okolicznych terenów. Jak dotąd jednak, prawdopodobnie jedyne badania narażenia na bioaerozole pracowników biurowych w zakładach składowania odpadów komunalnych zostały przeprowadzone w 1998 r. na składowisku w Sosnowcu [16]. Wyniki przeprowadzonych badań wskazują, że ocena narażenia tej specyficznej grupy zawodowej jest konieczna, zarówno ze względów formalno-prawnych, jak i z uwagi na właściwe przygotowanie niezbędnej profilaktyki. Wiedza na temat zakresu stężeń bakterii występujących w powietrzu oraz związków przyczynowo-skutkowych między danymi stężeniami, a efektem zdrowotnym jest, jak do tej pory, niewystarczająca aby móc przygotować projekt normy określającej dopuszczalne stężenie tego bioaerozolu w mieszkaniach i pomieszczeniach użyteczności publicznej. W niektórych opracowaniach naukowych zamieszczane są jedynie zalecane wartości stężeń aerozolu bakteryjnego, które nie powinny być przekroczone w pomieszczeniach. W raporcie Commission of the European Communilies została przedstawiona klasyfikacja mieszkań i pomieszczeń nieprzemysłowych (m. in. biura) [6]. Została ona opracowana na podstawie otrzymanych wyników pomiarów stężenia tego bioaerozolu w pomieszczeniach. Podział ten obejmuje 5 rodzajów pomieszczeń o stężeniach aerozolu bakteryjnego określanych odpowiednio jako bardzo małe, małe, zwiększone, duże oraz bardzo duże. Według omawianej klasyfikacji (biorąc pod uwagę wartości średnie) można zaklasyfikować omawiane mieszkania i pokoje biurowe do kategorii pomieszczeń o małym i podwyższonym stężeniu aerozolu bakteryjnego. Natomiast pomieszczenia biurowe w archiwum i na terenie wysypiska odpadów komunalnych do kategorii pomieszczeń o bardzo dużym stężeniu aerozolu bakteryjnego. Analiza składu flory bakteryjnej, zamieszczona na rycinie 1. wskazuje na występowanie znaczących różnic pomiędzy badanymi grupami pomieszczeń. Wśród mezofilnej mikroflory powietrza, we wszystkich badanych pomieszczeniach, stwierdzono występowanie ziarniaków Gram-dodatnich, maczugowców (Corynebacteria), mezofilnych promieniowców (Actinomycetes), pałeczek Gram-ujemnych. Znamienne jest, że zarówno w mieszkaniach jak i w pomieszczeniach biurowych obserwowano podobny udział procentowy identyfikowanych grup mikroorganizmów w stosunku do całości mikroflory bakteryjnej powietrza. Frakcję dominującą stanowiły Gram-dodatnie ziarniaki. Dominujące w powietrzu mieszkań są drobnoustroje z rodzajów: Staphylococcus i Micrococcus. Wyniki te wspierają wysuniętą kilka lat temu tezę, że flora bakteryjna w mieszkaniach jest zdominowana przez bakterie z rodziny Micrococcaceae - głównie z rodzajów Micrococcus i Staphylococcus [17, 7], bo do środowiska domowego bakterie te migrują głównie z ludzkiej skóry i z układu oddechowego [13]. Rys.1. Udział procentowy identyfikowanych grup mikroorganizmów w stosunku do całości mikroflory bakteryjnej powietrza w badanych pomieszczeniach. Stwierdzono również, że w pokojach biurowych udział procentowy baklerii z grupy maczugowców (Corynebacterium) był wyższy w porównaniu do flory bakteryjnej mieszkań. Maczugowce należą do drobnoustrojów bardzo rozpowszechnionych w przyrodzie [18]. Znaczna część bakterii, wyizolowanych z próbek powietrza pobranych w badanych pomieszczeniach, obejmuje grupę maczugowców glebowych. Przyczyną podwyższonego udziału bakterii z rodzaju Corynebacterium w pokojach biurowych może być wnoszenie przez ludzi na obuwiu cząstek gleby zawierającej omawiane bakterie. W biurach nie wymaga się zmiany obuwia, a przemieszczający się petenci i pracownicy, powodują emisję do powietrza osiadłego na podłodze pyłu zawierającego bakterie. Z kolei, w mieszkaniach polskich praktykuje się raczej zmianę obuwia na domowe, stąd też obserwowane stężenia i udział procentowy bakterii z grupy maczugowców są niższe. W badanych pomieszczeniach biurowych w archiwum, zdecydowanie procentowo dominowały Gram-dodatnie ziarniaki z rodzaju Staphylococcus. a następnie Micrococcus. Jak już wspomniano emisja tych bakterii zachodzi głównie z organizmów ludzkich, które znalazły w omawianych pomieszczeniach optymalne środowisko do bytowania i rozwoju. Analiza floty bakteryjnej w pokojach biurowych na terenie wysypiska, wskazuje, że w przeciwieństwie do typowych pomieszczeń biurowych, aerozol bakteryjny zawiera aż 31% pałeczek Gram-ujemnych. Źródłem emisji bakterii Gram- ujemnych, występujących we florze bakteryjnej omawianych pomieszczeń, jest środowisko zewnętrzne - teren wysypiska. Z danych literaturowych wiadomo, że aerozol bakteryjny na składowiskach odpadów komunalnych tworzą głównie patogeny oportunistyczne. które mogą powodować choroby zakaŹne u osób o zmniejszonej odporności. W większości są to bakterie powszechnie występujące w glebie, wodzie, na roślinach oraz w żywności. Ilościowo dominują bakterie z rodzaju Pseudomonas, Enterobacter i Bacillus, z których dwie pierwsze {Pseudomonas, Enterobacter) są bakteriami Gram-ujemnymi zawierającymi endotoksynę [16]. Występujące na wysypiskach komunalnych (często w dużych stężeniach) bakterie Gram-ujemne stanowią szczególne zagrożenie dla osób przebywających dłuższy czas na wysypisku, oraz mieszkających w zasięgu oddziaływania składowiska 4. Podsumowanie i wnioski
Agnieszka Wlazło, Józef S. Pastuszka Zakład Higieny Mieszkań Instytut Medycyny Pracy i Zdrowia środowiskowego ul. Kościelna 13. 41-200 Sosnowiec |
|||||||||||||||||||||
| « poprzedni artykuł | następny artykuł » |
|---|