Określenie narażenia na aerozol bakteryjny i grzybowy… M. Gołofit

mgr Małgorzata Gołofit-Szymczak
Rozprawa doktorska
Określenie narażenia na aerozol bakteryjny i grzybowy w środowisku pracy pomieszczeń
biurowych z uwzględnieniem systemu wentylacyjnego budynku
Promotor:
dr hab. n. med. Rafał L. Górny, prof. CIOP–PIB
Streszczenie
W związku z dynamicznym rozwojem budownictwa biurowego oraz znaczącym
wzrostem liczby pracowników zatrudnionych w pomieszczeniach przystosowanych do pracy
biurowej, czystość powietrza tego typu wnętrz ma istotne znaczenie dla zdrowia i
samopoczucia ludzi w nich pracujących. Budynki są stale narażone na kolonizację przez
mikroorganizmy. Źródłem zanieczyszczeń mikrobiologicznych pomieszczeń mogą być
pracownicy, elementy konstrukcyjne i wyposażenie budynków, instalacje wentylacyjne
(klimatyzacyjne) oraz powietrze zewnętrzne. W miarę wydłużenia się okresu eksploatacji,
instalacje wentylacyjne mogą ulegać zanieczyszczeniu i stanowić źródło mikrobiologicznego
skażenia powietrza. W pomieszczeniach biurowych rzadko przeprowadza się pomiary
stężenia szkodliwych czynników biologicznych. Stąd też wielkość narażenia na aerozole
bakteryjne i grzybowe uwzględniająca rolę systemów wentylacyjnych budynku w transporcie
tego rodzaju mikrobiologicznych zanieczyszczeń jest wciąż niedostatecznie rozpoznana.
Głównym celem naukowym rozprawy była ocena narażenia pracowników na aerozol
bakteryjny i grzybowy w pomieszczeniach biurowych z uwzględnieniem wpływu stosowanych
w budynkach systemów wentylacyjnych na jakość mikrobiologiczną powietrza badanych
wnętrz. W ramach pracy postawiono cztery hipotezy badawcze:
‒
jakość powietrza pomieszczeń biurowych zależy od rodzaju i stanu higienicznego
zastosowanego w budynku systemu wentylacyjnego;
‒
istnieje znacząca różnica w ocenie wielkości narażenia na aerozole biologiczne
opartej na pomiarze żywych komórek bakteryjnych i grzybowych, a uwzględniającej
całkowitą liczbę cząstek bioaerozolu (tj. liczbę cząstek żywych i martwych razem);
‒
pełna ocena narażenia na aerozol biologiczny wymaga wyznaczenia jego rozkładu
ziarnowego;
‒
fizyczna i biologiczna sprawność wychwytu cząstek dla przyrządu wykorzystującego
impakcję jako metodę ich separacji determinuje precyzję higienicznej oceny jakości
powietrza w pomieszczeniach biurowych.
Badania zostały przeprowadzone w 15 losowo wybranych budynkach biurowych
podzielonych na 3 równe liczebnie grupy, tj. budynki wyposażone: w centralne systemy
klimatyzacyjne, w wentylację mechaniczną – wywiewno-nawiewną i posiadające system
wentylacji naturalnej/grawitacyjnej. Badania w ramach niniejszej rozprawy obejmowały
pobieranie próbek bioaerozoli w celu ich analizy ilościowej i jakościowej, pobieranie próbek
pyłu osiadłego z wewnętrznych powierzchni przewodów wentylacyjnych oraz pomiary
wilgotności względnej i temperatury powietrza w celu określenia wpływu tych parametrów na
poziom kontaminacji szkodliwymi czynnikami mikrobiologicznymi badanych pomieszczeń
biurowych. Próbki bioaerozolu i pyłu osiadłego pobierano w 2 turach pomiarowych, „letniej” i
„zimowej”. Do pobierania próbek powietrza zastosowano trzy rodzaje aspiratorów: 6stopniowy impaktor Andersena, 1-stopniowy impaktor MAS-100 Eco i pobornik guzikowy.
Próbki bioaerozolu na każdym z badanych stanowisk pracy biurowej były pobierane przed
rozpoczęciem pracy przez pracowników dla wyznaczenia tzw. „tła wewnętrznego” oraz po
upływie 4–5h od rozpoczęcia pracy, podczas typowych czynności zawodowych. Ponadto dla
wyznaczenia tzw. „tła zewnętrznego” badano bioaerozol atmosferyczny, pobierany w
środowisku na zewnątrz badanych budynków. Próbki pyłu osiadłego pobierano z
wewnętrznych powierzchni przewodów wentylacyjnych za pomocą sterylnych wymazówek.
Analiza wyników badań pozwoliła na wyciągnięcie następujących wniosków:
‒ jakość powietrza pomieszczeń biurowych zależy od rodzaju i stanu higienicznego
zastosowanego w budynku systemu wentylacyjnego. Pomieszczenia, w których
system wentylacji mechanicznej lub klimatyzacji działa sprawnie i jest właściwie
konserwowany są środowiskiem mniej zanieczyszczonym mikrobiologicznie od
pomieszczeń wentylowanych w sposób naturalny/grawitacyjny. W zakresie średnic
aerodynamicznych
0,65-11µm,
systemy
klimatyzacyjne
badanych
budynków
biurowych separowały z wysoką wydajnością wszystkie cząstki bioaerozolu;
‒ stężenia aerozolu bakteryjnego i grzybowego w badanych pomieszczeniach
biurowych były niskie (poniżej 103jtk/m3) i nie przekraczały wartości dopuszczalnych
stężeń proponowanych dla pomieszczeń użyteczności publicznej;
‒ w badanych pomieszczeniach biurowych stężenie mikroorganizmów żywych
stanowiło od 0,02% do 0,5% całkowitej liczby drobnoustrojów. Ocena całkowitej
liczby mikroorganizmów (żywych i martwych razem) pozwala otrzymać bardziej
precyzyjny obraz kontaminacji powietrza niż pomiar stężenia żywego bioaerozolu i
dokładniej prognozować wielkość narażenia na szkodliwe czynniki mikrobiologiczne;
‒ analiza
jakościowa
biurowych
wykazała
mikroorganizmów izolowanych
dominację
ziarenkowców
z powietrza
Gram-dodatnich
pomieszczeń
z
rodzajów
Staphylococcus, Micrococcus i Kocuria, przetrwalnikujących laseczek z rodzaju
Bacillus
oraz
grzybów
pleśniowych
z
rodzajów
Penicillium,
Cladosporium, czyli drobnoustrojów typowych dla środowiska wnętrz;
2
Aspergillus
i
‒ w badanych grupach pomieszczeń biurowych, wśród wyizolowanych drobnoustrojów
stwierdzono obecność bakterii i grzybów pleśniowych zakwalifikowanych do grupy 2
zagrożenia co wskazuje, że pracownicy mogą być narażeni na kontakt z
biologicznymi czynnikami zagrożenia zawodowego. Narażenie to dotyczy przede
wszystkim pomieszczeń wyposażonych w wentylację naturalną/grawitacyjną i
budynków, w których system klimatyzacyjny nie jest systematycznie czyszczony;
‒ analiza rozkładów ziarnowych bioaerozoli w badanych grupach budynków, zarówno w
„letnim”, jak i „zimowym” okresie pomiarowym, wykazała, że w przypadku aerozolu
bakteryjnego największy „ładunek” tego rodzaju cząstek może dotrzeć w układzie
oddechowym człowieka do jamy nosowej i ustnej, gardła, tchawicy i oskrzeli,
natomiast w przypadku aerozolu grzybowego do rejonu tchawicy i oskrzeli. Może to
wśród
narażonych
na
bioaerozol
pracowników
biurowych
być
przyczyną
niekorzystnych efektów zdrowotnych manifestujących się podrażnieniami nosa, oczu
oraz wystąpieniem reakcji typu astmatycznego lub alergicznego zapalenia;
‒ zarówno impaktor MAS-100 Eco, jak i 6-stopniowy impaktor Andrsena mogą być z
powodzeniem stosowane w ocenach higienicznych pomieszczeń biurowych. Różnice
w wartościach parametrów charakteryzujących fizyczną i biologiczną sprawność
wychwytu cząstek bioaerozoli obu impaktorów nie mają istotnego statystycznie
wpływu na wynik oceny czystości mikrobiologicznej tego typu wnętrz;
‒ parametry fizyczne powietrza nie wpływały istotnie na wielkości stężeń aerozolu
bakteryjnego i grzybowego obserwowane w badanych grupach pomieszczeń
biurowych.
Istotny wpływ na
poziom
aerozolu
bakteryjnego
w budynkach
wentylowanych w sposób naturalny/grawitacyjny lub mechanicznie miała liczba
pracowników oraz ich aktywność na stanowiskach pracy.
3