Negatywne skutki działania na człowieka grzybów pleśniowych oraz wpływ na to zjawisko projektowania, wykonywania i eksploatacji budynków

Transkrypt

1 Polskie Stowarzyszenie Mykologów Budownictwa Negatywne skutki działania na człowieka grzybów pleśniowych oraz wpływ na to zjawisko projektowania, wykonywania i eksploatacji budynków 1. Wstęp Grzyby mogą mieć w wpływ na stan techniczny budynku jak również na zdrowie mieszkających lub pracujących w nim ludzi. O stopniu zagrożenia decyduje: stan budynku, mikroklimat wewnątrz pomieszczeń, skład gatunkowy grzybów oraz intensywność i faza rozwoju poszczególnych gatunków. Ekspozycja na czynniki biologiczne prowadzi do wystąpienia wielu niekorzystnych skutków zdrowotnych. Z punku widzenia bezpieczeństwa i higieny pracy, jak i zdrowia publicznego, czynniki te stanowią coraz częściej doceniany problem społeczny. Tym bardziej, że obecność grzybów jest powszechna, a warunki potrzebne do ich rozwoju w środowisku wewnątrzdomowym powszechnie występują. Ustalenie metod diagnozowania w sferze oddziaływań biotycznych, jak również ustalenie parametrów oceny zagrożenia jest konieczne. Grzyby zawsze są zawsze obecne w powietrzu jak i na powierzchniach ścian Naturalnych ich źródłem w pomieszczeniach jest środowisko zewnątrzdomowe, znacznie rzadziej materiały budowlane lub inne materiały, z którymi struktury propagacyjne grzybów dostają się do budynków. (rys.1.). Rys. 1. Źródła pochodzenia i miejsca rozwoju grzybów Do wnętrza budynku grzyby dostają się w formie fragmentów grzybni, zarodników lub struktur przetrwalnikowych (rys. 2.).

2 Rys. 2. Struktury grzybów 2. Grzyby w powietrzu Zazwyczaj poziom obecności mikroorganizmów w powietrzu określa się liczbą jednostek tworzących kolonie - JTK, lub z angielskiego - CFU (colony forming units) w 1 m 3 powietrza. Do analizy czystości mikrobiologicznego powietrza stosuje się metody oparte na działaniu grawitacji oraz wymuszonego poboru powietrza (rys. 3.). Rys.3. Metody pomiaru jednostek tworzących kolonie 2.1.Metoda sedymentacyjna polega na wyłożeniu w pomieszczeniu płytek z podłożem hodowlanym najczęściej na minut. Podłożem może być Tryptic Soy Agar (TSA), Potarto Dextrose Agar (PDA), Pozywka Martina z różem bengalskim, podłoże Sabouraud lub inne. Szalki inkubujemy, w zależności od podłoża, od 48 godzin do 14 dni w temperaturze od 22 do 37 st. C. Pomiar opiera się na założeniu, że w ciągu 5 minut na powierzchni równej 1 m 2 osiada tyle drobnoustrojów ile znajduje się ich w 1 m 3 powietrza w warunkach bezruchu. Liczbę jtk obliczamy z wzoru: JTK = liczba koloni wyrosłych na płytce / powierzchnia płytki w m 2 x (5 / czas sedymentacji w minutach (30-60)) Metodą sedymentacji nie można wykryć najdrobniejszych cząstek bioaerozolu, które osiadają bardzo wolno lub nie ulegają sedymentacji (wyk. 1.).

3 Wykres 1. Czas opadania struktur mikrobiologicznych wg. Stokes a i Wells a Z wykresu wynika, że cząsteczki o średnicy 1 µm i mniejszej nie podlegają sedymentacji w czasie praktycznie możliwym do wykonania pomiarów. Dla wielu cząstek, o małych rozmiarach, przedstawione zależności nie są prawdziwe, ponieważ szybkość ich osadzania zależy od ładunku elektrostatycznego, wilgotności, ruchu powietrza i innych czynników. Zaletą metody sedymentacyjnej jest prostota, szybkość i stosunkowo niski koszt badania Metody polegające na separacji mikroorganizmów z powietrza Metoda filtracyjna polega na przepuszczeniu powietrza przez filtr, na którym zatrzymują się żywe i martwe struktury grzybów. Po pomiarze filtr jest nakładany na powierzchnię agaru. Grzyby i baterie poddaje inkubacji i zlicza liczbę kolonii. Należy pamiętać, że niewłaściwy wybór filtru lub wydłużenie ekspozycji może wpłynąć na zmniejszenie żywotności niektórych mikroorganizmów wskutek ich wysuszenia. Metoda zderzeniowa polega na przepuszczeniu powietrza przez drobne otwory. Zarodniki i inne struktury propagacyjne uderzają o powierzchnię pożywki znajdującej się na dostosowanej do miernika płytce Petriego lub płytce typu Rodac. Następnie pożywkę poddaje się inkubacji i zlicza liczbę kolonii. Wadą tej metody jest możliwość zarastania pożywek w przypadku silnego zanieczyszczenia powietrza, a także spadek żywotności drobnoustrojów spowodowany nagłym uderzeniem mikroorganizmu o pożywkę. Zarastanie pożywki może być wynikiem nieodpowiednio przygotowanego podłoża, np. występowania kropel na jej powierzchni. Podczas pobierania próbek, podobnie jak w metodzie filtracyjnej, przy dłuższej ekspozycji może dojść do wysychania podłoża. 3. Grzyby na powierzchni murów Obecności grzybów na powierzchni murów można ocenić za pomocą obserwacji lub metodami laboratoryjnymi. Ocena wizualna nie pozwala na identyfikacje do gatunku nawet w przypadku dużego doświadczenia mykologa. W niektórych jednak przypadkach stwierdzenie obecności grzybów jako taksonu pozwala na podjęcie działań zaradczych. Przy ocenie wizualnej pomocne są lupa lub cyfrowy mikroskop świetlny. Baczną uwagę należy zwrócić na wykwity soli, które są często mylone z koloniami grzybów.

4 3.1. Analiza mikologiczna z powierzchni 100 cm 2 Badanie polega na wymazie, lub pobraniu materiału budowlanego (tynku lub muru) z powierzchni 100 cm 2. Pobrany materiał jest przenoszony do ściśle określonej objętości roztworu soli fizjologicznej ew. 0,2 0,5 % wodnego roztworu agaru, po czym mieszanina jest nanoszona na szalki Petriego z pożywką. Wyrastające kolonie są liczone i w miarę potrzeby identyfikowane do gatunku. Znane miano zawiesiny pozwala obliczyć liczbę jednostek tworzących kolonie mikroorganizmów na określonej powierzchni. Badanie to można również wykonać, używając odciskowych płytek typu Rodac. Powierzchnia płytek pokryta jest podłożem odżywczym, na którym bezpośrednio nastąpi wzrost grzybów. Po inkubacji ocenia się stopień (powierzchnię) pokrycia płytki przez mikroorganizmy stosując następujące kryteria (Zgodnie z HACCP (Hazardous Analytical Control Poinst), wg Draft European Standard CEN/TC/243/WG2/1993): Stopień ryzyka Liczba kolonii/100 cm 2 Niski do 10 Średni do 100 Wysoki do 1000 Bardzo wysoki > Metoda wielokrotnego poboru próbek W tej metodzie próbki tynku lub muru pobiera się z wielu miejsc pomieszczenia. Liczba i wielkość prób zależy od warunków panujących w budynku. Pobrany materiał rozdrabnia się na 1-2 mm elementy i wykłada na szalkach Petriego. Wyrastające kolonie są identyfikowane do gatunku. Zakłada się, że w przypadku badań powierzchniowych obecność grzybów pleśniowych w % próbek, wykładanych na podłoża mikrobiologiczne, jest typowa dla budynków standardowo użytkowanych, bez wad konstrukcyjnych. Większa liczba kolonii świadczy o wadach budynku.

5 4. Ocena uzyskanych wyników Metoda sedymentacyjna może służyć jedynie do oszacowania prawdopodobnego stężenia mikroorganizmów w miejscach o nieznacznym ruchu powietrza. W przypadku pozostałych metod dokładność pomiaru nie jest również zbyt duża. Szczególnie dotyczy to pomiarów prowadzonych w pomieszczeniach czystych, gdzie koncentracja zanieczyszczeń jest niska. Wykres. 2. Stężenia zanieczyszczeń mikrobiologicznych dokonanych w tych samych warunkach środowiskowych przy użyciu kilku mierników. Na podstawie badań Reinmelera. Dla uniknięcia dużych błędów pomiarowych należy stosować normę jakości ISO dotyczącą pobierania próbek zanieczyszczeń mikrobiologicznych powietrza i walidacji mierników. Otrzymywanie prawidłowych wyników badań wymaga: - oszacowania wielkości, zdolności do przeżycia i rodzaju zanieczyszczeń mikrobiologicznych, - oceny stopnia koncentracji mikroorganizmów, - dobrania i przygotowania odpowiedniego podłoża, - wybrania metody badawczej, urządzenia i miejsc pobierania próbek, - dobrania czasu trwania poboru próbki, - uwzględnienia warunków środowiska, występujących zakłóceń i ich wpływu na badanie, - oceny intensywności zaburzeń przepływu powietrza. się: Aspirator do badań czystości mikrobiologicznej powietrza powinien charakteryzować - odpowiednią wydajnością ssania, zapewniającą pobór wystarczającej ilości biologicznych zanieczyszczeń powietrza w przypadku ich małych stężeń, - szybkością przepływu powietrza przez urządzenie zapewniającą osadzanie się mikroorganizmów na pożywce; - dużą dokładnością w wychwytywaniu mikroorganizmów; - możliwością regulacji, umożliwiającą pobieranie różnych objętości powietrza; - konstrukcją uniemożliwiającą zasysanie powietrza usuwanego z urządzenia; - prostą obsługą i łatwością czyszczenia; - odpornością na środki dezynfekcyjne; - możliwością zdalnego uruchamiania.

6 Szczegółowe wymagania dotyczące metod kontroli czystości mikrobiologicznej powietrza znajdują się w normie ISO W odróżnieniu od większości czynników chemicznych i fizycznych, nie ma powszechnie akceptowanych kryteriów oceny narażenia na czynniki biologiczne, jak również ogólnie uznanych wartości normatywnych i zaleceń metodycznych. Wynika to z faktu, że: nie ma zadowalających danych określających relację pomiędzy czynnikiem chorobotwórczym a skutkiem zdrowotnym wywołanym jego działaniem; wciąż niewystarczające są dane dotyczące liczebności najpowszechniej występujących w środowisku grzybów nie ma standaryzacji metod pomiarowych. Dopuszczalna obecność mikroorganizmów w powietrzu wewnątrz budynków, w zależności od przeznaczenia, jak i poza budynkami waha się od kilku do kilku tysięcy jtk. (tab. 1 i 2) Tabela 1. Czystość mikrobiologiczna powietrza w pomieszczeniach szpitalnych 7,0 101 (dla bakterii i grzybów razem) i 0 (dla paciorkowców) CFU/m3 najwyższe 2,5 102 (dla bakterii i grzybów razem) i 0 (dla paciorkowców) CFU/m3 najwyższe 7,0 102 (dla bakterii i grzybów razem) i 0 (dla paciorkowców) CFU/m3 najwyższe Zródło: Academy of Orthopedic Surgeons dopuszczalne stężenie w salach operacyjnych neurochirurgicznych dopuszczalne stężenie w salach operacyjnych chirurgicznych dopuszczalne stężenie w salach zabiegowych i opatrunkowych Tabela 2. Ocena stopnia zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego grzybami (PN-89/Z /03) Ogólna liczba grzybów w 1 m3 powietrza atmosferycznego do 3,0 103 od 3,0 103 do 5,0 103 od 5,0 103 do 1,0 104 powyżej 1,0 104 Stopień zanieczyszczenia powietrza atmosferycznego powietrze niezanieczyszczone przeciętnie czyste powietrze atmosferyczne, zwłaszcza w okresie wczesnojesiennym i późnojesiennym zanieczyszczenie mogące negatywnie oddziaływać na środowiska naturalne człowieka zanieczyszczenie zagrażające środowisku naturalnemu człowieka Wg American Industrial Hygiene Association (AIHA) przy obecności: 0 CFU/m 3 nie należy podejmować działań, 5, CFU/m 3 jeśli jednego gatunku, to należy zidentyfikować źródło, 1, ,0 102 CFU/ m 3 jeśli wiele gatunków, nie należy podejmować działań, 2, CFU/ m 3 jeśli wiele gatunków, ostrożność nakazuje dalszą inspekcję, 4, ,0 102 CFU/ m 3 jeśli głównie jest to Cladosporium i Alternaria, nie należy podejmować działań, 5, CFU/ m 3 jeśli głównie jest to Cladosporium i Alternaria, należy znaleźć przyczynę.

7 W wielu przypadkach ważne jest nie tylko liczba cząstek propagacyjnych grzybów jak również ich skład gatunkowy. Dlatego w Polsce podjęto próbę podziału grzybów powszechnie spotykanych w budynkach w zależności od stopnia ich zagrożenia dla zdrowia człowieka (tab. 3.). Tab. 3. Podział grzybów na grupy w zależności od stopnia ich zagrożenia dla zdrowia człowieka BSL 1 BSL 2 BSL 3 Saprofity lub patogeny roślin. Zakażenia powierzchowne, nieinwazyjne, łagodne. Patogeny powodujące powierzchowne zakażenia, mające zdolność do przeżywania w tkankach u pacjentów. Patogeny potencjalnie zdolne do wywołania ciężkich, głębokich zakażeń u zdrowych ludzi. Acremonium strictum Alternaria alternata Aspergillus candidus, A. chevalieri, A. clavatus, A. glaucus, A.nidulans A. niger, A. ochraceus, A.sydowii, A. versicolor, Aureobasidium pullulans, Chaetomium globosum Cladosporium herbarum C. cladosporioides Fusarium proliferatum, F. sacchari Geomyces pannorum Mucor racemosus, M. circinelloides, M. hiemalis Penicillium chrysogenum P. decumbens, P. expansum, P. purpurogenum Scopulariopsis fusca Trichoderma viride Stachybotris chartarum Absidia corymbifera Acremonium kiliense Aspergillus flavus, A. fumigatus, A.terreus, Blastomyces dermatidis, B. filamentous, Fusarium oxysporum, F. solani, Scopulariopsis brevicaulis Blastomyces dermatidis, Cladophialophora araxii, C. bantiana, C.a devriesti, Coccidioides immitis, Cryptococcus neoforman,s Histoplazma capsolatum-conidia W ustawodawstwie europejskim, w dyrektywie 2000/54/EC, w zależności od zdolności wywoływania zakażenia szkodliwe czynniki biologiczne podzielono na cztery grupy ryzyka: grupa 1 czynniki, które prawdopodobnie mogą być przyczyną chorób u ludzi; grupa 2 czynniki, które mogą wywoływać chorobę u ludzi i mogą być szkodliwe dla pracowników; jest mało prawdopodobne, że występują powszechnie w środowisku; istnieją skuteczne metody profilaktyki i leczenia; Aspergillus fumigatus grupa 3 czynniki mogące wywołać ciężki przebieg choroby u ludzi i ich obecność jest poważnym zagrożeniem dla zdrowia pracowników; mogą występować powszechnie w środowisku; istnieją skuteczne metody profilaktyki i leczenia; grupa 4 czynniki, które wywołują ciężki przebieg choroby u ludzi i są poważnym zagrożeniem dla zdrowia pracowników; ich obecność w środowisku pracy wiąże się z dużym ryzykiem; brak skutecznych metod profilaktyki i leczenia.