A bioaerosol olyan aeroszol, amely élő organizmusból származik vagy származik. A széles értelemben vett, és számos publikációban, a toxinok biológiai eredetű, a baktériumok , a vírusok , a spórák a penész , állati és növényi sejtek, valamint a fragmensek és a ceiiuláris hulladék a levegőben lebegő vannak minősített bioaeroszol.
A bioaerosolok "biogén szerves molekulák" vagy "levegőben lévő mikroorganizmusok", amelyek mindenütt jelen vannak a környezetünkben.
Ami a mikroorganizmusok, a amerikai Kormányközi Konferencia Iparhigiéniai (ACGIH) határozza bioaeroszol mint „lebegő részecskék alkotják az élő szervezetek, mint például a mikroorganizmusok (például baktériumok, penészek, vírusok, protozoák), vagy származó élő szervezetek” (pl toxinok, elhalt mikroorganizmusok vagy mikroorganizmusok fragmensei) (lásd bibliográfia ACGIH, 1999).
A bioaerosolok többsége olyan méretű, hogy " belélegezhetővé " teszi őket , a vírusok esetében 0,02-0,25 mikrométer (µm) nagyságrendű, baktériumok esetében 0,3-15 µm, a penészgombák és élesztők többsége esetében 1-50 µm nagyságrendű.
A tengeri és erdei illatok, a virágillatok az élő fajok által termelt szerves molekulák koktéljainak köszönhetők. Ezen molekulák egy része fitohormon és / vagy védő szerepe van ( például antibiotikum ) az őket kibocsátó fajoknak. Más molekulák metabolikus hulladékok, vagy az élő szervezetek halálakor bocsátódnak ki. Gyakran nem túl ingatagak, de időnként viharok vagy konvektív jelenségek oszthatják el őket.
Ezen aeroszolok egy része hozzájárul a felhők és a természetes eső képződéséhez azáltal, hogy szerepet játszik a magképződésben vagy a jégmagban és a vízgőzfelhők magjaiban. Több közelmúltbeli kísérlet megerősítette a fák által kibocsátott egyes aeroszolok esőben és éghajlaton játszott szerepét. Azt javasolják, hogy az iparosodás előtti éghajlat retrospektív és prospektív tanulmányainak jobban figyelembe kell venniük azt, hogy jobban megértsék a planktonos virágzás, az erdőirtás hatásait, és mivel a felhők továbbra is a bizonytalanság első forrása a megértésben és modellezésben. Hogyan befolyásolják az antropogén kibocsátások az atmoszféra. Ezek az aeroszolok kölcsönhatásba léphetnek természetes vagy antropogén szulfátokkal, vagy a légköri ózonnal és kozmikus sugárzással is.
Példa: Bizonyos terpének (beleértve α-pinén , egy illékony vegyület felelős a szaga a fenyő az erdőben), valamint betainok a légkörbe jut a tengeri spray által fitoplankton módosítsa az éghajlat által okozza, hogy az eső vagy módosítása a zavarosságot és ezért az albedó .
50 év alatt, a különböző szerzők többek között James Lovelock az ő Gaia hipotézist állította, hogy van egy visszacsatolás van , amely már kedvelt természetes kiválasztódás során evolúció ; az algák és a fák évezredek óta úgy tűnnek, hogy elősegítik a globális éghajlat , a víz körforgásának és a tápanyagok ( különösen a nitrogén , a foszfor és a kén ) fenntartását és stabilizálását .
A baktériumok bővelkednek a környezetben és az emberekben. Több mint 150 000 faj ismert. Egysejtű szervezetek, amelyek egyszerű sejtosztódással szaporodnak . A baktériumok többsége tartalmazza a növekedésükhöz és szaporodásukhoz szükséges genetikai információkat és energiakapacitást. Különböző szervetlen és szerves tápanyagforrásokat képesek felhasználni. A felmerülő fajok többsége szaprofita , vagyis energiáját szerves forrásokból nyeri. A baktériumok osztályozása sejtes, morfológiai vagy biokémiai tulajdonságokon alapul. Két nagy csoportba sorolhatók, a Gram-foltra adott reakciójuktól függően :
A baktériumokhoz sok nedvességre van szükség a szaporodáshoz. A gram-negatív baktériumoknak törékeny sejtfala van , amely nem tolerálja a napsugárzást és a dehidratációt, amelyet hosszan tartó levegőben történő áthaladás vagy mintavétel során szenvedtek. A gram-pozitív baktériumoknak erősebb a fala, és egyesek olyan spórákat termelnek, amelyek fokozott ellenállást biztosítanak a különböző környezeti feltételekkel szemben. Ebben a csoportban vannak a termofil baktériumok , amelyek növekedését a magasabb hőmérséklet kedvez. A szabadban a baktériumok főleg vízből, talajból és növényekből származnak, és emberek és állatok jelenlétével társulnak. A víztestek aeroszolizálhatják a levegőbe , akárcsak egyes ipari folyamatok és hűtőegységek kibocsátása. Az épületeken belül a baktériumok főleg a lakóktól származnak, mivel ezek alkotják a bőr és a nyálkahártyák természetes flóráját. Fajaik gyakran nagyobbak és koncentrációik magasabbak, mint a külső környezeté.
A baktériumok hatása az egészségreAz emberekben természetesen megtalálható baktériumok többsége nem okoz káros egészségkárosító hatást. Némelyikük éppúgy nélkülözhetetlen az emberi szervezet számára, mint a környezet. Egészségügyi kockázatok akkor merülnek fel, ha bizonyos fajok koncentrációja rendellenesen megnő. Így a thermoactinomycete baktériumok magas koncentrációja túlérzékenységi tüdőgyulladást okozhat , például a farmer tüdőbetegségét .
Bizonyos, a levegőben terjedő baktériumok elismerten fertőző betegségek forrásai. A Legionella pneumophila vagy a Legionnaires baktériumok jelenlétével kapcsolatos egészségügyi kockázat jól dokumentált, a legionellózis két különféle formájával: a Legionnaire-kór , a progresszív, halálos kimenetelű tüdőgyulladás és a Pontiac-láz , a az influenza . Ez a baktérium víztározókban fejlődhet, de kiszáradásra érzékeny, a vízen kívül nem él meg. A levegőben azonban az azt tartalmazó vízcseppek vetületével továbbítható.
A nemzetség Mycobacterium is érdekes az egészség, és különösen a fajok Mycobacterium tuberculosis , kórokozója a tuberkulózis . A mikobaktériumok fajainak többsége talajban és vízben él, de megtalálhatók melegvérű állatok - köztük emberek - beteg szöveteiben is. A Mycobacterium tuberculosis baktériumokat a betegség hordozói és a szellőztető rendszerek képezik.
A penész- és élesztőgombák tízezrei ismertek. Ez a két csoport a gombák családjába tartozik . A környezetben mindenütt jelen lévő gombák elsődleges szaprofiták , vagyis az elhalt szerves anyagokat tápanyagforrásként használják növekedésükhöz és szaporodásukhoz. Sokan a talajban élnek, és aktívan részt vesznek a szerves anyagok lebontásában.
Az embereket állítólag több mint 200 fajnak teszik ki, amelyek közül sok nedves beltéri környezetben könnyen elszaporodik.
Az élesztők egysejtű szervezetek. Osztódnak hasadással és bimbózással.
A penészgombák többsejtű szervezetek. Ők terjed a spórákat . Ezek az elemek alakulhat szálak úgynevezett hifák , amelyek facsoport együtt alkotják a micélium . Ezáltal a spórák képződéséért felelős speciálisabb struktúrák, a spórák működnek. A spórák alakjában, méretében és színében különböznek egymástól. Néhány naptól néhány évig túl tudják élni. Minden egyes csírázó spóra új penész szaporodását eredményezheti, amely a megfelelő növekedési körülmények között millió spórát képes előállítani.
A penészgombák erős légmozgás hatására vagy kedvezőtlen körülményekre reagálva, például a páratartalom gyors növekedésével vagy csökkenésével, vagy új nedvességforrás eléréséhez szükségesek. Ezen spórák jelenléte a levegőben attól is függ, hogy miként oszlanak el. Valójában a spórák elterjedésének és átadásának módja fajonként eltér. Egyesek, az úgynevezett gloeiosporák , vastag falúak , nedves állagúak, és nyálka által ragadnak össze . Nehéz klasztereket alkotnak, amelyeket nehéz légi úton szállítani. A hordozók szintjén érintkezés útján, rovarok vagy víz útján szállítják őket. Ez a helyzet az Acremonium és az Exophiala nemzetség penészgombáival . Más nemzetségek, például a Penicillium és a Cladosporium szárazfalú, könnyen elválasztható és könnyű spórákkal rendelkeznek. Így könnyebben szétszóródnak a levegőben. A levegőben lévő spórák koncentrációja a környező körülményektől függ, ezért ugyanazon a napon változik.
A természetben a penészgombák koncentrációja júliustól késő őszig tetőzik. A pollenektől eltérően a penészgomba az első fagy ellenére is megmarad. Néhányan fagypont alatti hőmérsékleten képesek boldogulni, de a legtöbben akkor szunnyadnak . A hótakaró drasztikusan csökkenti a levegő koncentrációját, de nem pusztítja el a penészt. Amikor a hó megolvad, az elhalt növényzeten fejlődnek ki. A hőmérséklet befolyásolja növekedési sebességüket. A formák növekedési hőmérséklete minimális, maximális és optimális. A beltéri környezetek többségében fenntartott 20-25 ° C közötti környezeti hőmérséklet megfelel a többségük számára ideális növekedési zónának.
Élesztők és penészgombák tehát mindenütt megtalálhatók, ahol megfelelő hőmérséklet, páratartalom, oxigén, szén-, nitrogén- és ásványi anyagok találhatók. Biológiai lebomlásuk vagy biodegradációjuk aktivitása saját enzimatikus aktivitásuktól, környezeti körülményektől, a verseny jelenségétől és a szubsztrát jellegétől függ. Például egyes penészgombák könnyen felhasználják a cellulózt, és szaporodásuk ösztönözhető, ha az azt tartalmazó anyagokat vízbe áztatják.
A penész és az élesztő hatása az egészségreA környezet penészszintje az emberek többségében nem okoz egészségügyi hatásokat. Azonban olyan helyzetekben, amikor ezek a koncentrációk rendellenesen magasak, vagy olyan emberek esetében, akiknek légzési problémái vannak, vagy gyengült immunrendszerük van, a penészgombáknak való kitettség elősegítheti a tünetek és betegségek kialakulását. A tapasztalt hatások a jelenlévő fajoktól, anyagcseretermékeiktől, az expozíció koncentrációjától és időtartamától, valamint az egyéni érzékenységtől függenek. A penészgombák expozíciójával járó fő egészségügyi hatások a túlérzékenységi reakciók ( allergia ), a fertőzések és az irritáció.
Túlérzékenységi reakciókAz allergia a penészgombákkal való érintkezés leggyakoribb megnyilvánulása. Ezek többsége olyan antigén fehérjéket termel, amelyek allergiás reakciót válthatnak ki az érzékeny embereknél, beleértve az asztmát , a náthát és a kötőhártya-gyulladást . Túlérzékeny tüdőgyulladást is okozhatnak . Számos szerző azonban az alacsony penészgombáknak való kitettséget az asztma súlyosbodásával és más légzési problémákkal társítja.
FertőzésekMintegy 100 penészfaj ismeretes fertőzést okozni az emberekben. Ezeket a fertőzéseket három osztályba sorolják: szisztémás, opportunista és felszínes. A szisztémás fertőzéseket, például a hisztoplazmózist (amelyet a Histoplasma capsulatum penész okozza , amely különösen a madarak ürülékében található meg), a spórák belélegzése okozza. Az oportunisztikus fertőzések általában csak gyengített immunrendszerű emberekre korlátozódnak. Az ilyen opportunista fertőzésekért felelős fő formák az Aspergillus , Acremonium, Beauvaria, Cladosporium, Fusarium , Mucor, Paecilomyces, Penicillium, Rhizopus, Scedosporium, Scopulariosis és Trichoderma.
A dermatofiták a gombák egy csoportja, amelyek befolyásolják a fejbőrt, a bőrt és a körmöket. Ezek a fertőzések bőrrel érintkezve következnek be. Nem valószínű, hogy a levegőbe kerülne.
IrritációkA penészgombák anyagcseréje olyan illékony szerves vegyületeket eredményez, amelyek a gombák növekedésével járó "dohos" szagot okozzák. A mikrobák növekedésének indikátoraként a következő vegyületeket azonosították: 1-oktén-3-ol, 2-oktén-1-ol, 3-metil-furán, 3-metil-2-butanol, 3-metil-1-butanol, 2 pentanol, 2-hexanon , 2-heptanon, 3-oktanon, 3-oktanol, 2-metil-izoborneol, 2-metil-2-butanol, 2-izopropil-3-metoxipirazin és geoszmin. Ezek a vegyületek irritálhatják a nyálkahártyát.
A tápanyagok lebontásának folyamata során a penészgombák másodlagos metabolitokat, úgynevezett mikotoxinokat bocsátanak ki , amelyek védelmet nyújtanak más mikroorganizmusokkal, köztük más penészgombákkal szemben. Ugyanazok a gombafajok a szubsztrátumtól és a helyi környezeti tényezőktől függően különböző toxinokat képesek előállítani. A mikotoxinok nem illékony vegyületek, amelyek csak akkor találhatók meg a levegőben, ha a környezetet, amelyben keletkeznek, felkavarják.
A mikotoxinok légúti expozíciójának egészségügyi hatásai nem ismertek. Ezek lehetnek a penészgombáknak való kitettséget követően jelentett hatások kórokozói. A leírt tünetek az érintkezés típusától, jellegétől és mértékétől függően változnak. Ide tartoznak a bőr és a nyálkahártya irritációja, immunszuppresszió és szisztémás hatások, például szédülés, hányinger, fejfájás, kognitív és neuropszichológiai hatások. Ez utóbbi hatásokat kevéssé dokumentálják, és a lehetséges ok-okozati mechanizmust nem sikerült tisztázni. Néhány mikotoxint, köztük az aflatoxint , karcinogénnek tekintenek; az aflatoxin lenyelése a májrák elismert oka . A rák és a mikotoxinok inhalációja közötti egyetlen összefüggést erősen szennyezett mezőgazdasági vagy ipari környezetben bizonyították. Több mint 400 mikotoxin ismert.
EndotoxinokAz endotoxinok a Gram-negatív baktériumok külső sejtmembránjának alkotóelemei. Fehérjékhez és lipidekhez kapcsolódó lipopoliszacharidokból állnak . Az "endotoxin" kifejezés a toxinra utal, amely vagy a baktériumsejtben, vagy a baktériumok lízise során felszabaduló sejtfalak töredékeiben van jelen. Munkahelyi jelenlétük összefügg a Gram-negatív baktériumok jelenlétével.
Az egészségügyi hatások fajtól, egyéntől, dózistól és a belépés útjától függően nagyban változnak. Az endotoxinok légúti expozícióját követően jelentett tünetek: köhögés, légszomj, láz, elzáródás és tüdőgyulladás, valamint emésztőrendszeri problémák.
Glükán és ergoszterinA B- (1-3) -D- glükán egy nagy molekulatömegű glükóz polimer, amely a penészgombák, baktériumok és növények sejtfalaiban található. A legújabb bizonyítékok arra utalnak, hogy irritálja a légutakat. Az ergoszterin a gombák sejtmembránjának olyan alkotóeleme, amelynek tömegaránya megközelítőleg állandó. A glükánok és az ergoszterin a penész expozíciójának lehetséges környezeti markereiként működhetnek, de mennyiségi jelentőségük még mindig nem ismert.
EgyébA peptidoglikánok a baktériumok sejtfalának alkotóelemei. Feltehetően a Gram-pozitív baktériumok belégzésével járó tüdőgyulladás kórokozói. Az exotoxinok bioaktív molekulák, általában a baktériumok növekedése során kiválasztódó fehérjék. A baktériumok lízise során is felszabadulnak. Jóllehet általában fertőző betegségekkel, például botulizmussal , kolerával és tetanussal társulnak, megtalálhatók olyan szubsztrátumokon, amelyek támogatják a baktériumok szaporodását és ezt követően aeroszol formájában jelentkeznek. A levegőben való jelenlétükkel kapcsolatos kockázatokat nem dokumentálják.
A vírusok éléséhez, szaporodásához és terjedéséhez élő gazdasejtre van szükség. A fertőzött emberek cseppjeinek permetezésével aeroszolosíthatók, de a környezeti környezetben gyorsan inaktiválódnak. A tünetek vagy a betegség jelenléte a gazdaszervezetben elegendő bizonyíték a jelenlétükre.
Poratkák (atkák)Az atkák a környezet természetes gazdái. A pókok és kullancsok közé tartozó pókfélék családjába tartoznak. Virággal, baktériumokkal, penészgel és korpával táplálkoznak a bőrön. A lepkék optimálisan élnek 25 ° C-on és 70% és 80% közötti relatív páratartalom mellett. Nagyon kis méretük és alacsony súlyuk miatt a poratkák, különösen az asztmát okozó allergének könnyen levegőben szállnak. Bőrvizsgálatok állnak rendelkezésre az atkák elleni immunológiai szenzibilizáció kimutatására.
A mikroorganizmusok mindenütt jelen vannak a környezetben, de koncentrációik több paramétertől függően változnak, beleértve a szubsztrát jellegét és a környezeti körülményeket. Így bizonyos munkakörnyezetek, például állattartó telepek, istállók, hulladék- és szennyvíztisztító telepek, gyárak, valamint élelmiszer- és italraktárak elősegítik a baktériumok jelenlétét és szaporodását. Különösen azok a gram-negatív baktériumok, amelyekhez az endotoxinok társultak. Ezek a környezetek a penészgombák kifejlesztését is elősegítik.
Így :
Ezeket az adatokat óvatosan kell értelmezni. Ezek a tudományos szakirodalomban közölt maximális átlagos koncentrációkat képviselik, és indikációnak kell tekinteni őket, mivel a mérési módszerek a vizsgálatok szerint eltérnek.
| Munkahely | Összes baktérium (CFU / m 3 ) a |
Gram-negatív baktériumok (CFU / m 3 ) |
Termofil aktinomicettek (CFU / m 3 ) |
Formák (CFU / m 3 ) |
|---|---|---|---|---|
| Kívül | 10 2 | 10 1 | 10 1 | 10 3 |
| Mezőgazdaság (normál) | 10 7 | 10 3 | 10 3 | 10 3 - 10 4 |
| Mezőgazdaság (penészes széna) | 10 9 | 10 3 | 10 9 | 10 9 |
| Pékség | 10 2 - 10 3 | |||
| Komposztáló központ | 10 5 | 10 2 | 10 4 | 10 4 |
| Szennyvíztisztító központ | 10 4 | 10 4 | 10 0 | 10 3 |
| Gomba (komposzt) | 10 6 | - b | 10 7 | 10 4 |
| Gomba (termesztés) | 10 3 | - | 10 2 | 10 2 |
| Háztartási hulladék (gyűjtés) | 10 4 | 10 3 | 10 3 | 10 4 |
| Irodaház | 10 2 | 10 1 | 10 1 | 10 2 - 10 3 |
| Papírgyár szennyvízei | 10 4 | 10 3 | 10 1 | 10 4 |
| Vágófolyadék | 10 6 | 10 4 | 10 5 | |
| Párásító | 10 3 | 10 3 | 10 2 - 10 3 | |
| Pamutszövöde | 10 5 | 10 4 | 10 5 | 10 3 |
| Irodaszer | 10 6 | 10 2 - 10 3 | 10 3 | |
| Pigment lerakódás | 10 6 | 10 3 - 10 4 | 10 4 | |
| Fűrésztelep | 10 4 | 10 3 - 10 4 | 10 3 | 10 6 |
| Mocsár | 10 8 | |||
| A cukor feldolgozása | 10 5 | 10 3 | 10 2 | 10 3 |
| A háztartási hulladék válogatása | 10 4 | 10 3 | 10 0 | 10 4 |
| Dohánygyár | 10 3 | 10 2 | 10 4 |
Vagy
Ezeket az adatokat óvatosan kell értelmezni. Ezek a tudományos szakirodalomban közölt maximális átlagos koncentrációkat képviselik, és indikációnak kell tekinteni őket, mivel a mérési módszerek a vizsgálatok szerint eltérnek.
Lásd a táblázatot: [1] (19. oldal)
A bioaerosoloknak való kitettség kockázatai különösen érdekesek a foglalkozás-egészségügy és a biztonság területén.
A megfelelő légzésvédelem kiválasztásának, használatának és fenntartásának ismerete kulcsfontosságú lehet többek között súlyos akut légzőszervi szindróma ( SARS ), tuberkulózis, madár- vagy sertésinfluenza, lépfene stb.
Kevés általános dokumentum létezik a munkahelyi bioaerosolok elleni légzésvédelemről.
Van egy kanadai útmutató (2 nyelven), amely az ismeretek felmérésén alapul.