Характеристики и происхождение биологического загрязнения воздуха помещений
Несмотря на разнообразие присутствующих в воздухе частиц органического происхождения, наибольшее влияние на здоровье человека оказывают содержащиеся в воздухе рабочих помещений микроорганизмы. Помимо микроорганизмов, к которым относятся вирусы, бактерии, грибы и простейшие одноклеточные, в воздухе помещений могут также содержаться пыльца, частицы шерсти и кожи животных, фрагменты насекомых и клещей, а также их выделения (Wanner et al. 1993). Кроме взвеси вышеперечисленных частиц воздух помещений может содержать летучие органические соединения, являющиеся продуктами жизнедеятельности живых организмов, например, комнатных растений и микроорганизмов.
Пыльца Зерна пыльцы содержат вещества (аллергены), которые могут вызывать у восприимчивых людей аллергические реакции, обычно в виде "сенной лихорадки", или ринита. Подобного рода аллергия связана, прежде всего, с внешней средой; во внутренних помещениях концентрация пыльцы обычно значительно ниже, чем в наружном воздухе. Различие в концентрации пыльцы снаружи и внутри помещений наиболее значительно для зданий, у которых системы подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC) снабжены эффективными фильтрами. Оконные кондиционеры также снижают концентрацию пыльцы по сравнению с системами естественной вентиляции зданий. Тем не менее, в некоторых производственных помещениях можно ожидать высокую концентрацию пыльцы, например, в домах, где из эстетических соображений размещено множество цветущих растений, или в теплицах.
Перхоть Перхоть состоит из мельчайших чешуек кожи и частичек волоса или перьев животных (а также высохшей слюны и мочи) и является источником сильнейших аллергенов, которые могут вызывать у восприимчивых людей насморк и приступы астмы. Основным источником перхоти во внутренних помещениях обычно являются кошки и собаки, однако крысы, мыши (вредители или те, кого содержат в качестве домашних либо подопытных животных), хомяки, морские свинки и птицы могут тоже вызывать аллергические реакции. Перхоть от них, а также сельскохозяйственных животных и тех, кого разводят для развлечения (например, лошадей), может попадать внутрь помещения на одежде, но наибольшая ее концентрация, скорее всего, будет наблюдаться в помещениях, предназначенных для содержания животных, в лабораториях и населенных вредителями зданиях.
Насекомые Эти организмы и их выделения могут также вызывать дыхательные и другие аллергии, но в большинстве случаев их доля в общем биологическом загрязнении воздуха, похоже, не особенно велика. Частицы тараканов (особенно Blatella germanica и Periplaneta americana) могут оказывать существенное влияние в загрязненных, горячих и влажных рабочих помещениях. Чувствительность к частицам от тараканов и других насекомых, включая саранчу, долгоносиков, мучных жуков и плодовых мушек, может служить причиной ослабления здоровья среди занятых в животноводстве и работников лабораторий.
Клещи Эти паукообразные обычно соседствуют с пылью, но фрагменты этих микроскопических родственников пауков и их выделения могут присутствовать и в воздухе внутренних помещений. Особое внимание следует обратить на домашнего клеща, Dermatophagoides pteronyssinus. Он и его ближайшие сородичи являются главной причиной дыхательной аллергии. Клещи этого вида водятся преимущественно в домах, предпочитая постельное белье и обитую тканью мебель. Есть немногочисленные свидетельства того, что они живут и в мягкой мебели офисов. Пищевые клещи, которые водятся в местах хранения продуктов и фуража для скота, например, Acarus, Glyciphagus и Tyrophagus, также могут служить источником аллергенов во внутренних помещениях. Несмотря на то, что по большей части их воздействию подвержены фермеры и работники продовольственных складов, пищевые клещи, подобно Dermatophagoides pteronyssinus, могут присутствовать в иных внутренних помещениях, особенно в зданиях с повышенной температурой и влажностью.
Вирусы Вирусы оказывают существенное влияние на здоровье человека, но они не могут вести независимое существование вне живых клеток и тканей. Имеются свидетельства того, что некоторые из них распространяются через устройства рециркуляции или системы подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, но основным способом их передачи является личный контакт. Даже кратковременное вдыхание аэрозолей, образующихся при кашле и чихании - например, при обычной простуде или гриппе - может привести к инфекции. Таким образом, риск заражения повышается в переполненных людьми помещениях. Очевидные, что никакие изменения в проектировании и эксплуатации зданий не способны существенно повлиять на данный фактор биологического загрязнения.
Бактерии Эти микроорганизмы делятся на две основные группы в соответствии с окраской теста Грамма. Наиболее часто встречающиеся грамм-положительные виды бактерий обитают в слизистой оболочке рта, носа, носоглотки и на кожных покровах: Staphylococcus epidermidis, S. aureus, а также разновидности Aerococcus, Micrococcus и Streptococcus. Грамм-отрицательные бактерии вообще распространены не так сильно, но иногда удается обнаружить присутствие Actinetobacter, Aeromonas, Flavobacterium и особенно Pseudomonas. Бактерия, вызывающая "болезнь легионеров", Legionella pneumophila, может встречаться в системах водяного теплоснабжения, увлажнителях и кондиционерах, а также в оборудовании для лечения органов дыхания, в лечебных ваннах, джакузи и душевых. Она попадает к человеку из вырабатываемых подобными устройствами водных аэрозолей, а также может распространяться от ближайших к зданию башен охлаждения. Время жизни Legionella pneumophila на открытом воздухе не превышает 15 минут.
В дополнение к упомянутым выше одноклеточным бактериям существуют волокнистые микроорганизмы, актиномицеты, которые вырабатывают распространяющиеся по воздуху споры. Они живут во влажной среде и могут иметь сильный специфический запах. Два типа подобных бактерий, Faenia rectivirgula (Micropolyspora faeni) и Thermoactinomyces vulgaris способны размножаться при температуре , и их можно обнаружить в бытовых увлажнителях, а также в системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Грибы Грибы делятся на две группы: во-первых, микроскопические дрожжи и плесень, известные как микрогрибы, и, во-вторых, грибы, живущие на штукатурке и гниющей древесине, которые называют макрогрибами, поскольку они производят макроскопические споры, видимые невооруженным глазом. Все грибы, кроме одноклеточных дрожжей, живут колониями в виде разветвленной сети (грибницы) или волокнистых структур и вырабатывают огромное количество распространяющихся по воздуху спор, от микроскопических спор плесени, до больших споровых образований макрогрибов.
В воздухе жилых и непромышленных помещений имеются споры многих разновидностей плесени, но в основном это Cladosporium, Penicillium, Aspergillus и Eurotium. Некоторые из видов плесени, например Cladosporium, в изобилии встречаются на листьях и других частях растущих на открытом воздухе растений, особенно летом. Тем не менее, несмотря на то, что споры могут попадать в помещение снаружи, Cladosporium способна расти на влажных поверхностях внутри зданий, вырабатывая споры, которые усиливают биологическое загрязнение воздуха. Различные разновидности Penicillium, а также Aspergillus и Eurotium можно обнаружить практически во всех пробах воздуха, взятых внутри помещений, и иногда их споры присутствуют там в значительных количествах. В содержащейся в воздухе флоре можно также найти отличающиеся от плесени розовые дрожжи Rhodotorula или Sporobolomyces.
Здания и сооружения могут обеспечить большинство грибов и бактерий огромным количеством мертвого органического вещества, которое эти микроорганизмы используют для своего роста и производства спор. Питательные вещества присутствуют в дереве, бумаге, краске и других покрытиях, в коврах и обтянутой тканью мебели, в почве цветочных горшков, в пыли, в коже и в выделениях человека и животных, в готовой пище и продуктах питания. Размножение микроорганизмов зависит от наличия влаги. Бактерии способны расти только в мокрых местах: в дренажных системах и резервуарах систем подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха и т.п. Некоторые виды плесени тоже требуют наличия воды, но другие менее чувствительны, и могут размножаться просто на влажных поверхностях. Пыль, если в ней достаточно влаги, также может быть превосходной средой для обитания плесени и является, таким образом, существенным источником распространения спор.
Простейшие одноклеточные Простейшие типа Acanthamoeba и Naegleri - микроскопические одноклеточные животные, которые питаются бактериями и другими органическими частицами и обитают в увлажнителях воздуха, резервуарах и дренажных устройствах систем подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха. Частицы этих одноклеточных могут присутствовать в воздухе в виде взвеси и служить одной из возможных причин влажной лихорадки.
Микробиологические летучие органические соединения Микробиологические летучие органические соединения существенно различаются по своему химическому составу и запаху. Некоторые из них вырабатываются большим количеством микроорганизмов, а другие присущи только определенным видам. Например, так называемый грибной спирт 1-octen-3-ol (с запахом свежих грибов) относится к соединениям, которые вырабатываются различными разновидностями плесени. К другим, менее распространенным летучим соединениям, вырабатываемым плесенью, относятся 3,5-dimethyl-1,2,4-trithiolone ("вонючий"), 1,10-dimethyl-trans-9-decalol (запах сырой земли) и 6-pentyl-a-pyrone (запах кокосового ореха). Бактерия Pseudomonas вырабатывает пиразины с запахом "гнилой картошки". Запах каждого микроорганизма является результатом смешения множества MVOCs (летучих органических соединений).
История исследования вопроса микробиологического загрязнения воздуха помещений Микробиологические исследования воздуха в жилых домах, школах и других общественных помещениях ведутся уже более ста лет. Целью первых исследований зачастую являлось определение "чистоты" различных типов помещений и выявление возможной связи с уровнем смертности их обитателей. Не остывающий интерес к проблеме распространения внутрибольничных инфекций и разработка современных приборов для забора проб воздуха привели в 40-х и 50-х годах к систематическим исследованиям по изучению микробиологического состава воздуха больниц, а впоследствии к открытию аллергенных разновидностей плесени, содержащихся в воздухе жилищ, общественных зданий и улицы. Другое направление исследований, относящихся к 50-м и 60-м годам, было посвящено изучению профессиональных заболеваний органов дыхания среди фермеров, и рабочих, контактирующих с солодом и хлопком. Вспышка похожей на грипп влажной лихорадки была впервые описана в 1959 году, но прошло более десяти лет, прежде чем был зарегистрирован еще один подобный случай. Даже в настоящее время точная причина этой болезни неизвестна, хотя ее связь с микроорганизмами несомненна. Микроорганизмы также считаются одной из возможных причин “синдрома больного здания”, хотя фактов, подтверждающих это предположение, крайне мало.
Несмотря на то, что аллергические свойства грибов хорошо изучены, первое сообщение о заболевании, вызванном вдыханием грибных токсинов вне производственного помещения, в больнице Квебека, поступило только в 1988 году (Mainville et al. 1988). Считается, что симптомы сильной усталости, наблюдавшиеся у сотрудников, вызываются веществом trichothecene mycotoxins, содержащимся в спорах Stachybotrys atra и Trichoderma viride. С тех пор "синдром хронической усталости" неоднократно наблюдался у учителей и сотрудников колледжей, чувствительных к содержащимся в пыли микотоксинам. После этого случаи заболевания служащих, имеющих аллергическую и иную природу, стали связывать с отравлением токсинами (Johanning et al. 1993). В другой работе по эпидемиологии было указано, что многие аллергенные и неаллергенные факторы, связанные с грибами, могут оказывать существенное влияние на заболевания дыхательных путей человека. Важную роль здесь могут играть микотоксины, вырабатываемые некоторыми видами плесени, но не исключено, что вредной для состояния дыхательных путей является какая-то общая составляющая всех грибов.
Микроорганизмы, связанные с плохим качеством воздуха помещений и их влияние на здоровье Несмотря на то, что в воздухе помещений патогенные микроорганизмы встречаются редко, можно привести многочисленные свидетельства связи между наличием в воздухе микроорганизмов и различными аллергическими реакциями, такими как (1) аллергический дерматит, (2) ринит, (3) астма и (4) неспецифический аллергический альвеолит, также известный как гиперчувствительная пневмония.
Считается, что грибы являются более важными компонентами биоаэрозолей воздуха, чем бактерии. Из-за своей способности размножаться во влажных местах грибы часто служат хорошим индикатором - например, пятна плесени - неблагополучного состояния с влажностью в помещении и указывают на возможную опасность для здоровья. Рост плесени вызывает появление в воздухе помещения флоры, которая в противном случае отсутствовала бы. Подобно грамм-отрицательным бактериям и Actinomycetales, гидрофильные ("любящие влагу") грибы указывают на места с избыточной влажностью и плохое качество воздуха помещений. К таким грибам можно отнести Fusarium, Phoma, Stachybotrys, Trichoderma, Ulocladium, дрожжи и реже встречающиеся пассивные патогены Aspergillus fumigatus и Exophiala jeanselmei. Высокая концентрация плесени, демонстрирующей различную степень ксерофилии ("любви к сухости") и требующей для своего развития меньше воды, может указывать на существование менее влажных, но все же благоприятных для ее роста мест. В значительных количествах плесень содержится в домашней пыли и поэтому может использоваться в качестве индикатора запыленности воздуха. Это могут быть слабо ксерофильная (способная выдерживать сухость) разновидность Cladosporium, умеренно ксерофильные Aspergillus versicolor, Penicillium (например, P. aurantiogriseum и P. chrysogenum) и сильно ксерофильные Aspergillus penicillioides, Eurotium и Wallemia.
Грибные патогены редко содержатся в воздухе помещений в больших количествах, но A. fumigatus и некоторые другие агрессивные аспергиллы, способные проникать в ткани человека, могут жить в почве комнатных растений. Exophiala jeanselmei может размножаться в дренажных системах. Несмотря на то, что споры этого и других пассивных патогенов типа Fusarium solani и Pseudallescheria boydii вряд ли опасны для здоровья, они могут причинить вред индивидуумам с ослабленной иммунной системой.
Содержащиеся в воздухе грибки гораздо чаще, чем бактерии, служат причиной аллергических реакций, хотя в Европе грибковые аллергены играют меньшую роль, чем пыльца, домашние клещи и частички кожи и шерсти животных. Доказано, что многие разновидности грибов являются аллергенами. Некоторые из содержащихся в воздухе помещений грибов, обычно считающихся причиной ринитов и астмы, приведены в таблице 44.14. Частички Eurotium и других чрезвычайно ксерофильных видов плесени, содержащиеся в домашней пыли, играют гораздо более важную роль в возникновении ринитов и астмы, чем это считалось раньше. Вызванный грибами аллергический дерматит встречается гораздо реже ринитов и астмы; его причиной могут быть Alternaria, Aspergillus и Cladosporium. Случаи EAA (гиперчувствительной пневмонии) крайне редки; их причиной являются споры живущего на гнилом дереве макрогриба Serpula (табл. 44.15). Обычно считается, что для развития симптомов EAA (гиперчувствительной пневмонии) необходимо наличие от одного до ста миллионов содержащих аллергены спор на кубический метр воздуха. Подобные уровни загрязнения могут встречаться только в зданиях, где наблюдается бурный рост гриба.
Как указывалось выше, вдыхание спор токсикогенных разновидностей грибов представляет потенциальную опасность (Sorenson 1989; Miller 1993). Это не только споры Stachybotrys, которые содержат высокие концентрации микотоксинов. Споры этого вида плесени, живущей во влажных помещениях на бумажных обоях и других содержащих целлюлозу веществах, содержат чрезвычайно сильные микотоксины, но в воздухе помещений чаще встречаются другие разновидности токсико-генной плесени: Aspergillus (особенно A. versicolor) и Penicillium (например, P. aurantiogriseum и P. viridicatum) и Trichoderma. Экспериментальные исследования показали, что высокая концентрация микотоксинов, содержащихся в этих видах плесени, ослабляет иммунитет, сильно подавляет способность легочных пузырьков очищать воздух, которая является важным показателем функционирования дыхательной системы (Sorenson 1989).
Менее изучено влияние на здоровье человека MVOCs (летучих органических соединений), вырабатываемых в результате размножения и спорообразования грибов, а также жизнедеятельности бактерий. Несмотря на то, что многие летучие органические соединения имеют относительно низкую токсичность, (Sorenson 1989), известны случаи, когда они вызывают у людей головную боль, чувство дискомфорта и острые нарушения дыхания.
Бактерии, содержащиеся в воздухе помещений, обычно не представляют опасности для здоровья, поскольку среди них доминируют грамм-положительные микроорганизмы, обитающие на коже и в верхних дыхательных путях человека. Тем не менее, высокая концентрация этих бактерий говорит о чрезмерной скученности и плохой вентиляции. Присутствие в воздухе большого количества грамм-отрицательных бактерий или Actinomycetales свидетельствует о наличии очень влажных поверхностей, дренажных устройств или увлажнителей систем подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, где и живут эти микроорганизмы. Доказано, что некоторые грамм-отрицательные бактерии (или выделяемые из их оболочек эндотоксины) вызывают симптомы влажной лихорадки. Иногда влажность в помещении становится достаточно высокой, чтобы сформировались аэрозоли, содержащие такую концентрацию аллергена, которая приводит к острому приступу гиперчувствительной пневмонии (см. таблицу 44.15).
В редких случаях патогенные бактерии типа Mycobacterium tuberculosis, содержащиеся в капельках влаги, выдыхаемых инфицированными людьми, могут разноситься по системе вентиляции во все части закрытого помещения. Хотя патоген Legionella pneumophila был изолирован от увлажнителей воздуха и кондиционеров, большинство вспышек этого заболевания было вызвано аэрозолями из охлаждающих башен или душа.
Влияние изменений в проектировании зданий За последние годы, увеличение размера зданий шло бок о бок с совершенствованием устройств очистки воздуха, что привело к созданию современных систем подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха и к качественным изменениям биологического состава воздуха внутри помещений. В последние два десятилетия тенденция проектирования зданий с минимальным потреблением энергии привела к появлению домов со значительно пониженным обменом воздуха с окружающей средой, что создает благоприятную среду для развития микроорганизмов и появления других загрязнителей. В таких "закрытых" сооружениях водяной пар, который раньше выбрасывался в атмосферу, конденсируется на холодных поверхностях, создавая условия для роста микроорганизмов. Кроме того, системы подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, при проектировании которых учитывалась только экономическая эффективность, часто вызывают быстрое размножение микроорганизмов, что угрожает здоровью обитателей больших зданий. Например, увлажнители, использующие рециркулируемую воду, быстро загрязняются и становятся источником распространения микроорганизмов, распылители влаги разбрызгивают содержащие микроорганизмы аэрозоли, а расположение фильтров обеспечивает быстрое распространение загрязненных микроорганизмами аэрозолей ко всем рабочим местам. Размещение воздухозаборников рядом с башнями охлаждения и другими источниками микроорганизмов, а также трудность доступа в систему подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха для ее обслуживания, очистки и дезинфекции, могут представлять собой угрозу здоровью, наряду с ошибками проектирования и эксплуатации подобных систем. В результате жители таких домов подвергаются воздействию высоких концентраций содержащихся в воздухе микроорганизмов, вместо близкой к норме смеси наружного воздуха.
Методы оценки качества воздуха помещений
Воздушные пробы на содержание микроорганизмов При исследовании микробиологической флоры воздуха здания, проводимой, например, для выяснения причин ухудшения здоровья его жильцов, необходимо собрать объективные данные, одновременно подробные и достоверные. Поскольку считается, что микробиологическое состояние воздуха внутри помещений отражает состояние наружного воздуха (ACGIH 1989), найденные в пробе микроорганизмы должны быть точно идентифицированы и сравнены с теми, которые содержатся в наружном воздухе.
Пробы воздуха Чаще всего используются методы, позволяющие непосредственно или косвенно, поместить культуры содержащихся в воздухе жизнеспособных бактерий и грибов на питательный гель из агара, что дает наилучшую возможность их идентификации. Среда из агара служит инкубатором, где колонии, развившиеся из содержавшихся в пробе воздуха микроорганизмов, растут до той степени, пока их можно будет идентифицировать, посчитать или пересадить в другую среду для дальнейших исследований. Питательная среда для выращивания бактерий отличается от той, что используются для грибов. Например, Legionella pneumophila может быть выделена только в специально подобранной среде. Для грибов рекомендуется использовать две различные питательные среды: общего назначения и специальную для выделения ксерофильных колоний. Идентификация микроорганизмов основывается на грубых признаках колоний и/или их микроскопических и биохимических характеристиках и требует определенной сноровки и опыта.
Различные методы исследования образцов воздуха достаточно подробно описаны в литературе (например, Flannigan 1992; Wanner et al.. 1993), и ниже будут упомянуты только те, что используются чаще всего. Имеется возможность произвести грубую и быструю оценку, позволяя микроорганизмам воздуха оседать в открытую чашечку Петри, наполненную питательной средой из агара. Полученные результаты будут неточны и в значительной степени зависят от турбулентности атмосферы и наличия больших (тяжелых) спор или групп спор и клеток. Поэтому предпочтительнее использовать волюметрический пробоотборник. Широкое распространение получили импульсные устройства, в которых воздух продувается через щель над вращающейся чашкой с питательной средой (щелевые пробоотборники) или через перфорированный диск (решетчатые пробоотборники). Чаще всего используются однокамерные устройства, хотя некоторые исследователи предпочитают шестикамерный пробоотборник Андерсена. В нем воздух проходит через крошечные отверстия расположенных одна над другой камер, и содержащиеся в нем частицы оседают в различных чашечках с агаром, сортируясь по размеру. Таким образом, это приспособление позволяет определить размер частиц, из которых впоследствии развиваются колонии микроорганизмов, и выяснить, в каком отделе дыхательной системы они оседают. Большой популярностью пользуется пробоотборник Рейтера, действие которого основано на другом принципе. Засасываемый лопастями вентилятора воздух разгоняется в центрифуге, и содержащиеся в нем частицы с большой скоростью ударяются в агар, нанесенный на расположенную внутри цилиндра пластиковую полосу.
Другой способ сбора проб заключается в том, что микроорганизмы оседают на мембране кассетного фильтра, присоединенного к маломощному насосу, питающемуся от аккумулятора. Вся конструкция может крепиться на поясе или ремешке и использоваться в качестве индивидуального пробоотборника в течение рабочего дня. После взятия пробы небольшие порции смытых с фильтра микроорганизмов высеиваются в питательную среду, и после инкубации производится их идентификация и подсчет. Альтернативой фильтру может служить жидкостный пробоотборник, в котором воздух засасывается через капиллярные сопла, и содержащиеся в нем частицы собираются в жидкости. Далее эта жидкость обрабатывается таким же образом, как образцы, собранные с мембранного фильтра.
Серьезным недостатком этих методов выборки является то, что они позволяют обнаружить лишь "жизнеспособные" организмы, которые можно искусственно культивировать, а их содержание составляет не более одного-двух процентов от общего числа спор в воздухе. Однако подсчет общего числа микроорганизмов (как жизнеспособных, так и нежизнеспособных) может производиться описанными выше моделями пробоотборников, в которых микроорганизмы собираются на липких поверхностях вращающихся стержней, а также на пластиковой ленте или стекле микроскопа щелевых приборов. Подсчет ведется при помощи микроскопа, но данный способ позволяет идентифицировать сравнительно небольшое число видов грибов, имеющих характерные споры. Фильтрационный метод используется для подсчета количества жизнеспособных организмов, но его можно использовать и для подсчета их общего числа. Часть смывки фильтра помещается в питательную среду из агара, затем туда добавляется краситель и при помощи микроскопа производится подсчет. Подобным же образом поступают с жидкой средой из жидкостного пробоотборника.
Выбор пробоотборника и стратегии сбора проб воздуха Выбор модели прибора в значительной степени определяется опытом исследователя, но при этом необходимо учитывать факторы количества и качества. Например, пластины агара в однокамерных устройствах "переполняются" спорами значительно быстрее, чем у шестикамерного, что приводит к чрезмерному росту колоний на инкубируемых пластинах и серьезным количественным и качественным ошибкам в оценке степени биологического загрязнения воздуха. Принцип и время работы различных моделей пробоотборников, а также эффективность, с которой они извлекают частицы различных размеров из окружающей среды, существенно отличаются. Из-за этих различий невозможно корректно сравнивать данные исследований, в которых использовались разные типы приборов.
Большое значение, подобно выбору модели прибора, имеет также стратегия осуществления выборки. Невозможно установить общую стратегию отбора проб; каждый случай требует индивидуального подхода (Wanner et al. 1993). Основная проблема заключается в том, что микроорганизмы в воздухе помещений распределены неравномерно - как в пространстве, так и во времени. На их распределение в значительной степени влияет производственная деятельность в помещении, особенно уборка или строительные работы, когда поднимается большое количество осевшей пыли. Следовательно, за относительно короткие промежутки времени могут наблюдаться существенные изменения количества микроорганизмов в воздухе. За исключением фильтрационных и жидкостных пробоотборников, способных работать на протяжении нескольких часов, большинство используемых приборов отбирает пробу воздуха всего за несколько минут. Следовательно, выборки должны производиться при всех возможных условиях, включая периоды времени включения и выключения систем подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха. Несмотря на то, что подобная стратегия позволяет определить диапазон концентраций жизнеспособных спор микроорганизмов во внутренних помещениях, с ее помощью невозможно оценить какое их количество получает индивидуум из окружающей среды. Даже пробы, взятые в течение всего рабочего дня при помощи персональных фильтрационных приборов, не дают адекватной картины, поскольку показывают только усредненные величины, но не позволяют оценить пиковые значения.
Эпидемиологические исследования показывают, что к хорошо изученному действию определенных аллергенов может добавляться эффект неаллергенного характера, также связанный с грибами и вызывающий заболевания дыхательной системы. Важную роль здесь могут играть микотоксины, вырабатываемые некоторыми видами плесени, но не исключена вероятность наличия какого-то общего фактора. В будущем общий подход к исследованию степени загрязнения воздуха помещений грибами может заключаться в следующем:
(1) определить, какие аллергенные и токсикогенные разновидности жизнеспособных грибов присутствуют в выборке, и (2) измерить общее количество грибковых микроорганизмов, воздействию которых индивидуум подвергается в течение всего рабочего времени. Как было указано выше, для получения последней информации следует производить подсчет за весь рабочий день. В ближайшем будущем широкое распространение могут получить недавно разработанные методы определения количества 1,3-b-глюкана или эргостирола (Miller 1993). Оба вещества являются структурными компонентами грибов и их наличие, таким образом, дает представление о количестве грибов в воздухе (т.е. об их биомассе). Была обнаружена связь между концентрацией 1,3-b-глюкана в воздухе помещений и появлением симптомов синдрома больного здания (Miller 1993).
Стандарты и руководящие принципы Несмотря на то, что некоторые организации распределили по категориям уровни загрязнения воздуха и запыленности помещений (таблица 44.16), из-за проблем с забором проб воздуха нежелание установить числовые стандарты или значения выглядит оправданным. Было отмечено, что микробиологическое загрязнение воздуха в зданиях с системами кондиционирования должно быть существенно ниже, чем снаружи, а разница между воздухом в помещениях с естественной вентиляцией и окружающей средой не столь заметна. ACGIH (1989) рекомендует, чтобы при интерпретации данных анализа воздушных проб учитывались уровни содержания грибов внутри помещения и снаружи. Присутствие или преобладание некоторых видов плесени в воздухе помещений при отсутствии их в окружающей среде может указывать на проблемы внутри здания. Например, изобилие в воздухе помещения такого гидрофильного вида плесени, как Stachybotrys atra, почти точно указывает на наличие очень влажных участков внутри здания.
Несмотря на то, что влиятельные организации, вроде ACGIH Bioaerosols Committee, не устанавливали числовых норм, в Канаде были введены нормы и рекомендации для офисных зданий (Nathanson 1993), основанные на пятилетних исследованиях пятидесяти правительственных зданий с кондиционированием воздуха. Среди них можно выделить следующие основные положения:
1. "Нормальная" флора воздуха помещений должна быть количественно ниже, но качественно подобна флоре наружного воздуха. 2. Присутствие одной или более разновидности грибов в значительных количествах свидетельствует о размножении их внутри помещения. 3. Присутствие патогенных грибов типа Aspergillus fumigatus, Histoplasma и Cryptococcus должно быть незначительным. 4. Присутствие токсикогенных видов плесени типа Stachybotrys atra и Aspergillus versicolor в значительных количествах требует проведения исследований и принятия соответствующих мер. 5. Наличие более 50 колониеобразующих единиц на кубический метр может представлять интерес только в том случае, если все они относятся к одному виду (отличному от обитающих на листьях и содержащихся в наружном воздухе видов грибов); приемлемым считается присутствие до 150 , если их состав отражает флору наружного воздуха; летом допускается наличие до 500 , если среди них преобладают обитающие на листьях и содержащиеся в наружном воздухе виды грибов.
Приведенные числовые значения основаны на четырехминутных пробах воздуха, собранных при помощи центрифуги Рейтера. Следует подчеркнуть, что данные рекомендации не применимы к другим типам пробоотборников, другим видам зданий и регионам с другими географическими и климатическими условиями. Нормы и приемлемые величины можно определить только в результате широкомасштабных исследований для конкретного типа зданий в данном регионе, в процессе которых использовались четко определенные процедуры. Невозможно установить никаких общих пороговых значений присутствия в воздухе плесени и ее отдельных разновидностей.
Контроль над микроорганизмами в закрытых помещениях В закрытых помещениях основным фактором, влияющим на рост микроорганизмов и выработку ими клеток и спор, которые могут выделяться в воздух, является вода. Поэтому уменьшение влажности гораздо эффективнее, чем использование биоцидов. Необходимые меры включают в себя соответствующее обслуживание здания и его своевременный ремонт, включая быструю просушку и устранение утечек воды (Morey 1993a). Поддержание относительной влажности помещений на уровне менее 70%, часто рекомендуемое в качестве профилактической меры, эффективно лишь в том случае, если температура стен и других поверхностей близка к температуре окружающего воздуха. На поверхности стен с плохой изоляцией температура может упасть ниже точки росы, что приведет к конденсации влаги и размножению гидрофильных грибов и даже бактерий (Flannigan 1993). Подобная ситуация может возникнуть во влажном тропическом или субтропическом климате, где влага проникает внутрь зданий с системами кондиционирования воздуха и осаждается на более холодных внутренних поверхностях (Morey 1993b). В таких случаях решение проблемы дает правильное проектирование и эксплуатация изоляции зданий. Одновременно с жесткими мерами по контролю влажности работы по обслуживанию и очистке должны включать в себя удаление пыли и мусора, являющегося источником питательных веществ и средой обитания микроорганизмов.
В системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха (Nathanson 1993) необходимо предотвратить накопление застойной воды, например в дренажных емкостях или радиаторах. Там, где системе имеются распылители, прокладки или нагреваемые баки для воды, следует проводить регулярную очистку и дезинфекцию, чтобы ограничить размножение бактерий. Увлажнение сухим паром также значительно уменьшает риск распространения микроорганизмов. Поскольку фильтры могут накапливать грязь и влагу и служить местами интенсивного размножения микробов, их следует регулярно заменять. Микроорганизмы способны также развиваться в пористых изоляционных материалах, используемых при прокладке труб, если в них собирается влага. Решить эту проблему можно следующим способом: использовать подобные материалы только для наружных работ; внутренние поверхности должны быть гладкими и не способствовать образованию среды, благоприятной для роста микроорганизмов. Такие меры общего характера позволят предотвратить размножение Legionella в системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха, но в дополнение к ним рекомендуется устанавливать в воздухозаборниках высокоэффективные воздушные (HEPA) фильтры (Feeley 1988). Кроме того, температура горячей воды в системе не должна превышать , должны отсутствовать места, где вода застаивается, и не использоваться материалы, создающие благоприятную среду для роста Legionella.
Там, где принятые меры оказались недостаточны, и наблюдается рост плесени, следует провести ремонтные работы. Важно удалить и уничтожить все пористые органические материалы, пораженные микроорганизмами: ковры, мягкую мебель, потолочные плитки и звукоизоляцию. Гладкие поверхности необходимо вымыть раствором любого доступного дезинфицирующего средства. При включенных системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха нельзя использовать аэрозольные биоциды.
Во время ремонта необходимо следить, чтобы микроорганизмы, содержащиеся внутри или на поверхности зараженных материалов, не попали в воздух. В тех случаях, когда речь идет о больших зараженных плесенью участках (десять и более квадратных метров), имеет смысл уменьшить потенциальную опасность, поддерживая пониженное давление в зараженном помещении и организовав воздушные шлюзы между этим помещением и остальной частью здания (Morey 1993a, 1993b; New York City Department of Health 1993). Пыль, накопившаяся ранее, или образовавшаяся в результате удаления загрязненного материала и помещения его в герметичные контейнеры, должна быть собрана пылесосом, снабженным высокоэффективным HEPA фильтром. Занятый на ремонтных работах персонал должен быть защищен закрывающими лицо респираторами с HEPA фильтрами, одноразовой защитной одеждой, обувью и перчатками (New York City Department of Health 1993). Там, где речь идет о небольших участках заражения, работы может проводить постоянный обслуживающий персонал после соответствующего обучения. В таких случаях нет необходимости герметизации помещения, но рабочие должны быть обеспечены полным защитным комплектом, включающим респираторы и перчатки. Во всех случаях постоянные жители и занятый на ремонтных работах персонал должны быть предупреждены о возможной опасности. Последние не должны иметь таких заболеваний, как астма, различные аллергии и нарушения иммунной системы (New York City Department of Health 1993).
, и их можно обнаружить в бытовых увлажнителях, а также в системах подогрева, вентиляции и кондиционирования воздуха.
воздуха 
может представлять интерес только в том случае, если все они относятся к одному виду (отличному от обитающих на листьях и содержащихся в наружном воздухе видов грибов); приемлемым считается присутствие до 150 
, если их состав отражает флору наружного воздуха; летом допускается наличие до 500 
, если среди них преобладают обитающие на листьях и содержащиеся в наружном воздухе виды грибов.
, должны отсутствовать места, где вода застаивается, и не использоваться материалы, создающие благоприятную среду для роста Legionella.