Koncentrace mikroorganismů v ovzduší: Normy a metody kontroly

Mikroorganismy se vyskytují prakticky všude, tedy i ve vzduchu. Množství mikroorganismů ve vzduchu se mění a je závislé na řadě činitelů, zejména na teplotě a vlhkosti vzduchu, proudění vzduchu, prašnosti, roční době, slunečním záření a celkové čistotě prostředí.

Vzduch může být šiřitelem kontaminace v celém potravinářském průmyslu. Ve vzduchu nejsou příznivé podmínky pro růst a rozmnožování mikroorganismů. Vzduch obsahuje minimum živin využitelných pro mikroorganismy. Nepříznivě na ně působí UV záření a střídání teplot, limitujícím faktorem je také vlhkost vzduchu.

Vzduch je tedy přenašečem mikroorganismů ze zdrojů. Mikroorganismy se zde nerozmnožují, ale přežívají. Jejich počet ve vzduchu není limitován předpisy.

Mikroorganismy se do vzduchu dostávají nejčastěji s prachovými částicemi a kapénkami vody nebo v malých kapičkách exkretů sliznic a slin. S množstvím prachu ve vzduchu stoupá obvykle i množství mikroorganismů, přičemž záleží i na původu prachu (prach z půdy obsahuje nejvíce mikroorganismů). Ve volné přírodě bývá obvykle méně vzdušných mikroorganismů ve srovnání např. s rušnou ulicí nebo průmyslovou oblastí. Více bakterií najdeme v uzavřených místnostech a to včetně patogenních. Nejméně mikroorganismů je ve vzduchu ve vysokých polohách, nad ledovci a vodními plochami, kde účinně působí UV záření. Vlhké a teplé podnebí znamená vyšší počet mikroorganismů ve vzduchu. Pohybem vzduchu a větrem se mikroorganismy roznášejí na různá místa.

Nosiči mikroorganismů ve vzduchu jsou prachové částice, které mohou být unášeny až do výšky 10 km. Běžné druhy mikroorganismů se mohou vyskytovat do výšky asi 3 km. Prachové částečky mohou sedimentovat, nebo drobné částečky zůstávají v ovzduší a pak tvoří aerosol. Živým organismům v ovzduší (mikroorganismy, pyl rostlin apod.) říkáme aeroplankton.

Čtěte také: Imise a kvalita ovzduší

Mikrobiologické vyšetření vzduchu se provádí nejčastěji v uzavřených prostorách, přičemž se stanovuje v ovzduší celková koncentrace směsné populace bakterií a plísní.

Složení mikroflóry ve vzduchu značně kolísá. Např. kvasinky rodu Saccharomyces, Candida, Rhodotorula se vyskytují ve větší míře převážně v letních měsících. Je to způsobeno vhodnými podmínkami při dozrávání ovoce a následným vedením kvasů. Často se v tuto dobu vyskytují i plísně, jako např. Cladosporium herbarum, Aspergillus niger, Penicillium, Rhizopus, které vytvářejí barevné konidie a jsou odolné vůči UV záření. Z bakterií jsou ve vzduchu nejvíce zastoupeny rody Bacillus, jejichž spory jsou schopny dlouho odolávat nepříznivým podmínkám a Micrococcus. V menší míře se mohou vyskytovat i některé druhy rodu Acetobacter, Aerobacter, Alcaligenes, Brevibacterium, Clostridium, Corynebacterium, Flavobacterium, Kocuria, Lactobacillus, Leuconostoc, Pseudomonas, Streptomyces. Většina těchto bakterií tvoří barviva karotenoidní povahy, jež je chrání před působením ultrafialového záření. Ve vzduchu se mohou vyskytovat také bakterie rodu Staphylococcus, zejména S. aureus a rodu Proteus, které mají dobrou schopnost udržovat se v aerosolu.

Ve vzduchu se mohou vyskytovat také patogenní mikroorganismy. Do aerosolu přechází často i Mycobacterium tuberculosis a viry. V ovzduší stájí, anebo v centrech epidemií či epizoocií, vznikají mimořádné situace. Zde se důležitými vektory mikroorganismů stávají aerosoly (často slizovité povahy) a hmyz.

Příklady nákaz přenosných vzduchem:

• Tuberkulóza - Mycobacterium tuberculosis
• Angíny (α, β-hemolyzující), zápal plic - Streptococcus pyogenes, Streptococcus pneumonie, Staphylococcus aureus
• Záškrt - Corynebacterium diphterie
• Dávivý kašel - Bordetella pertusis
• Virové nákazy dýchacích cest - Adenoviry, orthomyxoviry, rotaviry
• Alergie - spory plísní
• Hemofilie - Heamophilus influenzae

Kvalita a množství mikroorganismů ve vzduchu závisí na zdrojích kontaminace a proudění vzduchu. Záleží také na počtu osob na pracovišti, jejich činnosti, na používaných strojích a zařízení, zpracovávané surovině, na úrovni sanitace a hygieny apod. Působí zde samozřejmě i přírodní podmínky včetně nadmořské výšky, polohy, podnebí, ročního období. Čistota vzduchu je důležitá v potravinářském průmyslu, zdravotnictví, farmaceutickém průmyslu, zpracovatelském průmyslu i v zemědělství. Významně přispívá k tvorbě zdravého životního prostředí a zdraví člověka a zvířat.

Zdroje mikroorganismů ve vzduchu:

• Půda: vyschlé částice, prach, uchovávání mikroorganismů, přenos větrem (čím méně prachu, tím kvalitnější vzduch - moře, lesy, louky, sníh,…)
• Člověk: dýchání, kýchání, mluvení - aerosol v místnostech, vliv shromažďování (velké kapky - klesají na zem, infekční prach; malé kapky - vznáší se několik hodin)
• Lidské činnosti: veřejná doprava, stavby, výkopy, práce v potravinářském průmyslu, laboratoře

Požadavky na mikrobiální mikroklima vnitřního prostředí

Mikrobiální mikroklima je určeno mikroorganismy obsaženými v daném prostoru. Pro účely vyhlášky se rozumí mikroorganismy jen bakterie a plísně (mikroskopické vláknité houby) vyrostlé za podmínek zkoušení stanovených českými technickými normami.

Čtěte také: Jednotky měření v ovzduší

Limity výskytu mikroorganismů dle Vyhlášky č. 6/2003 Sb.:

• Nepřípustný je viditelný nárůst plísní na zdech a povrchu pobytových místností. Ve sporných případech se za prokázaný růst plísní na povrchu považuje nález potvrzený odběrem a kultivací na živné půdě provedeným v souladu s příslušnou ČSN ISO normou.
• Požadavky na kvalitu vnitřního prostředí staveb s výjimkou prostorů vyžadujících zvýšené nároky na jeho čistotu se pokládají za splněné, nepřekročí-li koncentrace bakterií 500 KTJ/1 m3 vzduchu a koncentrace plísní není vyšší než 500 KTJ/1 m3 vzduchu při stanovení koncentrace mikroorganismů aktivním nasáváním vzduchu aeroskopem standardním operačním postupem uvedeným v příloze vyhlášky a kultivací na živné půdě provedené v souladu s platnou ČSN ISO normou.

Standardní operační postup nasávání vzduchu aeroskopem:

• Stanovení koncentrace bakterií a plísní v ovzduší vnitřního prostředí se provádí ve vnitřním prostředí po 20 minutách důkladného vyvětrání a po další jedné hodině uzavření oken.
• V případě prostorů s klimatizací bez možnosti větrání jsou nutné odběry v prostředí bez provozu, nejdříve za 20 minut od ukončení činnosti.
• Odběr provádí pověřená osoba, přítomnost a pohyb dalších osob ve sledovaném interiéru je vyloučen, pokud není stanovení koncentrace bakterií a plísní prováděno v souvislosti s určitou činností nebo nelze přítomnost lidí z uvedeného prostředí vyloučit.
• Ve středu místnosti v inhalační zóně ve výšce 160 cm nad zemí se provedou dva odběry ovzduší.
• Doba mezi jednotlivými odběry je minimálně 10 minut, maximálně 30 minut. Pro odběry je možno zvolit i jiné místo (umístění přístroje, nadzemní výška) podle účelu vyšetření. Tuto skutečnost je nutné zaznamenat do protokolu o měření.
• Mezi jednotlivými odběry je odběrová horní část přístroje očištěna ubrouskem napuštěným dezinfekčním přípravkem nebo tamponem smočeným v roztoku dezinfekčního přípravku. Mezi odběry vzduchu v odlišných interiérech je odběrová hlava přístroje sterilizována autoklávováním (15 minut při 121 °C).
• Řádně označené Petriho misky jsou uloženy v co nejkratší době do termostatu, ve kterém se inkubují dnem vzhůru. Pro přenos misek mezi odběrovým místem a laboratoří se užívají chladící přenosné boxy.

Pro zatřídění znečištění ovzduší jsou k dispozici hodnoty podle EUR 14988, které jsou stanoveny Evropskou unií na základě průměrných naměřených hodnot v ovzduší vnitřního prostředí. Maximální limit koncentrace mikroorganismů a plísní ve vnitřním prostředí domácností žádné závazné předpisy neuvádí a hodnoty dle EUR 14988 jsou hodnotami pouze doporučenými.

Pokud mezi sebou porovnáme předpis EUR 14988 a Vyhlášku č. 6/2003 Sb. zjistíme, že požadavek podle Vyhlášky č. 6/2003 Sb. spadá podle EUR 14988 do kategorie nízkého až středního znečištění. Lékařské a zejména farmaceutické prostory mají specifické požadavky, které jsou cca o dva řády přísnější a požaduje se podle druhu prostoru koncentrace 0 - 200 KTJ/m3 vzduchu.

Kategorie znečištění ovzduší vnitřního prostředí dle EUR 14988:

Výskyt patogenních a potenciálně patogenních druhů mikroorganismů

Uvedená hodnocení koncentrací směsných populací mikroorganismů vychází z předpokladu, že se jedná o směsné populace bakterií a směsné populace plísní. Toto hodnocení není vhodné v případě výskytu patogenních, potenciálně patogenních a toxinogenních druhů mikroorganismů. Výskyt těchto mikroorganismů v bioaerosolu vnitřního prostředí je z hygienického hlediska nepřípustný.

Pro směsnou populaci dále platí, že jde o směs různých druhů. Pokud v populaci převažuje jeden či dva dominantní druhy, musí následovat jejich identifikace. I v případě, že se nejedná o druh s nežádoucími vlastnostmi (patogenita, schopnost produkce toxinů), je nález převážně jednoho druhu v populaci hodnocen jako závažnější než v případě populace směsné.

Identifikace druhů se vždy provádí v případech, kdy je podezření na onemocnění v souvislosti s pobytem v určitém prostředí.

Čtěte také: České normy pro plísně

Identifikace mikroorganismu se provádí po jeho izolaci, u bakterií převážně dostupnými biochemickými testy (a mikroskopickým určením grampozitivity nebo gramnegativity), u plísní mikroskopickou determinací (a případně potvrzením kultivací na specifických kultivačních půdách, které jsou dostupné zejména pro některé druhy rodu Aspergillus).

Pro monitorování výskytu patogenních bakterií, případně bakterií s významnými vlastnostmi, jako je rezistence na antibiotika apod., je možné využít uvedené pracovní postupy odběru vzorků s tím, že kultivační půdy, teploty a doby inkubace je vždy nutno přizpůsobit sledovanému mikroorganismu.

Metody kontroly mikroorganismů ve vzduchu

Nezbytnou součástí hodnocení mikrobiologické čistoty prostředí výrobních podniků nebo laboratoří je kontrola mikrobiální čistoty vzduchu. Nejčastěji je sledován celkový počet mikroorganismů, v odůvodněných případech lze vyšetření zaměřit také na stanovení počtu kvasinek a plísní.

Mikroorganismy v ovzduší lze sledovat pomocí metod, při kterých jsou mikroorganismy ze vzduchu aktivně nasávány, nebo při kterých se využívá schopnost částic sedimentovat.

Metody:

• Sedimentační metoda (metoda spadu): počet sedimentujících mikroorganismů za časovou jednotku na stanovenou plochu
• Filtrační metody: zachycují mikroorganismy pomocí čerpadla nebo vývěvy na filtry, které jsou vkládány na Petriho misky s agary (určitý objem vzduchu zachycený na filtru)
• Aeroskopické metody: počet mikroorganismů v určitém objemu vzduchu

Sedimentační (spadová, gravitační metoda)

Jedná se o jednoduchou a nenáročnou metodu, která využívá schopnosti sedimentace mikroorganismů na pevné povrchy, tedy na agarové živné půdy. Běžně se používá při provozní kontrole čistoty ovzduší. Zjištění usazujících se mikroorganismů umožňuje posoudit, v jaké míře dochází ke kontaminaci surovin, výrobků a pracovních ploch vzdušnou mikroflórou. Podle druhového zastoupení lze určit technologickou nebezpečnost této kontaminace.

Mikroorganismy vyskytující se ve vzduchu volně sedimentují na plochu vhodné živné půdy (nalitá Petriho miska, Mikrobitest, Petrifilm, apod.). Sedimentace je závislá především na velikosti sedimentujících částic a turbulenci vzduchu, proto se tato metoda nedá využít v klimatizovaných místnostech a při nevhodných podmínkách je značně nepřesná. Výsledky získané sedimentací jsou často falešně negativní (mikroorganismy díky pohybu vzduchu nesedimentují).

Doba expozice se odvíjí od předpokládané kontaminace vzduchu mikroorganismy a musí být spolu s podmínkami vzorkování vhodně zvolena. Se vzrůstající kontaminací ovzduší se volí kratší doba expozice a naopak. Dobu expozice operativně upravujeme na základě získaných výsledků a zkušeností. Delší doba expozice (až 4 hodiny) se využívá u prostorů se zvýšeným požadavkem na čistotu, u prostorů s běžnými požadavky na kvalitu prostředí se volí doba expozice nejčastěji 1 hodina. Tam, kde předpokládáme zvýšené znečištění ovzduší, volíme dobu expozice v minutách, běžně do 30 minut.

Nejčastěji je stanovován celkový počet mikroorganismů, který nám dává informaci o celkovém osídlení ovzduší. V odůvodněných případech lze vyšetření cíleně zaměřit také na stanovení počtu kvasinek a plísní, jejich zvýšené množství indikuje značné znečištění prostředí a velmi vhodná je následná identifikace získaných mikroorganismů. Výskyt β-hemolyzujících mikroorganismů představuje výskyt patogenní mikroflóry, proto je vhodné, aby k jejich výskytu docházelo pouze v minimálním množství. Podle potřeby je možné stanovovat i další skupiny mikroorganismů.

Otevřenou Petriho misku naplněnou vhodnou živnou půdou, která odpovídá stanovované skupině mikroorganismů, umístíme na klidné a bezprašné místo a necháme misku exponovat zvolenou dobu. Všechny okolnosti zaznamenáme.

V případě použití více misek je vzdálenost mezi miskami 10 - 30 cm. Po umístění na vhodné místo se misky otevřou a nechají po stanovenou dobu exponovat. Přítomnost a pohyb osob ve sledovaném prostředí je vyloučen, pokud není uvedeno jinak.

Přítomnost a pohyb dalších osob ve sledovaném prostoru je povolen v případech, kdy je sledována koncentrace směsné populace bakterií nebo dalších zvolených skupin mikroorganismů v souvislosti s aktivitou těchto lidí. Jedná se o tyto případy:

• aktivní lidská činnost související se zvýšenou prašností
• sledující změny koncentrací bakterií v ovzduší v souvislosti s určitou činností
• pokud nelze přítomnost lidí z uvedeného prostředí vyloučit

Po ukončení expozice se osoba vrátí a misku uzavře obvyklým způsobem, následuje kultivace. Podmínky kultivace (teplota, doba) jsou závislé na druhu prokazovaných mikroorganismů. Průměr použité Petriho misky nesmí být menší než 84 mm a větší než 90 mm. Řádně označené Petriho misky se uloží v co nejkratší době do termostatu dnem vzhůru. Pro přenos misek mezi odběrovým místem a laboratoří se používají chladící přenosné boxy.

Pro stanovení celkového počtu směsné populace bakterií se kultivuje při (30 ±1) °C po dobu 48 - 72 hodin na GTK (agar s glukózou, tryptonem a kvasničným extraktem). Po kultivaci se spočítají vyrostlé kolonie bakterií.

Pro stanovení celkového počtu směsné populace plísní a kvasinek se kultivuje při teplotě (25 ±1) °C po dobu 3 - 5 dnů na GKCH (agar s glukózou, kvasničným extraktem a chloramfenikolem).

Pro stanovení β-hemolytických mikroorganismů se kultivuje při 37 °C po dobu 24 hodin na KA (krevní agar). Po inkubaci se spočítají vyrostlé typické kolonie pro danou skupinu mikroorganismů.

tags: #koncentrace #mikrobu #v #ovzdusi #normy

Oblíbené příspěvky:

• Ekologické toalety
• Kuchyňský kompostér
• Srovnání znečištění ovzduší v českých městech
• Co znamená nulová emise do roku 2050?
• Ochrana ovzduší: Technologie