Mikrobiologiczna jakość powietrza w hali kortów tenisowych

Mało jest prac omawiających mikrobiologiczną czystość powietrza w halach, w których zainstalowane są korty tenisowe. Wewnętrzne środowisko hal sportowych charakteryzuje się zwykle niską wymianą powietrza oraz wysokim poziomem dwutlenku węgla. W powietrzu wewnętrznym obiektów mogą występować liczne gatunki bakterii i grzybów mikroskopowych, które tworzą tzw. bioaerozol. Główną przyczyną takiego stanu są:

• niedostateczna wentylacja, szczególnie zimą,
• rzadkie i niedokładne czyszczenie całego obiektu
• oraz duża liczba użytkowników w stosunku do powierzchni.

Często zdarza się, że koncentracja zanieczyszczeń wewnątrz obiektu sportowego jest wyższa niż na zewnątrz [1, 2, 3]. Projektując takie obiekty, należy uwzględnić m.in. sposób i efektywność wymiany oraz oczyszczania powietrza.

Cel i zakres badań

W celu oceny jakości powietrza na terenie krytych kortów tenisowych w Poznaniu zbadano wybrane bakterie i grzyby, których obecność świadczy o mikrobiologicznym skażeniu powietrza. Cztery korty tenisowe o nawierzchni z mączki ceglanej, o wymiarach 10,97 m na 23,77 m, przykryte są powłoką namiotową i dziennie korzysta z nich około 50–70 osób.

W ramach wentylacji stosuje się kurtyny boczne oraz górne wentylatory.

W okresach niskiej temperatury każdy kort ogrzewany jest piecem nadmuchowym. Korty ogrzewane są zwykle od 1 listopada do 30 kwietnia, aby nie dopuścić do zamarznięcia i spękania nawierzchni.

Terminy badań i stanowiska pomiarowe

Badania mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza prowadzono na dwóch kortach przez cztery miesiące, od stycznia do kwietnia 2013 roku, z częstotliwością raz w miesiącu.

Podczas każdego badania mierzono również parametry mikroklimatyczne (temperatura [°C], wilgotność [%] i prędkość wiatru [m/s]) panujące na danym stanowisku.

Próbki pobierano na sześciu stałych stanowiskach pomiarowych wewnątrz hali kortów oraz na jednym stanowisku na zewnątrz obiektu (tło badań).

Stanowisko nr 1 i 4 zlokalizowano w rogu kortu przy nagrzewnicy, stanowisko nr 2 i 5 – w środkowej części kortu z boku siatki, stanowisko nr 3 i 6 – w rogu kortu, po przeciwnej stronie wejścia na kort, natomiast stanowisko nr 7 znajdowało się na zewnątrz hali kortów. Rozmieszczenie stanowisk przedstawiono na rys 1.

Materiały i metody

Pobór próbek powietrza odbywał się metodą zderzeniową przy wykorzystaniu mikrobiologicznego próbnika powietrza MAS-100 Eco. W trakcie badań oznaczano ogólną liczebność bakterii mezofilnych i psychrofilnych, gronkowce (Staphylococcus) mannitolododatnie (M+, typ α) i mannitoloujemne (M-, typ β), bakterie Pseudomonas fluorescens, promieniowce (Actinobacteria) oraz grzyby mikroskopowe.

Poszczególne grupy mikroorganizmów inkubowano w cieplarkach zgodnie z wytycznymi Polskich Norm [4, 5]. W tab. 1 zestawiono zastosowane w badaniach pożywki, temperatury oraz czas inkubacji.

Po okresie inkubacji zliczano wyrosłe mikroorganizmy, a wynik podano jako JTK/m³ (jednostki tworzące kolonie). Stopnie zanieczyszczenia powietrza, w zależności od liczebności zawartych w nim bakterii (tab. 2) i grzybów (tab. 3), określają Polskie Normy [4, 5].

Wyniki badań

W tab. 4 zestawiono wyniki badań warunków mikroklimatycznych panujących na stanowiskach kortów tenisowych (nr 1–6) oraz w środowisku zewnętrznym (nr 7), które stanowiło tzw. tło badań.

Temperatura powietrza w hali kortów tenisowych wahała się od 6,8 do 32,0°C, wyższe wartości stwierdzano zwykle na stanowiskach 1 i 4, które zlokalizowane były bliżej nagrzewnicy powietrza.

W środowisku zewnętrznym od stycznia do marca 2013 r. notowano ujemne temperatury (od –1,0 do –2,0°C) i występowanie śniegu, natomiast w kwietniu temperatura była wysoka i osiągnęła 20,7°C (fot. 1 i fot. 2).

Wilgotność względna powietrza wewnątrz obiektu zawierała się w przedziale od 18,3 do 76,4%. Na zewnątrz obiektu również stwierdzono duże wahania wilgotności, od 40,9 do 92,0%, a także obecność wiatrów o prędkościach od 0,2 do 3,1 m/s.

W tab. 5 zestawiono wyniki badań bakterii, natomiast w tab. 6 grzybów mikroskopowych wykrytych w 1 m³ powietrza. W zestawieniu wyników podano zakresy uzyskanych pomiarów oraz wartość średnią (JTK/m³).

Wszystkie badane grupy mikroorganizmów występowały w zmiennych ilościach.

Największą średnią liczebność stwierdzono wśród bakterii psychrofilnych i mezofilnych, a najmniejszą u Pseudomonas fluorescens.

Największą średnią liczebność bakterii mezofilnych i psychrofilnych stwierdzono na stanowisku 4, gronkowców i promieniowców na stanowisku 2, natomiast Pseudomonas fluorescens hodowanych w 26°C na stanowisku 1.

W całym okresie badawczym nie stwierdzono obecności Pseudomonas fluorescens hodowanych w 4°C.

Biorąc pod uwagę wszystkie grupy bakterii, najczystsze powietrze było na zewnątrz, na stanowisku 7. Natomiast analizując liczebność wszystkich bakterii wewnątrz hali kortów tenisowych, można zauważyć, że wyższe zanieczyszczenie było na stanowiskach 2, 4 i 1, a najniższe na stanowiskach 5 i 6. Najwyższe średnie liczebności grzybów mikroskopowych odnotowywano zwykle na korcie nr 1.

Zgodnie z Polskimi Normami [4, 5] (tab. 2 i tab. 3) można stwierdzić, że powietrze na kortach tenisowych często było silnie zanieczyszczone gronkowcami i średnio promieniowcami i bakteriami mezofilnymi. Okresowo licznie występowały promieniowce i Pseudomonas fluorescens (w 26°C), które świadczyły o silnym zanieczyszczeniu powietrza, natomiast grzyby mikroskopowe najczęściej wskazywały na przeciętnie czyste powietrze atmosferyczne.

Sporadycznie grzyby mikroskopowe wskazywały na zanieczyszczenie mogące negatywnie oddziaływać na środowisko naturalne człowieka. Dotyczyło to przypadków uzyskanych na korcie nr 1.

Porównując stopień mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza z parametrami mikroklimatycznymi, daje się zauważyć, że w sąsiedztwie nawiewów powietrza z nagrzewnicy (stanowisko 1 i 4) częściej stwierdzano większe zanieczyszczenie powietrza niż po przeciwległej stronie kortu (stanowiska 3 i 6).

Zwykle na stanowiskach 1 i 4 występowała wyższa temperatura powietrza, natomiast wilgotność ulegała znacznym wahaniom. W czasie badań zauważono, że w obrębie kortu nr 1 częściej przebywało więcej osób niż przy korcie nr 2. Ten fakt może również wpływać na większe mikrobiologiczne źródło zanieczyszczenia powietrza w tej części hali kortów.

Dyskusja

W ostatnich latach wzrosło zainteresowanie badaniami nad występowaniem bioaerozolu w pomieszczeniach. W powietrzu wewnętrznym może występować kilkadziesiąt gatunków bakterii, kilkaset gatunków grzybów pleśniowych oraz wiele innych organizmów [6].

Źródłem aerozolu bakteryjnego są najczęściej ludzie, a emisja drobnoustrojów zachodzi podczas mówienia, kaszlu i kichania oraz złuszczania się naskórka. Natomiast źródłem grzybów jest najczęściej proces ich migracji ze środowiska zewnętrznego. Grzyby mogą pochodzić także bezpośrednio z pomieszczeń utrzymywanych w złym stanie technicznym, jak np. wilgotne i zagrzybione ściany, podłogi czy materiały budowlane.

W badaniach przeprowadzonych na kortach w Poznaniu stwierdzono duże wahania liczebności bakterii, a jakość powietrza zmieniała się od czystego do silnie zanieczysz­sczonego. Na uzyskane wyniki niewątpliwie miała wpływ liczba ludzi przebywających na korcie.

Analizując wyniki badań, zauważono, że liczba drobnoustrojów w powietrzu uzależniona była od stanowiska i pory (godziny), w której wykonano pobór prób powietrza.

Podobne wyniki uzyskały Stobińska i Skrzycka [7] w badaniach powietrza wykonanych w budynkach Politechniki Łódzkiej. Zaobserwowały one, że ilość mikroorganizmów zależy od liczby osób przebywających w miejscu wykonania pomiaru.

W badaniach Muszyńskiego i Wojewódki [8] w pomieszczeniach biurowych stwierdzono m.in. od 75 do 550 JTK/m³ bakterii mezofilnych. Wyniki badań własnych prowadzonych na terenie kortów tenisowych wskazują na znacznie wyższe wahania liczebności bakterii mezofilnych.

W badanym powietrzu na kortach tenisowych liczebność bakterii Pseudomonas fluorescens nie była wysoka (0–120 JTK/m³), jednak i tak dopuszczalne normy zostały okresowo przekroczone.

Również w badaniach prowadzonych przez Stobińską i Skrzycką [7] stwierdzono okresową obecność tych bakterii.

Liczebność promieniowców na kortach wahała się od 30 do 2380 JTK/m³, co świadczyło o silnym zanieczyszczeniu powietrza w trakcie badań.

Przypuszczalnie bakterie te mogły przedostać się ze środowiska zewnętrznego wraz z kurzem lub błotem. Muszyński i Wojewódka [8] w swoich badaniach nie stwierdzili obecności tych bakterii, natomiast Kaźmierczuk i Kalisz [9] uważają, że ich przydatność jako wskaźników stanu czystości powietrza jest niewielka.

Występujące w powietrzu zarodniki grzybów mogą być przyczyną wielu chorób alergicznych [6, 10]. Ogórek i Pląskowska [11] stwierdzili, że w siłowni i hali sportowej występowały dość liczne gatunki grzybów mikroskopowych. Natomiast Pastuszka i in. [12] podają, że w trakcie zajęć sportowych następuje wyraźny, zauważalny wzrost stężenia aerozolu bakteryjnego i sądzą oni, że długotrwała inhalacja obecnych tam bakterii może powodować niekorzystne skutki zdrowotne, zwłaszcza u osób wrażliwych na alergeny wziewne.

Karwowska i in. [13] stwierdzili, że w sali treningowej w klubie fitness powietrze było silnie zanieczyszczone pod względem mikrobiologicznym, a zanieczyszczona instalacja wentylacyjna stanowiła źródło dodatkowego skażenia mikrobiologicznego.

Powyższe dane wskazują, że stopień mikrobiologicznego skażenia powietrza wewnątrz pomieszczeń, w tym sportowych, może być bardzo zróżnicowany i często świadczy o silnym zanieczyszczeniu bakteriami lub zanieczyszczeniu zagrażającym środowisku naturalnemu człowieka w przypadku obecności grzybów mikroskopowych.

Podsumowanie i wnioski

Podsumowując wyniki badań przeprowadzonych w okresie zimowym na kortach tenisowych w Poznaniu, można stwierdzić, że we wszystkich seriach pomiarowych stwierdzano przekroczenie dopuszczalnych norm mikrobiologicznej jakości powietrza. W wielu przypadkach określono, że powietrze było silnie zanieczyszczone bakteriami, a zdecydowanie rzadziej notowano wysokie koncentracje grzybów mikroskopowych.

Wyższe wartości drobnoustrojów występowały na stanowiskach 2, 4 i 1, natomiast najczystsze powietrze było w środowisku zewnętrznym. Wyniki badań wskazują na konieczność prawidłowego projektowania takich obiektów, bardziej skuteczną wymianę powietrza, która uwzględni usuwanie powietrza zanieczyszczonego i nawiew powietrza czystego oraz wprowadzenie częstszego monitoringu powietrza.

Długotrwałe przebywanie osób w takim środowisku może bowiem negatywnie wpływać na ich samopoczucie i zdrowie.

Literatura

1. Filipe T.S. et al., Indoor air quality in sports halls. Occupational Safety and Hygiene, Arezes et al. (eds), Taylor & Francis Group, London 2013, p. 175–180.
2. Mentese S. et al., Bacteria and fungi levels in various indoor and outdoor environments in Ankara, Turkey, „Clean-Soil, Air, Water” No. 6(37)/2009, p. 487–493.
3.  Brągoszewska E., Wlazło A., Pastuszka J.S., Narażenie na aerozol bakteryjny w niedużej hali sportowej, „Ochrona Powietrza i Problemy Odpadów” No. 1(45)/2011, s. 30–36.
4.  PN-89/Z-04111/02 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.
5. PN-89/Z-04111/03 Ochrona czystości powietrza. Badania mikrobiologiczne. Oznaczanie liczby bakterii w powietrzu atmosferycznym (imisja) przy pobieraniu próbek metodą aspiracyjną i sedymentacyjną.
6. Gutarowska B., Metody oceny zanieczyszczenia mikrobiologicznego powietrza – zalety i wady, „LAB Laboratoria, Aparatura, Badania” nr 2(7)/2002, s. 6–10.
7.  Stobińska H., Skrzycka A., Mikroflora powietrza sal wykładowych i laboratoryjnych, VI Ogólnopolska Konferencja „Problemy jakości powietrza wewnętrznego w Polsce”, Wydawnictwo Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2002, s. 129–134.
8. Muszyński A., Wojewódka D., Ocena mikrobiologicznego zanieczyszczenia powietrza w pomieszczeniach biurowych, „Inżynieria i Ochrona Środowiska” nr 3–4/2001, s. 345–353.
9. Kaźmierczuk M., Kalisz L., Ocena warunków aerosanitarnych na terenie wysypisk odpadów komunalnych, „Ochr. Śr. Zasobów Nat.” nr 21/22, 2001, s. 25–34.
10. Butarewicz A., Mikrobiologiczne zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego na terenie oraz wokół wysypisk odpadów komunalnych. Zdrowie a skażenie środowiska i jego minimalizacja. Cz. II, Wydawnictwo Fundacja Życie w Zdrowiu, Białystok 1999, s. 227–248.
11. Ogórek R., Pląskowska E., Analiza mikologiczna powietrza wybranych pomieszczeń użytku publicznego. Doniesienia wstępne, „Mikol. Lek.” nr 1(18)/2011, s. 24–29.
12. Pastuszka J.S. et al., Narażenie na bioaerozol w szkolnej sali gimnastycznej, „Atest” nr 3/2004,  s. 29–30.
13. Karwowska E., Miaśkiewicz-Pęska E., Grzybowski P., Wpływ instalacji wentylacyjnej na jakość powietrza wewnętrznego w klubie fitness, „Rynek Instalacyjny”, nr 3/2011, s. 26–28.