Wpływ instalacji wentylacyjnej na jakość powietrza wewnętrznego w klubie fitness

Wpływ instalacji wentylacyjnej na jakość powietrza wewnętrznego w klubie fitness

Drobnoustroje odpowiedzialne za mikrobiologiczne zanieczyszczenie powietrza w salach treningowych pochodzą zarówno z dróg oddechowych oraz skóry osób ćwiczących, jak i, za pośrednictwem systemu wentylacyjnego, ze środowiska zewnętrznego [1]. Mikroorganizmy mogą namnażać się również w obrębie instalacji wentylacyjno-klimatyzacyjnych, stanowiąc wtórne źródło zakażenia. Objawy symptomu choroby budynkowej obserwowano nie tylko w przypadku pomieszczeń wyposażonych w typowe instalacje wentylacyjno-klimatyzacyjne, ale również w obiektach z wentylacją mechaniczną  [2].

Skutki kontaktu ze składnikami bioaerozoli zależą od takich czynników jak indywidualna wrażliwość poszczególnych osób (w tym uwarunkowania genetyczne i nabyta wcześniej odporność),czas ekspozycji oraz „dawka” drobnoustrojów wprowadzona do organizmu  [3]. Podczas intensywnego treningu większość powietrza jest pobierana przez usta, a więc z pominięciem naturalnych mechanizmów filtracyjnych  [4]. Podczas oddychania przez nos dochodzi do zatrzymania z powietrza wdychanego cząstek o wymiarach 2–10 µm, w tym wielu składników bioaerozoli.Oddychanie przez usta zwiększa poziom depozycji cząstek w położonych głębiej obszarach płuc [5].

Jednocześnie dzięki zwiększonej intensywności oddychania dochodzi do przeniesienia większych cząstek do wnętrza dróg oddechowych [4]. Ilość mikroorganizmów wprowadzona do organizmu wraz z powietrzem podczas intensywnych ćwiczeń również znacząco rośnie, gdyż w przypadku osób trenujących regularnie minutowa objętość oddechowa może wzrastać nawet dwudziestokrotnie [4]. Zaobserwowano ponadto, że zanieczyszczenie powietrza zmniejsza wydolność organizmu podczas treningu [6].

Metodyka badań

Badania przeprowadzono w pomieszczeniach klubu fitness o powierzchni około 150 m², wyposażonych w wentylację mechaniczną wykorzystywaną okresowo w zależności od aktualnej liczby użytkowników obiektu. Pomiary dotyczyły powietrza nawiewanego bezpośrednio z instalacji wentylacyjnej do pomieszczeń klubu, powietrza wewnątrz sali treningowej pełniącej jednocześnie funkcję siłowni oraz powietrza atmosferycznego pobranego w okolicach czerpni.

Próbki powietrza o objętości 100 dm³ pobierano za pomocą aparatu MAS 100 firmy Merck (każdorazowo trzy równoległe próbki). Zakres badań obejmował oznaczenie ogólnej liczby bakterii rosnących w temperaturze 37°C (bakterie mezofilne), ogólnej liczby bakterii rosnących w temperaturze 22°C (bakterie psychrofilne),gronkowców mannitolododatnich oraz grzybów mikroskopowych. Rodzaj zastosowanych podłóż oraz warunki hodowli mikroorganizmów przedstawiono w tab. 1. Wyniki podano jako liczbę JTK (jednostek tworzących kolonie) w przeliczeniu na metr sześcienny powietrza.

Wyniki badań

Przeprowadzone badania wykazały, że powietrze w sali treningowej było silnie zanieczyszczone pod względem mikrobiologicznym. Liczba bakterii psychrofilnych przekraczała 20 tys. w 1 m³ (w poszczególnych pomiarach – od 15 774 do 24 010 JTK/m³), natomiast mezofilnych – 16,5 tys. (od 14 268 do 19 680 JTK/m³). W przypadku powietrza nawiewanego z instalacji wentylacyjnej ilości bakterii okazały się jeszcze wyższe, sięgając w przypadku bakterii psychrofilnych prawie 30 tys. w 1 m³ powietrza (25 780–36 600 JTK/m³ w poszczególnych pomiarach). Średnial iczebność bakterii mezofilnych w powietrzu nawiewanym wyniosła prawie 28 tys. w 1 m³ (25 600–30 012 JTK/m³ w równoległych próbkach). Średnia zawartość bakterii psychrofilnych i mezofilnych w powietrzu zewnętrznym z okolic czerpni była niewielka i wynosiła odpowiednio 31 i  63 JTK/m³ (rys. 1).

Liczebność gronkowców w badanych próbkach powietrza wewnątrz sali treningowej kształtowała się na poziomie średnio 87 JTK/m³ (70–120 JTK/m³), natomiast w powietrzu nawiewanym – 47 JTK/m³ (20–60 JTK/m³). W powietrzu zewnętrznym obecności gronkowcówn nie stwierdzono (rys. 2).

Badania liczebności grzybów mikroskopowych wykazały ich najwyższe stężenie w powietrzu wewnątrz pomieszczenia (w poszczególnych próbkach od 510 do 780 JTK/m³, średnio 620 JTK/m³). W powietrzu nawiewanym liczba grzybów kształtowała się na poziomie 200–390 JTK/m³ ( średnio 307 JTK/m³).Również w tym przypadku zawartość drobnoustrojów była najniższa w powietrzu zewnętrznym z okolic czerpni – średnio 80 JTK/m³ (rys. 3).

Stwierdzona liczebność drobnoustrojów w powietrzu pomieszczeń klubu fitness była wielokrotnie wyższa niż w powietrzu atmosferycznym pobieranym do instalacji wentylacyjnej. Jednocześnie jakość powietrza nawiewanego bezpośrednio z instalacji była znacząco gorsza niż powietrza wewnątrz pomieszczenia. Potwierdza to, że instalacja wentylacyjna stanowiła w tym przypadku źródło dodatkowego zanieczyszczenia mikrobiologicznego.

Podsumowanie wyników

Liczebność mikroorganizmów, zwłaszcza bakterii,wewnątrz badanego pomieszczenia klubu fitness była wielokrotnie wyższa niż w powietrzu zewnętrznym pobieranym w okolicach czerpni.Uzyskane wartości były również znacząco wyższe od podawanych w piśmiennictwie dla wybranych obiektów sportowych. Dla porównania Menteşe i wsp. [7] stwierdzili, że liczebność bakterii w tego typu pomieszczeniach na terenie Turcji wynosiła 27–2641 JTK/m³, natomiast grzybów 0–168 JTK/m³. Również Dacarro i wsp. [1] zaobserwowali, że liczba bakterii psychrofilnych w obiektach sportowych nie przekraczała 3735 JTK/m³, bakterii mezofilnych – 2435 JTK/m³, natomiast grzybów – 276 JTK/m³.

W badanym obiekcie stwierdzono zanieczyszczenie powietrza gronkowcami mannitolododatnimi sięgające w jednej z próbek 120 JTK/m³ (średnio 87 JTK/m³). Ich źródłem byli prawdopodobnie użytkownicy i pracownicy klubu (nie stwierdzono obecności tej bakterii w powietrzu zewnętrznym). Pewne ilości gronkowców były obecne natomiast w powietrzu nawiewanym z instalacji. Dane z piśmiennictwa potwierdzają występowanie w powietrzu obiektów sportowych bakterii Staphylococcus auricularis, Staphylococcus hominis oraz Micrococcus sp. [7].

Człowiek pobiera przeciętnie w ciągu minuty od 6,5 do 8,5 l powietrza [8]. Tym samym, przy średnim poziomie zanieczyszczenia bakteriologicznego powietrza według zaleceń Unii Europejskiej (500 JTK/m³), w ciągu jednej godziny do dróg oddechowych człowieka dostaje się 195–255 komórek drobnoustrojów. W przypadku badanego obiektu liczebność bakterii mezofilnych, wśród których mogą się znajdować drobnoustroje potencjalnie patogenne, wynosiła blisko 28 tys. w 1 m³,co oznacza godzinową „dawkę” bakterii dla osoby korzystającej z tego pomieszczenia na poziomie 11–14 tys. komórek. Przyjmując, że podczas intensywnego treningu objętość pobieranego powietrza jest wyższa od przeciętnej, można założyć również znaczący wzrost liczby mikroorganizmów wprowadzonych do dróg oddechowych.

Graudenz i wsp. [9] wykazali, że istnieje silna zależność pomiędzy występowaniem objawów chorobowych ze strony układu oddechowego u osób przebywających w pomieszczeniu a wiekiem mechanicznej instalacji wentylacyjnej, zwłaszcza funkcjonującej w budynku dłużej niż 20 lat. W miarę wzrostu wieku instalacji notowano wyższe stężenie zarodników grzybów pleśniowych, zwłaszcza w porównaniu z ich zawartością w powietrzu zewnętrznym. Na podstawie wieku budynku badaną instalację można zaliczyć właśnie do tej grupy, tak więc należy uznać, że istnieje potencjalne zagrożenie występowania niekorzystnych objawów u użytkowników obiektu.

W Polsce brak jest unormowań prawnych odnośnie do dopuszczalnego poziomu zanieczyszczenia powietrza pomieszczeń, co utrudnia ocenę jego jakości. Jedynym punktem odniesienia, również w przypadku obiektów fitness, mogą być propozycje wartości dopuszczalnych podawane w piśmiennictwie. Krzysztofik [10] zaproponował wartości dopuszczalne liczebności drobnoustrojów dla sal gimnastycznych wynoszące dla bakterii 3000 JTK/m³, dla grzybów – 300 JTK/m³, natomiast dla gronkowców hemolizujących – 150 JTK/m³. W przypadku pomieszczenia treningowego objętego niniejszym badaniem ogólna zawartość bakterii okazała się prawie dziesięciokrotnie wyższa od przytoczonej wartości zalecanej.

Przeprowadzone badania wykazały, że powietrze w badanej sali treningowej było bardzo silnie zanieczyszczone, przy czym istniejąca instalacja wentylacyjna stanowiła dodatkowe źródło drobnoustrojów, zarówno bakterii, jak i grzybów. Może to być przyczyną znacznego zagrożenia zdrowotnego dla użytkowników obiektu.

Literatura

1. Patentalakis N., Pantidou A., Kalogerakis N., Determination of Enterobacteria in Air and Wastewater Samples from a Wastewater Treatment Plant by Epi- Fluorescence Microscopy, „Water, Air and Soil Pollution: Focus” No. 8/2008.
2. Shephard R.J., Athletic performance and urban air pollution, „Canadian Medical Association Journal” No. 131/1984.
3. Pierson W.E., Covert D.S., Koenig J.Q., Namekata T., Kim Y.S., Implications of air pollution effects on athletic performance, „Medicine and Science in Sports and Exercise” No. 18(3)/1986.
4. Srikanth P., Sudharsanam S., Steinberg R., Bio-aerosols in indoor environment: composition, health effects and analysis, „Indian Journal of Medical Microbiology” No. 26 (4)/2008.
5. Seppönen O., Fisk W.J., Association of ventilation system type with SBS symptoms in office workers, „Indoor Air” No. 12/2002.
6. Menteşe S., Arisoy M., Rad A.Y., Güllü G., Bacteria and Fungi Levels in Various Indoor and Outdoor Environments in Ankara, Turkey, „Clean” No. 37(6)/2009.
7. Dacarro C., Picco A.M., Grisoll P., Rodolfi M., Determination of aerial microbiological contamination in scholastic sports environment, „Journal of Applied Microbiology” No. 95/2003.
8. Heikkinen M.S.A., Hjelmroos-Koski M.K., Häggblom M.M., Macher J.M., Bioaerosols, in: Aerosols Handbook: Measurement, Dosimetry and Health Effects, Ruzer L.S., Harley N.H. (ed.), Boca Raton, London (etc.), CRC Press, 2005.
9. Graudenz G.S., Kalil J., Saldiva P.H., Gambale W., Latorre M.R.D.O., Morato-Castro F.F., Upper Respiratory Symptoms Associated With Ageing of the Ventilation System in Artificially Ventilated Offices in Săo Paulo, Brazil, „Chest” No. 122/2002.
10. Krzysztofik B., Ossowska-Cypryk K., Ćwiczenia laboratoryjne z mikrobiologii powietrza, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1992.