Atmosfera şi calitatea aerului

CURS XIIIPoluarea biologică

Definiţia poluării biologice

Poluarea biologică – este un termen ce defineşte efectele negative asupra calității mediului acvatic şi terestru, precum şi asupra calităţii

Efectele poluării biologice se pot manifesta la diverse nivele:a. la nivel individual – poluarea internă cu paraziţi sau cu agenţi patogenib. la nivel populaţional – schimb genetic prin hibridizarea speciei invazive cu cele nativec. la nivelul biocenozei – modificarea structurii biocenozei, specia invazivă devine dominantă şi înlocuieşte sau elimină specile natived. la nivelul habitatului – prin modificarea prop. fizico-chimice ale solului, apei, aeruluie. la nivelul ecosistemului – prin modificarea ciclurilor energetice și de materie.Datorită dimensiunilor mari ale atmosferei, poluarea biologică nu este încă o problemă la nivel global. Concentrări locale de polen sau de spori pot ridica probleme de sănătate la nivel regional. Poluarea biologică constituie însă o problemă majoră în cazul calității aerului de interior. Factorul ce coordoneză gradul de poluare biologică a spatiilor închise este umezeala relativă.

aerului pe care le are introducerea accidentală sau deliberată a unor specii străine într-un alt mediu decât cel originar lor. Specia introdusă se numeşte specie invazivă. Tipuri de poluanţi biologici Contaminanţii biologici pot fi încadraţi în două categorii majore:• poluanţii vii, precum bacteriile, virusurile, sporii ciupercilor, polenul de plante, sporii de mucegai;• poluanţii substanţe organice ne-vii precum alergeni, endotoxine, micotoxine, VOC de origine biologică.

Principalele surse de poluanți biologici de interior:

- sursa de hrană principlă sunt resturile de piele şi alte forme de detritus organic;- se dezvoltă optim la o umiditate relativă de 45-50% - dezvoltarea lor este dependentă de umiditate- principalii reprezentanţi sunt Dermatophagoides pteronyssinus şi Dermatophagoides farinae- organismele în sine nu sunt aeropurtate, însă sunt o sursă de contaminanţi ai aerului prin producerea de alergeni sub formă de proteaze eliminate prin materiile fecale.

1. Acarienii

2. Fungii- sursa de hrană principală este reprezentată din substanțe organice diverse din praf, materiale de construcție lemnoase, hârtie și resturile de alimente. Hrana nu este factorul limitant. - factorul limitant esențial pentru dezvoltarea fungilor este disponibilitatea apei. Funcție de acest factor, fungii se clasifică în:

● colonizatori primari – fungi xerofilici: se dezvoltă la umiditate relativă mai mică sau egală cu 80% - Alternaria citri, Aspergillus candidus, Aspergillus niger, Aspergillus penicillioides, Aspergillus restrictus, Penicillium aurantiogriseum, Penicillium chrysogenum

Principalele surse de poluanți biologici de interior:

3. Bacteriile- factorul limitant esențial pentru dezvoltarea bacteriilor este disponibilitatea apei, având ‘’cerinţe’’ mai mari decât ale fungilor. - principalul reprezentant este Streptomyces, o bacterie Gram pozitivă formatoare de spori. - celulele bacteriene sunt suficient de mici pentru a fi aeropurtate și sunt sumplimentar o sursă de contaminanţi ai aerului prin producerea de alergeni și toxine.

● colonizatori secundari - se dezvoltă la umiditate relativă între 80% - 90% - Aspergillus flavus, Aspergillus versicolor, Cladosporium cladosporioides, Mucor circinelloides, Rhizopus oryzae

● colonizatori terţiari - se dezvoltă la umiditate relativă mai mare de 90% - Alternaria alternata, Aspergillus fumigatus, Fusarium moniliforme, Mucor plumbeus, Rhizopus spp.,

- organismele în sine nu sunt aeropurtate, însă sunt o sursă de contaminanți ai aerului: spori, alergeni și micotoxine.

4. Protozoarele- Prezenţa protozoarelor în aerul de interior indică probleme majore de umiditate- se consideră că protozoarele amplifică proprietăţile pro-inflamatoare ale bacteriilor, dar nu s-a pus încă în evidență o legătură clară între prezența protozoarelor şi boli speciifce asociate cu clădiri umede.

Principale tipuri de poluanţi biologici de interior:

A. AlergeniiTermenul de alergen se referă la un antigen care produce o reacţie anormal de intensă a sistemului imun pentru a înlătura un un pericol care în condiţii normale ar fi inofensiv. Reacţia se numeşte reacţie alergică. Alergenul poate fi o moleculă, o combinaţie de molecule sau o particulă ce generează molecule alergene de dimensiuni mici. Majoritatea alergenelor sunt proteine, frecvent cu lanțuri laterale glucidice (glico-proteine).

Principalele tipuri de alergeni de interior:

a. Alergenii generaţi de acarieni – materii fecale cu un conţinut mare de proteazeb. Alergenii fungici – glicopeptide cu prorietăţi enzimatice ce se găsesc în spori, hife şi fragmente de micelii, dar care pot fi de asemenea produse în timpul germinării sau creşterii. Sporii fungilor cu dimensiuni între 2-10 microni si fragmentele de miceliu cu dimensiuni mai mici de 1 micron sunt inhalabile şi eliberează alergenii în tractul respirator.Concentraţia de spori fungali în aerul exterior este intre 100 – 105 spori /m3. În aerul de interior, concentraţia este în general mai mică, crescând însă în spaţiile cu umiditate mare.

Principale tipuri de poluanţi biologici de interior:

B. Bacteriile- concentraţia normală acceptată de bacterii în aerul de interior variază între 10-103 CFU/m3

C. Endotoxinele- endotoxinele sunt constituienţi integranţi ai peretelui celular la bacteriile Gram negative si sunt alcătuite din proteine, lipide şi lipo-polizaharide. Termenul de endotoxină se referă la o toxină din peretele celular bacterian ce este eliberat cel mai frecvent prin liza celulară. - toxinele aeropurtate sunt cel mai frecvent asociate cu praful sau aerosolii lichizi;- expunerea la concentraţii mari de endotoxine este asociată cu astmul non-alergic, dar expunerea la concentraţii mici protejează împotriva aparitiei alergiilor;- în prezent nu există o metodă standardizată de exprimare a concentraţiei de endotoxine, insă valorile măsurate sunt între 0,24-0,64 unităţi/m3.

D. Micotoxinele- micotoxinele sunt molecule cu masă moleculară mică produse de fungi ce au efecte toxice asupra oamenilor şi animalelor. Cel mai frecvent micotoxinele sunt clasificate funcţie de grupele funcţionale în amine secundare sau terţiare, compuşi fenolici, compuşi lanctamici, acizi carboxilici si amide.

Exemple de micotoxine: - aflatoxina – produsă de Aspergillus flavus şi Aspergillus parasiticus

- prezentă în special în hrană contaminată, dar poate fi întâlnită şi în aerosolii din spaţiile închise contaminate- agent cancerigen;

- trichotheceni – trichodermină, sterigmatocystină, satratoxină;- inhibitori ai sintezei proteice la nivelul ribozomilor- prezente în praful din spaţiile umede contaminate cu mucegaiuri, precum și în conidii și fragmentele de micelii aeropurtate; - nu este clar însă dacă nivelul măsurate în aerul de interior sunt suficiente pentru a crea probleme de sănătate;

Principale tipuri de poluanţi biologici de interior:

F. VOC de origine biologică- fungii produc peste 200 de compuşi volatili pe care îi eliberează în mediu, printre care alcooli, aldehide, cetone, terpene, esteri, compuşi aromatici, amine şi compuşi cu sulf;

G. Virusuri- se presupune că niveluri crescute de umiditate în spaţiile de interior prelungesc rata de supraviețuire a virusurilor respiratorii