PREMESSA
Recenti indagini condotte a scala europea hanno dimostrato che la popolazione che risiede nei centri urbani trascorre la maggior parte della propria giornata in ambienti confinati quali ufficio, abitazione privata, mezzi di trasporto.
Ulteriori studi inoltre hanno evidenziato un complessivo deterioramento della qualità dell’aria negli ambienti indoor per la presenza di inquinanti di varia natura che possono avere effetti nocivi sulla saluta umana.
La qualità dell’aria negli ambienti indoor è definita da fattori interni e fattori esterni. Le principali fonti interne sono determinate dall’uomo e dalle sue attività, dai materiali da costruzione, dagli arredi e dai sistemi di trattamento e condizionamento dell’aria.
Quest’ultimi in particolare, possono rappresentare, in caso di errata progettazione o assenza di accurata manutenzione l’habitat ideale per diversi microrganismi e di conseguenza un’importante fonte di contaminazione degli ambienti indoor.
I microrganismi aerodiffusi, alla stregua di altri agenti chimici, possono avere effetti nocivi per la salute umana, essi vengono aerotrasportati sotto forma di bioaerosol, legati a polvere e particelle con conseguente rischio di esposizione per via inalatoria o per contatto con superfici o oggetti contaminati.
Per questo motivo si rende necessario valutare la contaminazione ambientale da microrganismi.
La prevenzione e la protezione dagli agenti biologici vengono inoltre trattate a livello normativo dal D. Lgs 81/08 al titolo X.
MONITORAGGIO MICROBIOLOGICO AMBIENTALE
In Italia, allo stato attuale, non è in vigore una normativa organica e specifica per il controllo della qualità dell’aria negli ambienti confinati, ma a seguito di un accordo tra il Ministero della Salute, le Regioni e le Province autonome sono state emanate linee guida per la tutela e la promozione della salute negli ambienti confinati.
https://www.gazzettaufficiale.it/eli/gu/2001/11/27/276/so/252/sg/pdf
Le linee guida forniscono informazioni fondamentali per la valutazione e la gestione, in termini di sanità pubblica, dei rischi per la salute connessi all’inquinamento dell’aria indoor e indicazioni tecniche per orientare le azioni di prevenzione e controllo di tali rischi.
In generale, il campionamento di agenti biologici nell’aria è basato sugli stessi principi che regolano il campionamento del particolato aerodisperso non biologico.
Tuttavia l’esigenza di assicurare la sopravvivenza e l’attività biologica del bioaerosol durante e dopo il prelievo rendono le attività di controllo e monitoraggio diverse da quelle usate per la caratterizzazione chimica delle particelle.
Il monitoraggio ambientale microbiologico di base prevede la ricerca di alcuni parametri specifici rappresentati da:
- Carica batterica psicrofila ossia batteri che hanno crescita intorno ai 22°C, considerati indicatori di contaminazione microbica ambientale;
- Carica batterica mesofila batteri con crescita intorno ai 37°C, considerati indicatori di contaminazione di origine umana o animale;
- Carica fungina caratterizzati da muffe e lieviti, indicatori ambientali molto importanti, spesso correlati ad un’elevata umidità e polverosità dell’ambiente e da una scarsa e ridotta qualità dell’aria.
TECNICHE DI CAMPIONAMENTO: CAMPIONAMENTI ATTIVI, PASSIVI E DELLE SUPERFICI
Per valutare la contaminazione degli ambienti indoor ad opera di microrganismi è possibile effettuare dei monitoraggi ambientali che vengono eseguiti prelevando, dall’aria o dalle superfici, dei microrganismi e facendoli moltiplicare su idonei terreni di crescita.
Le caratteristiche del monitoraggio ossia la sua durata, i parametri da ricercare la sua periodicità e le tecniche da impiegare sono influenzate dalla destinazione d’uso degli ambienti e dalle tipologie di inquinanti che si presume possano essere presenti.
Le corrette modalità di esecuzione del campionamento e la scelta delle tecniche da impiegare sono fondamentali per la qualità dei campioni, questi fattori infatti possono determinare condizioni di stress per i microrganismi che possono comprometterne la proliferazione, andando pertanto a falsare i risultati dei monitoraggi.
Per un campionamento di aria ottimale è inoltre opportuno che il punto di prelievo sia localizzato al centro della stanza da monitorare, tenendo in considerazione la strutturazione dell’ambiente stesso ossia considerando la posizione di porte e finestre, dell’illuminazione, la presenza di ricircoli d’aria naturali o artificiali, è opportuno inoltre prevedere il campionamento a circa 50 cm dalle bocchette dei sistemi di condizionamento.
Per il campionamento dell’aria si distinguono due principali tecniche di campionamento:
- Campionamento attivo
- Campionamento passivo
Campionamento attivo
Il campionamento attivo si effettua aspirando un volume d’aria predefinito a portata costante mediante apposito campionatore che consente il passaggio dell’aria su diverse tipologie di supporti o filtri.
I microrganismi presenti nell’aria aspirata, disposti su terreni di coltura scelti in funzione del microrganismo da ricercare, vengono poi incubati per un congruo periodo in modo da consentire la crescita di colonie visibili ad occhio nudo e numerabili.
In commercio esistono diversi tipi di campionatori attivi che differiscono tra loro in base al principio di funzionamento:
- Campionatori per impatto nei quali l’aria che viene forzatamente convogliata all’interno della strumentazione va ad impattare con il terreno di coltura depositando le particelle di bioaerosol. I campionatori per impatto differiscono tra loro per le dimensioni delle particelle che permettono di trattenere, per il tipo di impatto delle particelle sul terreno che può essere tangenziale o ortogonale e per la presenza di temporizzatori che permettono l’utilizzo della strumentazione anche in assenza dell’operatore.
- Campionatori per filtrazione è un sistema comunemente usato per il monitoraggio degli inquinanti chimici e successivamente adattato al monitoraggio degli agenti biologici. Anche in questo caso viene aspirato un quantitativo di aria predefinito che viene fatto passare su un mezzo filtrante.
- Campionatore per gorgogliamento in questo tipo di campionatore le particelle vengono raccolte in un mezzo liquido sono poco efficaci poiché consentono di campionare scarsi volumi di aria
I campionatori inoltre possono essere dotati di sistema aspirante esterno o integrato che li rende più o meno maneggevoli.
Il livello di contaminazione microbica di un ambiente indoor viene espresso come Unita Formanti Colonie (UFC) per m3 di aria.
Campionamento passivo
Nel campionamento passivo detto anche gravimetrico, le particelle si depongono naturalmente su supporti contenti idoneo terreno di coltura e lasciati per opportuni intervalli di tempo nell’ambiente oggetto di monitoraggio.
Come per il campionamento attivo anche in questo caso i supporti vengono incubati per un tempo idoneo a favorire la crescita di colonie che possono essere successivamente numerate.
Il livello di contaminazione ambientale viene indicato attraverso l’Indice Microbico Aria (IMA), il quale esprime il grado di inquinamento microbiologico dell’aria come numero di unità formanti colonia (UFC) che si contano in una piastra Petri di 9 cm di diametro, contenente agar nutriente, lasciata aperta nell’ambiente per un’ora, ad un metro da terra e ad un metro da ogni ostacolo fisico rilevante.
Il campionamento passivo presenta il vantaggio di essere estremamente economico ma non rappresenta un metodo quantitativo, non è infatti possibile correlare il numero di organismi rilevati a un volume noto di aria e presenta una scarsa sensibilità è stato infatti statisticamente dimostrato che permette di rilevare una carica ambientale minore rispetto a quella rilevata con il campionamento attivo.
Come ultima cosa ma non meno importante, la qualità del campionamento in tal caso è fortemente influenzato dalle caratteristiche idrodinamiche e dal grado di ventilazione dell’ambiente in esame.
Campionamento delle superfici
La valutazione della contaminazione ambientale da microrganismi può essere effettuata analizzando l’aria o in alternativa le superfici di strumenti o oggetti presenti nell’ambiente da investigare.
La contaminazione può essere causata infatti dalla deposizione del bioerosol sospeso nell’aria su superfici che per la presenza di elementi nutritivi sono in grado di supportare e favorire lo sviluppo della flora microbica che si deposita.
Il campionamento avviene mediante l’utilizzo di tamponi sterili costituiti da uno stelo rigido e da una testa morbida che viene strisciata sulla superficie da investigare.
PROGETTAZIONE DELLA CAMPAGNA DI MONITORAGGIO
E’ opportuno che la campagna di monitoraggio sia preceduta da un sopralluogo dell’ambiente da investigare che abbia come scopo quello di raccogliere quante più informazioni possibili sulle attività svolte al suo interno, sul numero di utenti presenti, sulle possibili fonti di inquinamento individuate etc e di conseguenza condurre un’indagine mirata alla definizione dell’inquinamento microbiologico.
Durante la fase di sopralluogo vengono inoltre determinati gli ambienti da monitorare per i quali si consiglia di eseguire:
- Un campionamento a centro- ambiente, tenendo presente l’ubicazione di porte e finestre per la possibile influenza che le correnti d’aria possono esercitare sul campionamento.
- Per ambienti di superficie superiore ai 30 m2, due prelievi lungo la diagonale o lungo la mediana, equidistanti tra loro.
- In caso di presenza di sistemi di condizionamento dell’aria, effettuare anche un campionamento a 50 cm di distanza dalla bocchette di mandata e al di sopra del fan-coil.
Una volta stabiliti numero ed ubicazione dei punti di campionamento, si passa alla scelta del metodo e della strumentazione da utilizzare per il monitoraggio.
Per il campionamento del bioaerosol risulta maggiormente efficace il campionamento attivo in termini di efficienza e di percentuale di rilevazione di microrganismi, questo metodo inoltre prevede la restituzione dei dati in UFC/m3 di aria campionata che permette di confrontare i valori ottenuti con i valori guida disponibili da letteratura.
Si potrà inoltre decidere di affiancare al campionamento attivo il campionamento passivo, ottenendo così maggiori informazioni sul grado di contaminazione.
E’ indispensabile che ogni punto di campionamento sia univocamente individuabile e che tutte le operazioni di campionamento vengano eseguite adottando tutti gli accorgimenti utili ad evitare potenziale contaminazione dei campioni.
Ricopre un ruolo fondamentale anche la scelta, calibrazione e sterilizzazione della strumentazione di campionamento con particolare riferimento alla scelta delle portate di aspirazione, alla scelta dei terreni di coltura ed alla sterilizzazione dell’attrezzatura ad ogni utilizzo o tra un campionamento ed un altro.
INDICI DI RIFERIMENTO DELLA QUALITA’ DELL’ARIA
Allo stato attuale non esistono delle norme che riportano dei valori limite di concentrazione degli inquinanti microbiologici in ambiente indoor, gli stessi non sono previsti nemmeno nel D.Lgs 81/08.
Per poter dare un giudizio sulla qualità dell’aria possiamo soltanto confrontare i valori ottenuti da un monitoraggio ambientale con valori consigliati.
Nel caso di campionamenti attivi e per ambienti non industriali, all’inizio degli anni ’90, sono stati proposti dalla Commissione delle Comunità Europee degli intervalli di concentrazione totali di Unità Formanti Colonia che individuano delle categorie di inquinamento biologico il cui superamento non implica automaticamente l’instaurarsi di condizioni di pericolo.
Uno studioso Italiano Cesare Dacarro ed i suoi collaboratori hanno proposto un altro tipo di approccio per correlare la concentrazione delle cariche batteriche e fungine ambientali alla qualità dell’aria.
Tale approccio si avvale oltre che di un indice di contaminazione microbiologica globale (ICGM) il quale tiene conto delle diverse categorie di microrganismi che possono determinare l’inquinamento microbiologico, anche di altri particolari indici di contaminazione microbiologica di seguito illustrati.
- IGCM L’indice di contaminazione globale microbiologico è dato dalla sommatoria delle Unità Formanti Colonia per m3 di batteri a 37° e 20° C e le Unità Formanti Colonia fungine per m3 di aria determinate a 20°C.
IGCM= UFCbat(37°C) + UFCbat(20°C) + UFCmic
- ICM indice di contaminazione da batteri mesofili, che permette di valutare un potenziale inquinamento generato da batteri di origine umana e animale, fornisce importanti informazioni sull’efficacia dei ricambi d’aria ed è dato da:
ICM= UFCbat(37°C) /UFCbat(20°C)
- IA indice di amplificazione il quale permette di analizzare le differenze tra i livelli di contaminazione esterna e interna
IA = IGCM/m3int/IGCMm3est
Se si effettua il monitoraggio con tecnica passiva per la determinazione della qualità dell’aria si deve fare riferimento alle 4 classi di contaminazione microbiologica dell’aria definita dall’IMA.
Tale metodo prevede che in assenza di normativa ufficialmente approvata, l’operatore individui quale classe di contaminazione microbiologica dell’aria adottare come limite massimo per l’ambiente da monitorare in base al rischio di infezione che questo presenta.
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