|
一、前言
生物氣膠係指飄散於空氣中的真菌孢子、菌絲體、細菌、內毒素、真菌毒素、高分子量過敏原以及有機粉塵(如動物的毛髮、皮屑、排泄物)等源自於生物體或由生物材質所組成的微粒。環境中的細菌、病毒、與真菌乃自然界中的一部分，且與所有生物體共同進化，包括人類。
隨著生活型態改變與工作需求，人們待在室內環境的時間增加。據估計一般人一天中有將近90%時間是停留在工作地點、公共場所或居家等室內環境中。台灣屬於亞熱帶海島型氣候國家，平地之年平均相對濕度達75~82%
(中央氣象局，2014)，高溫多濕環境非常適合微生物生長，相對地容易導致空氣中的細菌、真菌、及其代謝物或組成分含量偏高。爰此，行政院環保署為改善室內空氣品質以維護國民健康，於2011年11月23日制定公布之室內空氣品質管理法中將空氣中的細菌及真菌列入管制污染物項目。
二、室內生物氣膠的來源
生物氣膠來源非常廣泛，凡是可提供食物與潮濕或水的地方便容易成為生物性污染物的來源，因此，一般室內生物氣膠的來源大多與此類條件有關，包括：
(一)生物體或有機基質：例如動物、植物盆栽(植物體與土壤)、以及人體上自然存在並繁殖的微生物，透過擾動或人們的交談、打噴嚏、咳嗽、走動等而使微生物懸浮於空氣中(Qian
et al., 2012)。此外，動物的毛髮、皮屑、排泄物等都可能成為潛在過敏原。
(二)室外：大氣中的真菌孢子和細菌主要來源為富含水氣的植物表面與土壤，透過未裝置過濾設備或過濾效果不佳之空調系統或門窗開啟時引入含高濃度生物氣膠的外氣而影響室內空氣品質。
(三)空調系統：冷卻水塔及冷凝設備、送風管與送冰水管、濾網、送風口等有水源或水氣凝結之處容易導致微生物孳生。例如退伍軍人症便是由生長於冷卻水塔及冷凝設備中的退伍軍人菌所引起。
(四)增濕器或噴霧裝置：各類除塵、降溫、加濕等用途之增濕器或市面上常見之精油噴霧器內部的儲水容器或管線若未定期清潔或維護不當，容易形成生物膜或黴菌斑，在使用時導致微生物隨霧滴散佈於空氣中。
(五)其它：如通風不良的廁所、洗手檯、飲水機等常因積水造成潮濕環境，而建材、傢俱、寢具、地毯等容易受潮發霉蓄積粉塵與塵螨，成為居家常見之過敏原溫床。
三、生物氣膠的特性及健康危害
生物氣膠之氣動粒徑介於0.01-100
µm之間，而細菌、真菌及其碎片的氣動粒徑通常小於10 µm，屬於容易進入人體肺部深處的可呼吸性粒徑範圍(respirable size
range) (Macher et al.,
1999)，粒徑較大者通常引起上呼吸道之過敏反應，例如過敏性鼻炎(rhinitis)，至於較小之微粒則會進入下呼吸道以及肺泡區進而引發氣喘(asthma)、過敏性肺炎(hypersensitivity
pneumonitis)、以及外因性過敏性肺泡炎(extrinsic allergic alveolitis)等。除了組成分及粒徑大小之外，另一項影響生物氣膠或有機粉塵產生健康效應的特性為宿主感受性，通常幼童、孕婦、年長者、患有呼吸道疾病等免疫力較差者或有過敏體質之族群較容易因生物氣膠暴露而產生不良健康效應。若以生物氣膠引起健康效應的機制，則可將其區分成感染、過敏/刺激反應、毒性效應等三大類，茲列舉說明如下。
(一)感染
：當具有活性之致病性細菌、真菌或病毒進入人體後在體內生長繁殖即為感染。常見之病原如肺結核桿菌、退伍軍人肺炎桿菌、新型隱球菌、組織胞漿菌、流行性感冒病毒、麻疹病毒等皆可透過空氣傳播而造成感染性疾病。
(二)過敏/刺激反應
：不具感染致病性之微生物、微生物之代謝物、細胞組成分或其他生物物質(如塵螨、花粉、鼠類尿液中之蛋白質等)則可能引起過敏反應，如接觸含真菌之稻草引起的「農夫肺」，對鳥糞中動物蛋白過敏的「飼鴿者肺」，暴露於香菇培養基質所造成的「香菇工人肺症」等與職業相關之過敏性肺炎。而非職業性暴露可能來自家庭和辦公室冷/暖氣空調設備、增濕/噴霧裝置、建築物墻壁、地板、天花板等因潮濕而產生各式各樣的真菌污染均可能造成過敏性肺炎。
(三)毒性反應：細菌產生之毒素可分為內毒素(endotoxins)及外毒素(exotoxins)，目前在空氣中並未檢出外毒素。低濃度的內毒素暴露會刺激免疫系統，引發過敏反應，而吸入高濃度內毒素則會引起過度疲勞、腸胃道症狀、中毒性肺炎、發燒及呼吸困難等類似流行性感冒之症狀。真菌產生之毒素常見有菌體生長產生之代謝物真菌毒素(mycotoxins)及真菌細胞結構成分葡聚醣(glucans)。真菌毒素的種類繁多，與真菌種類及生長環境有關。大量暴露於真菌毒素、孢子、以及葡聚醣等有機粉塵會引起有機粉塵毒性症狀(organic
dust toxic syndrome, ODTS)。
四、室內生物氣膠的防治措施
濕度的控制是防治微生物生長的關鍵。相對濕度、溫度、以及通風是影響室內水氣凝結的三個重要因子。浴室淋浴、烘衣機運作、或廚房烹飪時產生的蒸氣會增加空氣濕度，而相較於冷空氣，暖空氣含有較多的水氣，當空氣中的水達到飽和時，溫暖潮濕的空氣將會在溫度較低的表面如鏡子、窗戶等凝結成水珠。因此對於會增加濕度的來源應設置排氣設備，適時將水蒸氣排出戶外，而在溫暖潮濕季節則應使用空調或除濕設備，盡可能將室內濕度維持在30~60%將有助於細菌、黴菌、塵螨等控制。而窗框、牆面、或冷水管線等應做好隔絕措施，以減少水氣凝結形成有利微生物生長的潮濕環境。通風不良可能導致傢俱、櫥櫃的背面或死角等的表面溫度低於周遭環境而增加水氣凝結而使微生物孳生，因此，傢俱以及櫥櫃的擺放應與牆面保持適當距離使空氣可以流通。
針對空調設備的管線、濾網、出風口、以及增濕/噴霧器和除濕機等的盛水裝置應定期清理及維護保養，增濕/噴霧器最好每天更換新鮮的水。如果設備長時間不使用，應將噴水孔、出風口、以及盛水容器內壁等刷洗乾淨以避免生物膜及微生物菌落的形成，而濾網也應洗淨乾燥後再進行收納，如果發現有發霉或微生物群落生長情形而無法清除時，應將其更換，以避免重新啟用時，微生物及其產物懸浮於空氣中。
此外，居家環境清潔的維護可降低身體與過敏原接觸的機會。過敏原會聚積在任何物品表面，當它揚起又接觸到眼睛或被鼻子吸入就會引起眼睛癢、打噴嚏、流鼻水，甚至氣喘等過敏症狀，而接觸到皮膚可能造成皮膚癢或紅腫現象。因此，定期打掃清理可減少家塵螨、花粉、動物皮毛、及其他過敏原的蓄積，尤其是家中有過敏體質者，除了維持住家清潔外，對於日常使用的紡織品(床單、被套、窗簾、地毯等)應盡可能選用防過敏原材質並定期清洗或更換，如果水溫不影響紡織品外觀及功能，清洗用水的溫度最好維持在55℃左右。受潮或噴濺到水或其他液體的地毯、建物表面最好能於24小時內清理並乾燥以防止發霉。對於已經發霉的地毯、牆壁、天花板應盡速去除霉斑或予以更換，避免黴菌孢子透過空氣而散播。
除了環境改善以減少生物性污染源的形成之外，市面上常見的空氣清淨機如臭氧、光觸媒、紫外光、負離子、靜電濾材與靜電除塵等裝置亦可使用於室內進行生物氣膠之末端控制。
五、一般工作場所生物氣膠的控制
一般辦公大樓的生物氣膠防治策略與居家環境大同小異，除了控制環境濕度與維持環境清潔之外，由於辦公大樓大量應用中央空調系統，使其成為影響室內空氣品質的關鍵。為避免中央空調系統成為生物性污染源，在整體建築設計乃至日常維護時需考量(1)新鮮外氣引入口設置位置應避開局部排放源，(2)送風管與送冰水管需有良好隔絕以避免水氣凝結與管線破損，(3)預留維修孔以進行清理、保養及檢修，(4)冷卻水塔需定期清理、除藻、殺菌等方能避免退伍軍人肺炎桿菌等病原孳生，清理時應特別留意沉積物、底泥、微生物聚落形成之黏膜的去除。冷卻水塔建議至少半年清洗一次，並在使用之前將水塔清潔消毒，而在不使用期間應將水塔水漏光，並利用消毒劑抑制生物膜的形成。
此外，稀釋通風長久以來被用以控制人群間透過空氣傳播的感染性疾病，為達此目的，美國冷凍空調學會(ASHRAE,
American Society of Heating, Refrigerating and
Air-Conditioning Engineers)針對引用戶外空氣進行稀釋通風的比率提出建議值為每人至少7.5
L/s (ASHRAE, 1996)，因此，在流行性感冒盛行季節，辦公大樓應提高中央空調系統的通風換氣率以達到降低暴露感染的機會。
其他會接觸或使用到動植物及其相關材料的工作場所(例如農場、畜牧養殖場、毛皮生產/加工廠、紡織廠、堆肥廠、生技製藥廠等等)通常具有明顯的生物氣膠來源，建議視實際狀況採行隔離產生源、設置防噴濺檔板、霧滴收集器、或通風改善等措施將有助於降低空氣中的細菌及真菌濃度
(Guo et al., 2014; Madsen et al., 2014)。而考量大多數過敏原會聚積在任何物品表面上，因此建議工作場中應避免舖設地毯等紡織品，而所使用物品應盡量採用表面平滑易於清潔的材質(如木板或石質性)，以防止過敏原的聚積。
六、結語
如同多數的空氣污染物一樣，肉眼雖然看不見，生物氣膠卻普遍存在於我們的環境中。不僅在特定作業場所可測量到高濃度之生物氣膠，在一般室內環境中也可能因通風不良加上室內人員過多或有產生源而使室內生物氣膠濃度偏高，進而導致暴露人員健康上的危害。防治生物氣膠危害的關鍵在於生物性污染源的去除，包括良好的通風換氣、環境溫濕度控制以及各種盛水容器或設備的定期清理等措施均能有效降低生物氣膠濃度。
目前，國內外普遍使用總菌量作為生物氣膠之建議限值，採用單位體積空氣中所含之菌落形成單位來表示，亦即其生物氣膠評估方法仍以可培養性微生物為主。由於空氣中主要微生物大多無法培養，故培養法會顯著低估微生物總量，且除了微生物，其他生物氣膠仍具有致敏性或毒性等之不良效應。儘管目前仍欠缺定義完整的生物氣膠恕限值/法規限值，仍須對生物氣膠暴露的潛在健康危害提高警覺，並採行降低其暴露量的措施。
七、參考資料
1.
交通部中央氣象局，氣候統計，月平均相對溼度(1981-2010年)，網址http://www.cwb.gov.tw/V7/climate/monthlyMean/Taiwan_rh.htm
2.ASHRAE:
Ventilation for Acceptable Indoor Air Quality. ASHRAE Standard 62R.
American Society of
Heating,
Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Atlanta, GA (1996).
3.Guo,
X., Wu, P., Ding, W., Zhang, W., Li, L., "Reduction and Characterization
of Bioaerosols in a Wastewater Treatment Station via Ventilation,"
Journal of Environmental Science, 26, pp. 1575-1583 (2014)
4.Macher,
J., Ammann, H. A., Milton, D. K., Burge, H. A., Morey, P. R.:
Bioaerosols: Assessment and Control. ACGIH, Cincinnati, OH (1999).
5.Madsen,
A. M., Zervas, A., Tendal, K., Matthiesen, C. B., Koponen, I. K.,
Hansen, E. W., "Exposure and Preventive Measure to Reduce High and Daily
Exposure to Bacillus thuringiensis in Potted Plant Production,"
Annals of Occupational Hygiene, 58, pp. 664-676 (2014).
6.Qian,
J., Hospodsky, D., Yamamoto, N., Nazaroff, W. W., Peccia, J.,
"Size-resolved emission rates of airborne bacteria and fungi in an
occupied classroom," Indoor Air, 22, pp. 339-351 (2012). |
