بررسي ذرات معلق و بيوآيروسل‌هاي باكتريايي در هواي تنفسي زندانيان

Investigation on particle matter concentration and bacterial bioaerosols in indoor air of prisons

زمينه و هدف: بسياری از اختلالات تنفسی و غيرتنفسی در ارتباط با حضور بيوآيروسل‌ها در هوای داخل و محيط خارج است. بهترين شرايط برای حيات بيوآيروسل‌ها رطوبت بالا و دمای متوسط است كه معمولا در فضاهای بسته و با جمعيت بالا و متمركز مانند زندان وجود دارد و با ايجاد كانون‌های نشر عوامل بيماری‌زا در غالب ذرات هوابرد از طريق تنفس، عطسه و سرفه سلامت زندانيان را در معرض خطر شيوع بيماری‌ها قرار می‌دهد. از اين‌رو تعيين غلظت ذرات معلق هوا و همچنين شناسايی و تعيين مقدار انواع باكتری‌های موجود در هوای تنفسی زندانيان در نقاط پرتراكم محيط‌های داخلی يكی از زندان‌ها و ارتباط اين دو با يكديگر هدف تحقيق است. روش بررسی: اين تحقيق در دو فصل تابستان و زمستان سال 1391 انجام گرفت. در اين مطالعه از دستگاه TSI برای جمع‌آوری ذرات معلق PM2.5 و PM10 و از محيط‌های كشت بلاد آگار، EMB آگار و لون اشتاين برای شناسايی باكتری‌ها در 6 نقطه بسته و پرجمعيت زندان در دو بخش خوابگاهی و درمانی استفاده شد كه طبق روش استاندارد NIOSH 0800 در دو فصل تابستان و زمستان متوالی با استفاده از پمپ دبی بالای L/min 3/28 و ايمپكتور تك مرحله‌‌ای اندرسون با مدت زمان نمونه‌برداری min 5/2 برای هر پليت (ظرف دردار پهن حاوی محيط كشت) و طی مراحل آزمايشگاهی صورت پذيرفت و درنهايت پس از شمارش و تشخيص كلونی‌های رشد يافته و تعيين تراكم بر حسبCFU/m³ ، داده‌ها توسط نرم‌افزار SPSS مورد تحليل آزمون‌های آماری Anova و Post Hoc و Correlation و آزمون همبستگی پيرسون قرار گرفتند. يافته‌ها: مقادير ذرات معلق در نقاط نمونه‌برداری خوابگاهی بيش از حد مجاز h 24 و در مكان‌های درمانی كمتر از حد مجاز بودند. از اين 6 ايستگاه، در 3 ايستگاه از هر دو گروه باكتری‌های گرم مثبت و گرم منفی و در سه ايستگاه فقط باكتری‌های گرم مثبت كشت داده شدند. بيشترين بارآلودگی ميكروبی در كريدور اصلی زندان و خوابگاه 2 و كمترين مقدار آلودگی در خوابگاه بيماران بستری و خوابگاه سل مشاهده شدند. نتايج نشان داد كه بين ذرات معلق و بار ميكروبی موجود در هيچ يك از فصول تابستان و زمستان ارتباط معنی‌داری وجود نداشت ليكن بين ميزان تراكم جمعيت، تعداد تهويه و تراكم باكتری در هوای تنفسی زندانيان ارتباط قوی و از نوع مستقيم برقرار بود. نتيجه‌گيری: باتوجه به اينكه طبق يافته‌ها بيشتر بار آلودگی ميكروبی و غلظت غيرمجاز ذرات در بخش‌های خوابگاهی و عمومی بوده است می‌توان ورود روزانه زندانيان جديد، تراكم بالای جمعيت، وجود زندانيان بيمار و نيز زندانيانی كه دارای بيماری‌های تنفسی پنهان هستند و هنوز علايم بالينی را نشان نداده‌اند، شرايط آب و هوايی و هجوم ريزگردها را در آلوده بودن نقاط پر تردد و پر تراكم زندان مورد بررسی دخيل دانست كه نيازمند كاهش جمعيت و اقدامات مهندسی و بهداشتی تكميلی است.

Objectives: Many of non-respiratory and respiratory disorders are associated with bioaerosols in indoor and outdoor air. The best conditions for bioaerosols life are high humidity and moderate temperatures, which exist usually in indoor spaces such as the prisons, where density of individual is high. Pathogen spreading centers cause the prisoners health at risk of disease outbreaks through airborne and breathing, sneezing, and coughing. Therefore, the aim of this research work was to measure concentration of particulate matters and also to identify and determine bacteria existing in the prisoners breathing air at high-density areas in one of the prisons and their relationship with each other. Materials & Method: we conducted this research during summer and winter of 2012. We used TSI apparatus for collecting particles (PM2.5 and PM10). Blood agar and EMB agar media were applied to measure bacteria in indoor air (bedchambers and clinical admission wards) of the prison. According to NIOSH 0800 method, High volume pump with 28.3 L/min flow and a Single-stage Anderson Impactor were used for sampling. The time of measuring for each plate was 2.5 min. Finally, the data achieved were analyzed using SPSS after counting and detecting bacterial colonies grown and determining its density (CFU/m³) for two consecutive seasons of summer and winter. The tests analyzed by SPSS were ANOVA, Post hoc, correlation, and Pearson correlation tests. Results: Amounts of particulate matter in bedchambers were exceeded than 24-hour EPA limits, while it was less than the limits in clinical admission wards. Gram-positive and gram-negative bacteria were found in three bedchambers (50% of the bedchambers); however, gram-positive bacteria were cultivated only in three bedchambers. The maximum bacterial contamination was measured at the main Lobby of the prison and bedchamber II and the minimum value was observed in admitted patient and TB patient wards. Results showed that there is no significant relationship between the particulate matters and the bacterial density during neither summer nor winter, but there is a strong and direct relationship between the prisoners population density, ventilation systems, and bacterial density n indoor air of the studied prison. Conclusion: Based on the results, the maximum contamination load and exceeded concentration was observed in public sections and bedchambers. This findings were attributed to the daily entry of new prisoners, high population density in prison, presence of ill prisoners, prisoners with hidden respiratory disease showing no symptoms yet, old building, climatic conditions of the region, low efficiency of ventilation systems, and influx of particulates. To filter and purify prison indoor air, it is crucial to take serious action plans such as reducing criminal population density, sanitary and engineering measures