基于室内尘螨对健康影响的热湿环境评价研究应用

基于室内尘螨健康影响热湿环境评价研究重庆大学赵琳张华玲摘要：居住建筑内尘螨等微生物对人体健康有着重要影响，尘螨在其生活史中产生代谢产物会以空气微生物气溶胶形态存在，并借助呼吸作用进入人体，引起易敏动人群各种疾病，因此尘螨与室内热湿环境有着密切关系。本文从室内热湿参数影响尘螨数量及变应原水平，继而影响健康角度出发，探讨尘螨孳生适当环境参数，量化分级评价尘螨健康危害风险度级别（GHRA），并结合重庆某住宅全年热湿环境实测数据进行分析评价，成果阐明居民家庭全年约90%以上时间都处在易感染尘螨性疾病高风险状态，普遍存在一种很高潜在健康威胁。建议可通过合理控制室内热湿参数，减少尘螨微生物生长繁殖，以此尽量把健康危害风险度降到中低风险级。核心词：尘螨、室内热湿参数、健康危害风险度评价GHRA、控制、0引言室内环境中存在各种微生物和存活有机体，常用例如尘螨、真菌、细菌、病毒等，它们普通附着于室内固体物质上，或者以微生物气溶胶形态悬浮于空气中，对空气导致污染，并且随着呼吸作用进入体内，影响健康，如带来各种呼吸道传染病、哮喘和病态建筑综合症等。据记录，在发达国家有20%〜30%人口对室内空气中生物污染物过敏［1］。而尘螨作为人们生活中常用微生物，容易对过敏体质导致尘螨性哮喘和皮炎等不良症状。尘螨生长繁殖与室内环境关系密切，在舒服温度下，室内相对湿度是影响尘螨孳生唯一重要因素。当今学术界普通只单一研究尘螨与健康，或者尘螨与相对湿度关系，而对如何通过控制室内热湿参数，进而影响到尘螨微生物孳生数量，最后减少人体健康威胁这方面研究相对较少。在人们日益追求良好室内环境以及更优质生活品质今天，对暖通专业而言，如何合理控制室内热湿参数，既能做到保证人体舒服，又能减少室内有害微生物数量，保障人体健康，是咱们应当关注问题。尘螨生态学及健康危害研究尘螨(housedustmites)是一类很小肢节动物，体色呈白色至淡黄色，足色较深，长170〜500/m，平时藏于动植物和化学纤维及尘埃中，尚有粉末性食品中，肉眼不易发现。尘螨重要涉及粉尘螨(dermatophagoidesfarinae)、屋尘螨(dermatophagoidespteronyssinus)、埋内宇尘螨(euroglyphusmaynei)和仓储螨(storagemites)。本文中尘螨普通指屋尘螨和粉尘螨，这两者是最常用室内尘螨种类，几乎遍及全世界。尘螨通过呼吸作用和直接接触两种方式影响人体健康。第一种方式，普通以为尘螨自身并非过敏原，而其分泌物、排泄物、蜕下皮壳、死亡虫体等被细菌与真菌分解为微小颗粒，通过人走动、铺床叠被、打扫房间等行为飘浮于空气中，形成微生物气溶胶这种强烈过敏原，很容易被人体吸入，对易过敏人群导致尘螨性哮喘、过敏性鼻炎等呼吸系统疾病。因此，尘螨变应原与空气环境关系密切，若空气温湿度适合尘螨生长繁殖，便会导致大量尘螨代谢产物在空气中悬浮，形成微生物气溶胶。第二种方式，尘螨与人体直接接触非常容易导致过敏性皮炎。患者对尘螨过敏限度与过敏性皮炎病情严重限度密切有关。因此控制环境温湿度条件，控制尘螨生长数量，减少与人体接触，有助于防止此类疾病产生。尘螨生长环境需求2.1食物需求居室内尘螨重要以人体皮肤脱落表皮为食，某些特殊粉尘，如面粉、花粉、霉菌孢子等，也可成为尘螨食物。尘螨不能自主消化脂类，需要一种喜旱真菌来协助消解，如曲霉菌［2,3,4］。除了充分食物外，空气温度和相对湿度是影响尘螨生长两大重要环境因素。2.2相对湿度(RH)需求尘螨体重70%〜75%都是水，在其生活史中会耗散掉大量水分，当体内水分比例降至50%如下时就可导致死亡，因此必要维持同比例身体水分［5］。它们获取水分重要来源是周边空气中水蒸气，借助基节上腺通过潮解盐办法直接从不饱和空气中吸取水分［6］。因此在普通室内舒服温度下，周边环境相对湿度是限制螨存活、在何处生存及孳生核心因素。气侯干燥地区室内几乎无尘螨孳生，但如使用加湿器提高了室内空气相对湿度，就会大大增进螨存活生长。相比而言，尘螨较少摄取食物中水分。上述习性决定了尘螨适当生活在温暖潮湿地区。在国内南方许多地区尘螨可常年繁殖，沿海地区过敏性哮喘与屋尘螨密切有关；在国内北方，尘螨繁殖季节以6〜10月为主。当RH较低时，尘螨不易生存，如Lang(1977)、Murray(1985)和Brundrett(1990)分别研究发现，在室外湿度较低区域，例如高海拔和沙漠地区，螨数量相对要少些7,8,9］oArlian()对美国俄亥俄州代顿市进行了一项实验表白，在温带气候潮湿夏季下控制室内相对湿度不大于51%,尘螨数量大大减小［10］。而随着环境RH增长，尘螨生长繁殖逐渐加快。Arlian(1992)研究了RH对螨新陈代谢影响，成果发现随着环境湿度在22%〜95%内增长时，螨代谢产物数量也随之增长。并且发现环境在75%〜85%范畴内增长时，同期屋尘螨和粉尘螨消耗食物数量增长了有5倍之多，同步代谢产物数量也明显增长［5］。此外，Anderson和Korsgaard(1986)实验也表白，屋尘螨生长和繁殖最佳条件是70%RH和80%RH，环境温度25°C，可接受生长范畴是55%〜80%RH，环境温度17°C〜32°C［11］。而Harving调查了96例丹麦家庭，发现室内湿度与螨滋生呈正有关，通风状态良好与之呈负有关。研究地点是斯堪纳维亚半岛，位于北纬70度寒冷北极地区，虽然室外干冷，但居民们为了保暖密闭居室，导致通风不良，室内相对湿度可达85%〜90%，同样导致了螨大量滋生［12］。综合流行病学研究、动物实验、体外实验以及历年有关研究资料，可得出当周边食物充分，且在舒服温度条件下(适当尘螨生长，17〜30C)，51%RH是尘螨生长一种临界值：不大于此临界值尘螨生长缓慢；不不大于此临界值尘螨生长加快，特别是80%RH最为适当尘螨生长繁殖，之后生长又逐渐衰弱，图1.尘螨增长随相对湿度变化趋势图图图1.尘螨增长随相对湿度变化趋势图图2.尘螨增长随温度变化趋势图如图1o本文着重考虑舒服温度范畴内尘螨微生物增长与空气湿度间关系，此处曲线只是表达尘螨数量上增减变化趋势而并非是量化指标。2.3温度需求相比较而言，室内热参数影响要大大弱于室内湿参数影响。尘螨在空气温度为TC如下环境中能持续存活24小时，但是存活率极低；0〜7C时虽能生存但几乎无繁殖能力［13］；17〜30C为尘螨生存繁殖最适温度，特别是25±2C；35C以上时尘螨存活时间曲线急转直下，据此可设计工具或制定办法杀死地毯、沙发、床垫、床和衣服上尘螨［14］。综合历年流行病学、动物实验、体外实验等研究，亦可得出在食物和空气湿度适合条件下，尘螨增长随温度变化状况趋势图，如图2。事实上尘螨能生长温度范畴也正是人们居室环境内普遍温度范畴，位于0〜40C间。健康危害风险度分级评价（GHRA）从上文可知，环境条件影响尘螨数量，而尘螨数量或密度大小对健康有着非常直接关系，特别是会导致机体致敏或引起哮喘急性发作，使得人们不自觉处在某种限度威胁中，但是这种威胁无法做到彻底清除，即将尘螨数量、密度控制在“零”。因此，对于这种必然存在健康危害，其性质、限度、发生条件和发生也许性是咱们关怀方面。故而需要对环境、尘螨、人体健康三者之间存在数量关系做一研究，进行一种健康危害风险度分级评价（GradingofHealthRiskAssessment，GHRA），以此探讨把环境控制在如何一种状态，能尽量避免人体健康遭受损害。健康危害风险度分级评价（GHRA），详细是找出在某一种环境状态（温湿度范畴），相应湿健康因子（此处指尘螨）数量或密度状况，从而拟定出这个范畴对接触人群所产生健康效应如何，从而综合、分析、判断人体发生某种危害也许性大小，对居住建筑室内湿健康做一种定性评价。本质上讲,GHRA中“风险度”表达一种概略预计，是基于研究大量科研成果基本上，可表达咱们对所关注事件（人们处在某种环境中也许受到健康威胁）发生也许性大小预计。普通评价室内尘螨密度办法有3种：尘螨计数、尘螨变应原（Derf、Derp）测定，和鸟嘌吟测定。本文进行GHRA评价使用是第一种办法，即通过显微镜计量每克室尘中所含尘螨数目。Arlian[10]挑选美国俄亥俄州（潮湿温带气候）代顿市72户家庭进行了一项为期17个月（经历2个湿季）实验，目是全面调查室内湿度与尘螨数量变化之间关系。笔者对其72户测试数据进行综合分析，得出RH在35%〜65%范畴内变化时，相应尘螨数量增减状况，如图3示。从图3中咱们看出，在所有家庭（全年采用空调）室内温度在20〜25°C范畴内波动时，随着RH增长,353735414345A7435153555759616365-■-*多项戏.工輛牛闯图3.尘螨随相对湿度数量变化尘螨数量明显增长。20〜25C这个温度范畴正好验证了图2中尘螨适合生长范畴合理性。因此在舒服温度范畴内可以为室内RH是影响尘螨生长唯一因子。当RH为60%时，每克室内灰尘中测量所得尘螨个数大概为500个，这个数目被英国第二次尘螨过敏与支气管哮喘国际会议以为“具备较高致敏危险性，并足以诱发对尘螨过敏哮喘病人急性发作或较重临床症状”阙值。做出尘螨数量增长趋势线（图353735414345A7435153555759616365-■-*多项戏.工輛牛闯图3.尘螨随相对湿度数量变化每克室尘中所检测得尘螨数量会超过900个，并随RH增长而明显增长。1992年在世界卫生组织（WHO）指引下，在英国召开了第二次尘螨过敏与支气管哮喘国际会议中制定了暂行评价原则。在这个评价原则基本上，并结合上文得到尘螨数量与室内RH数值关系（在室内舒服温度条件下，17〜30C）,可作如下健康危害风险度分级评价（GHRA）：表1.尘螨健康危害风险度分级评价（GHRA）GHRA室内RH范畴室内尘螨浓度及生长状况人体健康危害高风险级60%<RH<100%每克室尘尘螨数目>500个（或每克室具备较高致敏危险性，并足以诱尘含DerI组变应原>10憾，再或每克发对尘螨过敏哮喘病人急性发作室尘中鸟嘌吟类含量〉2.5賂），在这种或较重临床症状。室内环境下，最适当尘螨生长，繁殖旺盛。中风险级50%<RHW60%低风险级RHW50%中风险级50%<RHW60%低风险级RHW50%每克室尘含100个左右尘螨（或每克室尘中含DerI组变应原2昭时，再或每克室尘中鸟嘌吟类达0.6mg）,此时尘螨能生存，繁殖速度较快。每克室尘含尘螨个数＜100个（或每克室尘中DerI组变应原含量降至2昭如下时，再或每克室尘中鸟嘌吟类＜0.6mg）,这种状况下尘螨最不适当生存，检测到数量很少。多数学者以为此时尘螨阈值浓度足以引起病人致敏，并使病人气道处在高反映状态，此时病人血清尘螨特异性IgE呈阳性反映，病人处在哮喘发作潜伏期。此段是相对安全浓度，可明显改进尘螨过敏性哮喘患者症状，是对人体健康最为有利范畴。注：任何原则都只能适合于大多数病人，由于每个病人对尘螨敏感限度有较大差别。案例应用选用了重庆市主城区某户居民住宅进行为期一年室内热湿参数实测，测试时间从.06持续到.06。此户居民工作日白天上班，夜晚归家，全年空调间歇运营，属于重庆本地居民典型用能方式。测试仪器每隔一小时自动记录一次数据。在张慧玲博士对重庆建筑节能季节划分原则（表2）基本上，对每季室内相对湿度做GHRA划分。整顿分析数据（见图4）可知，在除湿季，空调季和通风季三季，室内平均温度为20.4〜27.6°C，属于人体舒服温度范畴，同步也是尘螨适当生长范畴。在采暖季，室内温度较低，为12.7C，人体感温度不适，且尘螨生长较前三季缓慢。此外可发现，四个季节室内环境都极易处在高风险状态，长期在这种环境下生活，易使得敏动人群感染尘螨性呼吸系统疾病和皮炎等不良症状，占全年比例分别为11.5%，19.8%，34.5%和28.5%。而全年中风险级占据全年比例相对较少，分别为0.7%，3.2%，1.1%和0.3%，全年低风险级占据比例仅有0.0%〜0.3%。综合四个节能季节，可得出高、中、低三种风险级占据全年比例分别为94.2%，5.3%和0.5%，亦能进一步证明上述结论（见图5）。表2.重庆建筑节能季节划分节能季节通风期除湿期采暖期空调期3.12〜5.255.26〜6.241.1〜3.116.25〜9.17起止日期10.3〜11.269.18〜10.211.27〜12.31天数1304510585占全年比例35.6%12.3%28.8%23.3%

3-5KJ图4.重庆主城区某住宅节能季节尘螨GHRA评价5™43005™4300小时数一-2300高凤险放中凤险放低反险眾■杀列1一一唇凤险瓠朋占孑田■断上标星占全年的比洌.图5.重庆主城区某住宅全年尘螨GHRA评价5结语通过对尘螨孳生与室内热湿参数间关系，以及对人体健康所带来影响方面研究,本文得出如下结论。1）综合流行病学研究、动物实验、体外实验以及历年有关研究资料，可得出尘螨随室内温湿度变化趋势图。当周边食物充分，室内热湿参数是影响尘螨生长核心因素。适当生长温度范畴为17〜30°C,湿度范畴是51%〜85%RH，最适合温度为25±2C，湿度为70%〜80%RH。2）对尘螨健康危害风险度做了量化分级：在舒服温度条件下，室内相对湿度60%<RH<100%处在高风险级，原则为每克室尘尘螨数目＞500个，此时具备较高致敏危险性，足以诱发对尘螨过敏哮喘病人急性发作或较重临床症状。室内相对湿度50%vRHW60%处在中风险级，原则为每克室尘含100个左右尘螨，多数学者以为此时尘螨阈值浓度足以引起病人致敏，并使病人气道处在高反映状态。室内相对湿度RHW50%处在低风险级，原则为每克室尘含尘螨＜100个，此段是相对安全浓度，可明显改进尘螨过敏性哮喘患者症状，是对人体健康最为有利范畴。3）重庆地区气候特点决定了全年室内热湿参数都处在一种较高状态，正好适合尘螨微生物孳生，导致全年90%时间以上都处在易感染尘螨性疾病高风险状态。这阐明对于普通居民住宅建筑，在间歇空调运营系统下居民普遍存在一种很高潜在健康疾病威胁，因此有必要合理控制室内热湿参数，减少尘螨微生物生长繁殖，尽量把健康危害风险度降到中低风险级。虽然通过寻常清洁或者尽量少采用地毯、布艺家具等可以减少一定量室内尘螨，但是在日益追求生活环境品质今天，通过减少美观度来获取健康度提高较不合理，因此从本专业角度出发，以控制室内热湿环境参数来减少尘螨数量则不失为一种实用且安全办法。但是由于国内有关研究还处在起步阶段，并且本课题是属于建筑环境学，流行病学，环境卫生学等交叉学科，故而若想切实有效对大范畴居民住宅进行长期室内参数及尘螨等微生物数量采集测试，以此归纳微生物与室内热湿参数之间内在函数关系，还需各学科联合起来共同努力。参照文献：张立志.除湿技术[M].北京：化学工业出版社，Flannigan，B.1992.Approachestoassessmentofthemicrobialfloraofbuildings.EnvironmentsforPeople：ProceedingsofIAQ'92，September，SanFrancisco，pp.139-145.Atlanta：AmericanSocietyofHeating，RefrigeratingandAir-ConditioningEngineers，Inc.Hart，B.J.，andL.Whitehead.1990.EcologyofhousedustmitesinOxfordshire.ClinicalandExperimentalAllergy20：203-209.Platts-Mills，T.A.E.，A.L.deWecketal.1989.Dustmiteallergensandasthma--Aworldwideproblem.JournalofAllergyandClinicalImmunology83(1-3)：416-427.Arlian，L.G.1992.Waterbalanceandhumidityrequirementsofhousedustmites.ExperimentalandAppliedAcarology16：15~35.Fernandez-Caldas，E.，W.L.Trudeau，andD.K.Ledford.1994.Environmentalcontrolofindoorbiologicagents.JournalofAllergyandClinicalImmunology94(2)：404-412.Lang，J.D.，andM.S.Mulla.1977.Distributionandabundanceofhousedustmites，Dermataphagoides，indifferentclimaticzonesofsouthernCalifornia.EnvironmentalEntomology6(2)：213-216.Murray，A.B.，A.C.Ferguson，andB.J.Morrison.1985.Sensitizationtohousedustmitesindifferentclimaticareas.JournalofAllergyandClinicalImmunology76(1)：