Hat székelyföldi város levegőjének mikrobiológiai vizsgálata

    Október végén – november elején Csíkszereda, Székelyudvarhely, Gyergyószentmiklós, Tusnádfürdő, Sepsiszentgyörgy és Kézdivásárhely városi levegőjének mikrobiológia vizsgálata alapján megállapítható, hogy a legtöbb mikroorganizmus (baktériumok és penészgombák) Csíkszereda levegőjében, míg a legkevesebb Tusnádfürdőn volt kimutatható.

    A Sapientia Erdélyi Magyar Tudományegyetem környezetmérnök szakának Go Green programjához kötődően október végén – november első felében hat székelyföldi város levegőjének minőségét tanulmányozták mikrobiológiai szempontból. A vizsgálatokat a csíkszeredai Kós Károly Szakközépiskola két diákja, Salamon Tímea és Sánta Emese végezték, Székely Bernadett tanárnőjük, és Kuzman Ildikó Hajnalka doktorandusz hallgató segítségével. A kutatásokat Dr. Máthé István mikrobiológus, a Biomérnöki Tanszék környezetmérnök szakának oktatója vezette.

Levegő-mintavétel

    A vizsgálatok során korszerű levegő-mintavételi készülék és a mikroorganizmusok szaporítására használt ún. táptalajok segítségével meghatároztuk, hogy az adott mintavételi helyen mennyi volt a baktériumok illetve a penészgombák összcsíraszáma egy köbméter (1000 liter) levegőre számítva. Mindenik városban a mintavétel napsütéses, 5-8 Celsius fok léghőmérsékletű, jelentősebb szélmozgásoktól mentes hétköznapon történt, 14-16 óra között. Városonként 7-8 mintavételi pontot jelöltünk ki, igyekezve arra, hogy forgalmas útkereszteződéseknél, vasútállomáson, piacokon, parkokban is történjen mintavétel.

Vizsgálatok helyszínei

    A hat városban a vizsgált helyszínek az alábbiak voltak:

Csíkszereda: Hargita megyei törvényszék melletti körforgalom, Vasúti felüljáró előtti körforgalom (Penny Marketnél), Kaufland Áruház környéke, Márton Áron Főgimnázium melletti útkereszteződés, Központi Piac, Vasútállomás, Központi park, Főtér.

Székelyudvarhely: Református Kollégium előtti útkereszteződés, Buszállomás, Kaufland Áruház környéke, Központi Piac, Vasútállomás, Szoborpark, Központi park.

Gyergyószentmiklós: Salamon Ernő Elméleti Liceum előtti főút, BRD Bankhoz közeli nagy körforgalom, Buszállomás, Kaufland Áruház környéke, Zöldséges üzletsor (Kossuth Lajos utca), Vasútállomás, Központi park, Központi Játszótér.

Tusnádfürdő: CEC Bankhoz közeli útkereszteződés, Tusnád Hotel előtti főút környéke, Petrom töltőállomás melletti piac környéke, Csukás Hotel felé vezető út mentén, Csukás-tó partja, Tusványos tábor bejárata, Vasútállomás, Központi játszótér.

Sepsiszentgyörgy: Rompetrol benzinkúthoz közeli nagy körforgalom, Buszállomás környéke, Kaufland Áruház környéke, Központi Piac, Vasútállomás, Központi Park, Gödri Ferenc Általános Iskola előtti út.

Kézdivásárhely: Boldog Özséb Templom előtti körforgalom, Nagy Mózes Elméleti Gimnázium előtti főút, Gábor Áron Művelődési Oktatási Központ melletti út, Kaufland Áruház környéke, Központi Piac, Vasútállomás, Molnár Józsiás Park.

A székelyföldi  vizsgálat eredményei

    A 45 mintavételi ponthoz kötődő 90 mikrobiológiai vizsgálat összesített eredményei alapján megállapítható (a részletes adatokat lásd a Mellékletben), hogy a vizsgált időszakban a tanulmányozott hat székelyföldi város közül Csíkszereda levegőjében volt a legmagasabb a mikrorganizmusok (baktériumok + penészgombák) összesített átlagos csíraszáma (2417 mikroba/m³ levegő, amelyből 1642 penész/m³ és 775 baktérium/m³).

    Csíkszereda után Székelyudvarhely városi levegőjében a legmagasabb a mikroorganizmusok átlagos csíraszáma (1324 mikroba/m³, ebből 1019 baktérium/m³, a többi penész), majd Sepsiszentgyörgy (1119 mikroba/m³, amelyből 865 baktérium/m³), Kézdivásárhely (987 mikroba/m³, ebből 442 baktérium/m³), Gyergyószentmiklós (817 mikroba/m³, amelyből 532 baktérium/m³) következik a sorban, míg Tusnádfürdő város levegője bizonyult a legtisztábbnak mikrobiológiai szempontból (711 mikroba/m³, ebből 423 baktérium/m³).

    Az összes mintavételi pontot tekintve Csíkszeredából került ki a három mikrobiálisan leginkább terhelt helyszín: Márton Áron Főgimnázium melletti útkereszteződés (5133 mikroba/m³ levegő, ebből 4800 penész/m³), a Törvényszék melletti körforgalom (4867 mikroba/m³, amelyből 4587 penész/m³), illetve a vasúti felüljáró előtti nagy körforgalom (3320 mikroba/m³, ebből 2120 baktérium/m³). A fenti helyszíneken kívül kiugróan magasnak mondható a mikrobák száma a székelyudvarhelyi  Kaufland Áruház környékén (3013 mikroba/m³, ebből 2853 baktérium/m³), a csíkszeredai központi piacon (2813 mikroba/m³, ebből 1600 baktérium/m³), a kézdivásárhelyi vasútállomásnál (2613 mikroba/m³, ebből 1867 penész/m³), vagy a sepsiszentgyörgyi Rompetrol benzinkúthoz közeli körforgalomnál (1854 mikroba/m³, ebből 1667 penész/m³).

    Nemzetközi tudományos vizsgálatokkal alátámasztott az a tény, hogy a levegőben levő mikrobák száma szorosan összefügg a levegőben lebegő szemcsék számával (szállóporok és ülepedő porok), és leggyakrabban ezek felületére tapadnak a levegőben előforduló mikroorganizmusok (baktériumok, penész- és élesztőgombák, vírusok, egysejtű protozoonok). Ezen megállapításhoz kötődően a székelyföldi vizsgálat eredményei alapján is általánosságban elmondható, hogy egy városon belül leggyakrabban az intenzív autósforgalmú nagy útkereszteződéseknél, körforgalmaknál, esetenként vasútállomásoknál (pl. Kézdivásárhely, Gyergyószentmiklós) a legmagasabb a levegőben levő mikroorganizmusok száma, ami összefügg azzal, hogy ilyen helyeken minden bizonnyal a legmagasabb a levegőben levő lebegő szemcsék száma. Még a legtisztább levegőjű Tusnádfürdő központjának főútja mentén is a mikroorganizmusok száma (1453 mikroba/m³ levegő) több mint kétszerese a tusnádi átlagos mikrobaszámnak.

    A városi központi piacoknál is gyakran sok mikroba mutatható ki a levegőben (pl. Csíkszereda, Kézdivásárhely, Székelyudvarhely, Sepsiszentgyörgy), amely a nagy vásárló embertömeg, és főként a sok gyümölcs- és zöldség jelenlétével magyarázható, amelyek felületén gyakran elszaporodnak a penészgombák és baktériumok. Egy adott városon belül a mikroorganizmusok legkisebb számban általában a fákkal, zöld övezettel tarkított parkok levegőjéből voltak kimutathatók (pl. gyergyószentmiklósi-, csíkszeredai központi park).

Összehasonlítás más vizsgálatokkal

    A kültéri levegő mikrobaszámára vonatkozóan nincsenek törvényben szabályozott maximális határértékek megállapítva, csak az élelmiszeripari egységek belső levegőjének mikrobiális terheltségére vonatkozóan vannak határértékek (maximum 600 baktérium/m³ levegő és legfeljebb 300 penész/m³ levegő). Az Egészségügyi Világszervezet (WHO) egy 1998-as jelentésében legfeljebb 500 penész/m³ levegő értéket tart elfogadhatónak épületek belső levegője esetében.

    Annak ellenére, hogy nincsenek határértékek, a székelyföldi városok kültéri levegőjének vizsgálati eredményeit viszonyítani tudjuk hazai és nemzetközi hasonló vizsgálatok adataihoz. Romániában a miénkhez hasonló tanulmányt Temesváron készítettek 2008-ban, hasonló helyszíneken (pl. forgalmas utak, vasútállomás, park, piac stb.) és hasonló időszakban is vizsgálódva.

    A két kutatást összevetve elmondható, hogy Temesvár levegőjében átlagban 1,7-szer több mikroorganizmust találtak (4140 mikroba/m³ levegő), mint a legmagasabb értékekkel rendelkező Csíkszereda esetében. Az egyes mikrobacsoportok tekintetében Temesváron a baktériumok átlagos csíraszáma (3550 baktérium/m³) 3,5-ször nagyobb, mint a székelyföldi tanulmány esetében Székelyudvarhelyhez kapcsolódó legmagasabb átlag baktériumszám. Ugyanakkor Temesváron a penészgombák átlagos száma (590 penész/m³) közel háromszor volt kisebb, mint Csíkszereda levegőjében (1642 penész/m³), míg a többi öt vizsgált székelyföldi városban a temesvári értéknél kisebb volt a levegő átlagos penészgomba csíraszáma (253-545 penész/m³).

    Az egyes mintavételi helyszíneket tekintve a temesvári vizsgálat során a két legmagasabb baktérium csíraszámot a Megyei korház környékén (10840 baktérium/m³) illetve a Badea Cârțan nagy zöldségpiac (6380 baktérium/m³) környékén mérték, mindkét helyszínt nagyon zsúfolt autós- és gyalogos forgalommal jellemezték. Ezek a baktériumszám értékek 2-4-szer nagyobbak, mint a legnagyobb székelyföldi érték (udvarhelyi Kaufland környéke). Ugyanakkor Temesváron a legtöbb penészgombát a korábban említett zöldségpiacon mutatták ki (1700 penész/m³), míg Csíkszeredában ennél közel 3-szor magasabb értékeket is mértünk (Márton Áron Főgimnázium melletti útkereszteződés illetve Törvényszék előtti körforgalom), és a kézdivásárhelyi vasútállomásnál is ennél magasabb a penészek száma.

    Shelton és munkatársai 2002-ben közölték egy széleskörű levegőmikrobiológiai tanulmány eredményét, amely során Amerika szerte több tíz városban vizsgálták a kültéri levegő (2409 mintavétel), illetve épületek beltéri levegőjében (9619 mintavétel) lévő gombák csíraszámát és összetételét. Az összesített eredmények alapján megállapították, hogy városi kültéri levegőben a gombák átlag csíraszáma 540 gomba/m³. Az esetek 95%-ban a csíraszám alacsonyabb volt mint 3200 gomba/m³ és a legmagasabb gombaszám 10000/m³ körül volt. A levegőben a leggyakoribb gombafajok a penészgombák voltak (Cladosporium, Penicillium és Aspergillus nemzetség tagjai).

    Baktériumok számára vonatkozóan Tsai és munkatársai szintén Amerikában vizsgálták a 37 városban található 100 legnagyobb amerikai irodaépület belső és külső légterének bakteriális terheltségét. A tanulmány szerint a külső városi légtérben a baktériumok átlagos csíraszáma 179 baktérium/m³ volt, a mért maximális érték pedig 959 baktérium/m³. Szintén Amerikában Oregon államban végzett felmérés szerint a városi zónákban a levegőben előforduló baktériumok átlagos csíraszáma 715 baktérium/m³. Marseille levegőjét vizsgálva Di Giorgio és munkatársai megállapították, hogy a baktériumok átlagos csíraszáma 791 baktérium/m³, míg a gombák száma 92 gomba/m³. Isztanbulban végzett tanulmány esetében a városi levegőben átlagosan 340 baktérium/m³ volt kimutatható, a maximális érték pedig 1100 baktérium/m³. Egy 2007-es kínai tanulmány szerint a gyakran nagyon szennyezett levegőjű Peking belvárosában a baktériumok átlagos csíraszáma: 2217 baktérium/m³ volt.

    A hazai és nemzetközi hasonló levegőmikrobiológiai vizsgálatokkal összehasonlítva általánosságban megállapítható, hogy a vizsgált időpontban a székelyföldi városok levegőjéből kimutatható baktériumok és penészgombák csíraszáma átlagosnak, normális értékűnek mondható. Ugyanakkor azt is hozzá kell tenni, hogy Csíkszeredában két nagy forgalmú útkereszteződésnél számottevően magasabb a penészek száma a normális értékeknél, ugyanez elmondható a székelyudvarhelyi Kaufland Áruház környéki magas baktériumszám esetében is.

    Csíkszeredában a levegőből kimutatható magas mikrobaszámok az autósforgalom mellett azzal is összefüggésben lehetnek, hogy Csíkszereda és környéke a Csíki-medence egyik legalacsonyabb pontján fekszik. Itt teljesülnek legjobban a légköri hőinverziós feltételek, ami azt jelenti, hogy gyakran nagyon stabil a levegő, gyenge a légmozgás, ami a nedvesség és a szennyezőanyagok (pl. szállópor)   felhalmozódásához vezet, még akkor is ha nincs jelentős szennyező forrás. A levegő stabilitásának köszönhetően nem tudnak eloszlani a szennyező anyagok, a felszín közelében maradnak. Ugyanezzel a levegő stabilitással magyarázható télen a hosszan tartó párás, ködös, hideg időszakok kialakulása is – nyilatkozta Dr. Szép Róbert, a Sapientia EMTE környezetmérnök szakának oktatója, aki légkörfizikai vizsgálatokkal is foglalkozik.

Mikrobák terjedése, túlélése a levegőben

    A mikroorganizmusok nagy része a levegőben csak rövidebb ideig tud túlélni, gyakran csupán néhány másodpercig, percig. Azonban az ellenálló spórákat képező baktériumok, a spórákkal szaporodó penészgombák és sok más gomba, illetve a cisztákat képező egysejtű protozoonok ellenállóképességüknek köszönhetően hosszú ideig, akár évekig, évtizedekig is életképesek maradnak. A mikrobak túlélését nagyban befolyásolja a páratartalom, a hőmérséklet, UV- és más sugárzás, a levegő kémiai anyagokkal való szennyezettsége. A kültéri levegőben ősszel és nyáron van a legtöbb mikroorganizmus, a legkevesebb pedig hóval borított hideg téli viszonyok között. A számukat a levegőben nagyban befolyásolják a napszakos és évszakos meteorológiai változások, a növényzet, a szállópor, a légszennyezés, a mezőgazdasági-, ipari- és más emberi tevékenységek (pl. autósforgalom). A mikroorganizmusok magas száma a levegőben egészségügyi kockázatot is jelent: allergiás tüneteket válthatnak ki és terjedhetnek a levegővel főként légúti betegséget okozó baktériumok és gombák.

    Azt hogy a mikroorganizmusok mennyi ideig tartózkodnak a levegőben és mekkora távolságokat tesznek meg szintén sok tényező befolyásolja, elsősorban a légmozgás, a csapadék, a lebegő szemcsék száma és nagysága. Általában városi környezetben legfeljebb 10 perc – 1 óra időt tölt egy mikroba a levegőben, és ezen idő alatt maximum 100-1000 m távolságot tesz meg.

    A mikroorganizmusok számát mikroba/m³ levegő egységben szokták megadni. Egy felnőtt ember normál körülmények között átlagban fél liter levegőt szív be belégzéskor, és percenként 12-szer vesz levegőt. Így tehát egy ember általában percenként 6 liter levegőt lélegzik be, azaz egy köbméter (1000 liter) levegőt 2 óra 46 perc alatt szívunk be, és mindez 24 órára vonatkoztatva 8,64 m³ levegőt jelent.

Csíkszereda, 2016 december 15.

Dr. Máthé István
Sapientia EMTE
Biomérnöki Tanszék

MELLÉKLET

2016. október végén – november elején hat székelyföldi városban elvégzett kültéri levegő-mikrobiológiai vizsgálat során kapott eredmények összesítő táblázatai