Caractéristiques et origines de la contamination biologique de l'air intérieur

Bien qu'il existe une gamme variée de particules d'origine biologique (bioparticules) dans l'air intérieur, dans la plupart des environnements de travail intérieurs, les micro-organismes (microbes) sont de la plus grande importance pour la santé. En plus des micro-organismes, qui comprennent des virus, des bactéries, des champignons et des protozoaires, l'air intérieur peut également contenir des grains de pollen, des squames d'animaux et des fragments d'insectes et d'acariens et leurs produits d'excrétion (Wanner et al. 1993). En plus des bioaérosols de ces particules, il peut également y avoir des composés organiques volatils qui émanent d'organismes vivants tels que les plantes d'intérieur et les micro-organismes.

Pollen

Les grains de pollen contiennent des substances (allergènes) qui peuvent provoquer chez les individus sensibles, ou atopiques, des réactions allergiques se manifestant généralement par un «rhume des foins» ou une rhinite. Une telle allergie est principalement associée à l'environnement extérieur ; dans l'air intérieur, les concentrations de pollen sont généralement considérablement plus faibles que dans l'air extérieur. La différence de concentration de pollen entre l'air extérieur et l'air intérieur est la plus grande pour les bâtiments où les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC) ont une filtration efficace à l'entrée de l'air extérieur. Les climatiseurs de fenêtre donnent également des niveaux de pollen intérieur inférieurs à ceux trouvés dans les bâtiments à ventilation naturelle. On peut s'attendre à ce que l'air de certains environnements de travail intérieurs ait une teneur élevée en pollen, par exemple, dans des locaux où un grand nombre de plantes à fleurs sont présentes pour des raisons esthétiques, ou dans des serres commerciales.

Dander

Les squames se composent de fines particules de peau et de poils/plumes (ainsi que de salive et d'urine séchées associées) et sont une source d'allergènes puissants qui peuvent provoquer des épisodes de rhinite ou d'asthme chez les personnes sensibles. Les principales sources de squames dans les environnements intérieurs sont généralement les chats et les chiens, mais les rats et les souris (qu'il s'agisse d'animaux de compagnie, d'animaux de laboratoire ou de vermine), les hamsters, les gerbilles (une espèce de rat du désert), les cobayes et les oiseaux en cage peuvent être supplémentaires. sources. Les squames provenant de ceux-ci et des animaux de ferme et de loisirs (par exemple, les chevaux) peuvent être apportées sur les vêtements, mais dans les environnements de travail, la plus grande exposition aux squames est susceptible de se produire dans les installations d'élevage et les laboratoires ou dans les bâtiments infestés de vermine.

Insectes

Ces organismes et leurs produits d'excrétion peuvent également provoquer des allergies respiratoires et autres, mais ne semblent pas contribuer de manière significative à la charge microbienne en suspension dans l'air dans la plupart des situations. Particules de cafards (surtout Blatella germanique ainsi que americana Periplaneta) peut être important dans des environnements de travail insalubres, chauds et humides. L'exposition aux particules de cafards et d'autres insectes, y compris les criquets, les charançons, les coléoptères de la farine et les mouches des fruits, peut être la cause de problèmes de santé chez les employés des installations d'élevage et des laboratoires.

Les acariens

Ces arachnides sont particulièrement associés à la poussière, mais des fragments de ces parents microscopiques des araignées et de leurs produits d'excrétion (fèces) peuvent être présents dans l'air intérieur. L'acarien de la poussière domestique, Dermatophagoïdes pteronyssinus, est l'espèce la plus importante. Avec ses proches parents, c'est une cause majeure d'allergie respiratoire. Il est associé principalement aux maisons, étant particulièrement abondant dans la literie mais également présent dans les meubles rembourrés. Il existe peu de preuves indiquant que ces meubles peuvent fournir une niche dans les bureaux. Les acariens de stockage associés aux aliments stockés et aux aliments pour animaux, par exemple, Acare, Glyciphage ainsi que Tyrophage, peuvent également apporter des fragments allergènes à l'air intérieur. Bien qu'ils soient plus susceptibles d'affecter les agriculteurs et les travailleurs manipulant des produits alimentaires en vrac, comme D. ptéronyssinus, les acariens de stockage peuvent exister dans la poussière des bâtiments, en particulier dans des conditions chaudes et humides.

Virus

Les virus sont des micro-organismes très importants en termes de nombre total de problèmes de santé qu'ils provoquent, mais ils ne peuvent pas mener une existence indépendante en dehors des cellules et des tissus vivants. Bien qu'il existe des preuves indiquant que certains se propagent dans l'air de recirculation des systèmes CVC, le principal moyen de transmission est le contact de personne à personne. L'inhalation à courte distance d'aérosols générés par la toux ou les éternuements, par exemple les virus du rhume et de la grippe, est également importante. Les taux d'infection sont donc susceptibles d'être plus élevés dans les locaux surpeuplés. Il n'y a pas de changements évidents dans la conception ou la gestion des bâtiments qui puissent modifier cet état de choses.

Bactéries

Ces micro-organismes sont divisés en deux grandes catégories selon leur réaction à la coloration de Gram. Les types Gram-positifs les plus courants proviennent de la bouche, du nez, du nasopharynx et de la peau, à savoir, Staphylococcus epidermidis, S. Staphylococcus et espèces de Aérocoque, Micrococcus ainsi que Streptocoque. Les bactéries Gram-négatives ne sont généralement pas abondantes, mais occasionnellement Actinetobactérie, Aeromonas, Flavobacterium et en particulier Pseudomonas les espèces peuvent être prédominantes. La cause de la maladie du légionnaire, Legionella pneumophila, peut être présent dans les réserves d'eau chaude et les humidificateurs de climatisation, ainsi que dans les équipements d'inhalothérapie, les jacuzzis, les spas et les cabines de douche. Il se propage à partir de telles installations dans des aérosols aqueux, mais peut également pénétrer dans les bâtiments dans l'air des tours de refroidissement voisines. Le temps de survie pour L. pneumophila dans l'air intérieur ne semble pas dépasser 15 minutes.

En plus des bactéries unicellulaires mentionnées ci-dessus, il existe également des types filamenteux qui produisent des spores dispersées dans les airs, c'est-à-dire les actinomycètes. Ils semblent être associés à des matériaux structuraux humides et peuvent dégager une odeur de terre caractéristique. Deux de ces bactéries capables de se développer à 60°C, Faenia rectivirgula (anciennement Micropolyspora faeni) et Thermoactinomyces vulgaris, peuvent être trouvés dans les humidificateurs et autres équipements CVC.

Champignons

Les champignons comprennent deux groupes : d'une part, les levures et moisissures microscopiques appelées microchampignons et, d'autre part, les champignons du plâtre et de la pourriture du bois, appelés macrochampignons car ils produisent des corps sporulants macroscopiques visibles à l'œil nu. Outre les levures unicellulaires, les champignons colonisent les substrats sous la forme d'un réseau (mycélium) de filaments (hyphes). Ces champignons filamenteux produisent de nombreuses spores dispersées dans les airs, à partir de structures de spores microscopiques dans les moisissures et de grandes structures de spores dans les macrochampignons.

Il existe des spores de nombreuses moisissures différentes dans l'air des maisons et des lieux de travail non industriels, mais les plus courantes sont probablement des espèces de Cladosporium, Penicillium, Aspergillus ainsi que Eurotium. Certaines moisissures dans l'air intérieur, comme Cladosporium spp., sont abondants sur les surfaces des feuilles et d'autres parties de plantes à l'extérieur, en particulier en été. Cependant, bien que les spores présentes dans l'air intérieur puissent provenir de l'extérieur, Cladosporium est également capable de se développer et de produire des spores sur des surfaces humides à l'intérieur et ainsi d'ajouter à la biocharge de l'air intérieur. Les différentes espèces de Penicillium sont généralement considérés comme provenant de l'intérieur, tout comme Aspergillus ainsi que Eurotium. Les levures se trouvent dans la plupart des échantillons d'air intérieur et peuvent parfois être présentes en grand nombre. Les levures roses Rhodotorule or Sporobolomyces sont prédominants dans la flore aéroportée et peuvent également être isolés des surfaces affectées par les moisissures.

Les bâtiments offrent un large éventail de niches dans lesquelles la matière organique morte qui sert de nutriment pouvant être utilisé par la plupart des champignons et des bactéries pour la croissance et la production de spores est présente. Les nutriments sont présents dans des matériaux tels que : le bois ; papier, peinture et autres revêtements de surface; les tissus d'ameublement tels que les tapis et les meubles rembourrés ; sol dans des pots de fleurs; poussière; squames et sécrétions cutanées d'êtres humains et d'autres animaux; et les aliments cuits et leurs ingrédients crus. Qu'une croissance se produise ou non dépend de la disponibilité de l'humidité. Les bactéries ne peuvent se développer que sur des surfaces saturées ou dans l'eau des bacs de récupération, des réservoirs et autres de CVC. Certaines moisissures nécessitent également des conditions proches de la saturation, mais d'autres sont moins exigeantes et peuvent proliférer sur des matériaux humides plutôt que complètement saturés. La poussière peut être un réservoir et aussi, si elle est suffisamment humide, un amplificateur pour les moisissures. C'est donc une source importante de spores qui deviennent aéroportées lorsque la poussière est dérangée.

Protozoaires

protozoaires tels que Acanthamoeba ainsi que Naegleri sont des animaux unicellulaires microscopiques qui se nourrissent de bactéries et d'autres particules organiques dans les humidificateurs, les réservoirs et les bacs de vidange des systèmes CVC. Les particules de ces protozoaires peuvent être aérosolisées et ont été citées comme causes possibles de la fièvre des humidificateurs.

Composés organiques volatils microbiens

Les composés organiques volatils microbiens (COMV) varient considérablement en composition chimique et en odeur. Certains sont produits par un large éventail de micro-organismes, mais d'autres sont associés à des espèces particulières. Le soi-disant alcool de champignon, 1-octen-3-ol (qui a une odeur de champignon frais) fait partie de ceux produits par de nombreuses moisissures différentes. D'autres volatils de moisissures moins courants comprennent la 3,5-diméthyl-1,2,4-trithiolone (décrit comme « fétide »); géosmine, ou 1,10-diméthyl-trans-9-décalol ("terreux"); et 6-pentyl-α-pyrone ("noix de coco", "moisi"). Parmi les bactéries, des espèces de Pseudomonas produire des pyrazines à odeur de « pomme de terre moisie ». L'odeur de tout micro-organisme individuel est le produit d'un mélange complexe de MVOC.

Historique des problèmes microbiologiques de qualité de l'air intérieur

Des études microbiologiques de l'air dans les maisons, les écoles et d'autres bâtiments ont été faites depuis plus d'un siècle. Les premières enquêtes portaient parfois sur la « pureté » microbiologique relative de l'air dans différents types de bâtiments et sur toute relation qu'elle pouvait avoir avec le taux de mortalité des occupants. Allié à un intérêt de longue date pour la propagation des agents pathogènes dans les hôpitaux, le développement d'échantillonneurs d'air microbiologiques volumétriques modernes dans les années 1940 et 1950 a conduit à des enquêtes systématiques sur les micro-organismes en suspension dans l'air dans les hôpitaux, puis sur les moisissures allergènes connues dans l'air des habitations. et les bâtiments publics et à l'extérieur. D'autres travaux ont été dirigés dans les années 1950 et 1960 vers l'étude des maladies respiratoires professionnelles telles que le poumon du fermier, le poumon du malteur et la byssinose (chez les travailleurs du coton). Bien que la fièvre des humidificateurs de type grippal chez un groupe de travailleurs ait été décrite pour la première fois en 1959, il a fallu encore dix à quinze ans avant que d'autres cas ne soient signalés. Cependant, même maintenant, la cause spécifique n'est pas connue, bien que des micro-organismes aient été impliqués. Ils ont également été invoqués comme cause possible du "syndrome des bâtiments malsains", mais pour l'instant les preuves d'un tel lien sont très limitées.

Bien que les propriétés allergiques des champignons soient bien reconnues, le premier rapport de mauvaise santé dû à l'inhalation de toxines fongiques dans un lieu de travail non industriel, un hôpital québécois, n'est apparu qu'en 1988 (Mainville et al. 1988). Les symptômes de fatigue extrême chez le personnel ont été attribués aux mycotoxines trichothécènes présentes dans les spores de Stachybotrys atra ainsi que Trichoderma viride, et depuis lors, le «syndrome de fatigue chronique» causé par l'exposition à la poussière mycotoxique a été enregistré chez les enseignants et autres employés d'un collège. Le premier a été la cause de maladies chez les employés de bureau, certains effets sur la santé étant de nature allergique et d'autres d'un type plus souvent associé à une toxicose (Johanning et al. 1993). Ailleurs, des recherches épidémiologiques ont indiqué qu'il pourrait y avoir un ou plusieurs facteurs non allergiques associés aux champignons affectant la santé respiratoire. Les mycotoxines produites par des espèces individuelles de moisissures peuvent jouer un rôle important ici, mais il est également possible que certains attributs plus généraux des champignons inhalés nuisent au bien-être respiratoire.

Micro-organismes associés à une mauvaise qualité de l'air intérieur et leurs effets sur la santé

Bien que les agents pathogènes soient relativement rares dans l'air intérieur, de nombreux rapports ont établi un lien entre les micro-organismes en suspension dans l'air et un certain nombre d'états allergiques, notamment : (1) la dermatite allergique atopique ; (2) rhinite; (3) asthme; (4) fièvre des humidificateurs ; et (5) l'alvéolite allergique extrinsèque (EAA), également connue sous le nom de pneumopathie d'hypersensibilité (HP).

Les champignons sont perçus comme étant plus importants que les bactéries en tant que composants des bioaérosols dans l'air intérieur. Parce qu'ils poussent sur des surfaces humides comme des taches de moisissure évidentes, les champignons donnent souvent une indication visible claire des problèmes d'humidité et des risques potentiels pour la santé dans un bâtiment. La croissance des moisissures contribue à la fois au nombre et aux espèces de la flore de moisissures de l'air intérieur qui autrement ne serait pas présente. Comme les bactéries Gram-négatives et les Actinomycétales, les champignons hydrophiles (« épris d'humidité ») sont des indicateurs de sites d'amplification extrêmement humides (visibles ou cachés), et donc d'une mauvaise qualité de l'air intérieur. Ils comprennent Fusarium, Phoma, Stachybotrys, Trichoderma, Ulocladium, les levures et plus rarement les pathogènes opportunistes Aspergillus fumigatus ainsi que Exophiala jeanselmei. Des niveaux élevés de moisissures plus ou moins xérophiles (« love of dryness »), en ayant un moindre besoin en eau, peuvent indiquer l'existence de sites d'amplification moins humides, mais néanmoins significatifs pour la croissance. Les moisissures sont également abondantes dans la poussière domestique, de sorte qu'un grand nombre peut également être un marqueur d'une atmosphère poussiéreuse. Ils vont de légèrement xérophiles (capables de résister à des conditions sèches) Cladosporium espèce à modérément xérophile Aspergillus versicolore, Penicillium (par exemple, P. aurantiogriseum ainsi que P. chrysogène) et l'extrêmement xérophile Aspergillus penicillioides, Eurotium ainsi que Wallémie.

Les agents pathogènes fongiques sont rarement abondants dans l'air intérieur, mais A. fumigatus et certains autres aspergilli opportunistes qui peuvent envahir les tissus humains peuvent se développer dans le sol des plantes en pot. Exophiala jeanselmei est capable de se développer dans les égouts. Bien que les spores de ces agents pathogènes opportunistes et d'autres tels que Fusarium Solani ainsi que Pseudallescheria boydii sont peu susceptibles d'être dangereux pour les personnes en bonne santé, ils peuvent l'être pour les personnes immunologiquement compromises.

Les champignons aéroportés sont beaucoup plus importants que les bactéries comme causes de maladies allergiques, bien qu'il semble que, du moins en Europe, les allergènes fongiques soient moins importants que ceux du pollen, des acariens et des squames animales. De nombreux types de champignons se sont avérés allergènes. Certains des champignons présents dans l'air intérieur qui sont le plus souvent cités comme causes de rhinite et d'asthme sont présentés dans le tableau 1. Espèces de Eurotium et d'autres moisissures extrêmement xérophiles présentes dans la poussière domestique sont probablement des causes plus importantes de rhinite et d'asthme qu'on ne l'avait précédemment reconnu. La dermatite allergique due aux champignons est beaucoup moins fréquente que la rhinite/l'asthme, avec Alternaria, Aspergillus ainsi que Cladosporium être impliqué. Des cas d'EAA, qui sont relativement rares, ont été attribués à une gamme de champignons différents, de la levure Sporobolomyces au macrochampignon pourrissant le bois Serpule (Tableau 2). On considère généralement que le développement de symptômes d'EAA chez un individu nécessite une exposition à au moins un million et plus, probablement une centaine de millions de spores contenant des allergènes par mètre cube d'air. De tels niveaux de contamination ne sont susceptibles de se produire que lorsqu'il y a une croissance fongique abondante dans un bâtiment.

Tableau 1. Exemples de types de champignons présents dans l'air intérieur pouvant provoquer une rhinite et/ou de l'asthme

Tableau 2. Micro-organismes dans l'air intérieur rapportés comme causes d'alvéolite allergique extrinsèque liée au bâtiment

Comme indiqué précédemment, l'inhalation de spores d'espèces toxicogènes présente un danger potentiel (Sorenson 1989; Miller 1993). Ce ne sont pas seulement les spores de Stachybotrys qui contiennent de fortes concentrations de mycotoxines. Bien que les spores de cette moisissure, qui se développe sur les papiers peints et autres substrats cellulosiques dans les bâtiments humides et qui est également allergène, contiennent des mycotoxines extrêmement puissantes, d'autres moisissures toxicogènes qui sont plus souvent présentes dans l'air intérieur comprennent Aspergillus (notamment A. versicolore) et Penicillium (par exemple, P. aurantiogriseum ainsi que P. viridicatum) et Trichoderma. Des preuves expérimentales indiquent qu'une gamme de mycotoxines présentes dans les spores de ces moisissures sont immunosuppressives et inhibent fortement le nettoyage et d'autres fonctions des cellules macrophages pulmonaires essentielles à la santé respiratoire (Sorenson 1989).

On sait peu de choses sur les effets sur la santé des COMV produits lors de la croissance et de la sporulation des moisissures ou de leurs homologues bactériens. Bien que de nombreux COMV semblent avoir une toxicité relativement faible (Sorenson 1989), des preuves anecdotiques indiquent qu'ils peuvent provoquer des maux de tête, de l'inconfort et peut-être des réponses respiratoires aiguës chez les humains.

Les bactéries présentes dans l'air intérieur ne présentent généralement pas de danger pour la santé car la flore est généralement dominée par les habitants à Gram positif de la peau et des voies respiratoires supérieures. Cependant, un nombre élevé de ces bactéries indique un surpeuplement et une mauvaise ventilation. La présence d'un grand nombre de types Gram-négatifs et/ou Actinomycétales dans l'air indiquent qu'il y a des surfaces ou des matériaux très humides, des drains ou en particulier des humidificateurs dans les systèmes CVC dans lesquels ils prolifèrent. Il a été démontré que certaines bactéries Gram-négatives (ou endotoxines extraites de leurs parois) provoquent des symptômes de fièvre des humidificateurs. Parfois, la croissance des humidificateurs a été suffisamment importante pour générer des aérosols contenant suffisamment de cellules allergènes pour avoir provoqué les symptômes de type pneumonie aiguë de l'EAA (voir tableau 15).

En de rares occasions, des bactéries pathogènes telles que Mycobacterium tuberculosis dans les noyaux de gouttelettes d'individus infectés peuvent être dispersés par des systèmes de recirculation dans toutes les parties d'un environnement clos. Bien que l'agent pathogène, Legionella pneumophila, a été isolé dans des humidificateurs et des climatiseurs, la plupart des épidémies de légionellose ont été associées à des aérosols provenant de tours de refroidissement ou de douches.

Influence des changements dans la conception des bâtiments

Au fil des ans, l'augmentation de la taille des bâtiments en même temps que le développement des systèmes de traitement de l'air qui ont abouti aux systèmes HVAC modernes ont entraîné des changements quantitatifs et qualitatifs de la charge biologique de l'air dans les environnements de travail intérieurs. Au cours des deux dernières décennies, le passage à la conception de bâtiments à consommation d'énergie minimale a conduit au développement de bâtiments avec une infiltration et une exfiltration d'air considérablement réduites, ce qui permet une accumulation de micro-organismes en suspension dans l'air et d'autres contaminants. Dans ces bâtiments « étanches », la vapeur d'eau, qui aurait auparavant été évacuée vers l'extérieur, se condense sur les surfaces froides, créant des conditions propices à la croissance microbienne. De plus, les systèmes CVC conçus uniquement pour l'efficacité économique favorisent souvent la croissance microbienne et présentent un risque pour la santé des occupants des grands bâtiments. Par exemple, les humidificateurs qui utilisent de l'eau recirculée deviennent rapidement contaminés et agissent comme des générateurs de micro-organismes, les pulvérisations d'eau d'humidification aérosolisent les micro-organismes, et l'emplacement des filtres en amont et non en aval de ces zones de génération et d'aérosolisation microbiennes permet la transmission ultérieure de micro-organismes. aérosols sur le lieu de travail. L'implantation des prises d'air à proximité des tours aéroréfrigérantes ou d'autres sources de micro-organismes, la difficulté d'accès au système CVC pour l'entretien et le nettoyage/désinfection font également partie des défauts de conception, de fonctionnement et d'entretien qui peuvent mettre en danger la santé. Ils le font en exposant les occupants à des quantités élevées de micro-organismes particuliers en suspension dans l'air, plutôt qu'aux faibles quantités d'un mélange d'espèces reflétant l'air extérieur qui devrait être la norme.

Méthodes d'évaluation de la qualité de l'air intérieur

Prélèvement d'air de micro-organismes

Lorsqu'on étudie la flore microbienne de l'air d'un bâtiment, par exemple pour tenter d'établir la cause d'un mauvais état de santé de ses occupants, il faut recueillir des données objectives à la fois détaillées et fiables. Comme la perception générale est que l'état microbiologique de l'air intérieur devrait refléter celui de l'air extérieur (ACGIH 1989), les organismes doivent être identifiés avec précision et comparés à ceux de l'air extérieur à ce moment-là.

Échantillonneurs d'air

Les méthodes d'échantillonnage qui permettent, directement ou indirectement, la culture de bactéries et de champignons viables en suspension dans l'air sur gel d'agar nutritif offrent les meilleures chances d'identification des espèces et sont donc les plus fréquemment utilisées. Le milieu gélosé est incubé jusqu'à ce que des colonies se développent à partir des bioparticules piégées et puissent être comptées et identifiées, ou sont sous-cultivées sur d'autres milieux pour un examen plus approfondi. Les milieux de gélose nécessaires aux bactéries sont différents de ceux des champignons, et certaines bactéries, par exemple, Legionella pneumophila, ne peut être isolé que sur des milieux sélectifs spéciaux. Pour les champignons, l'utilisation de deux milieux est recommandée : un milieu à usage général ainsi qu'un milieu plus sélectif pour l'isolement des champignons xérophiles. L'identification est basée sur les caractéristiques générales des colonies, et/ou leurs caractéristiques microscopiques ou biochimiques, et nécessite des compétences et une expérience considérables.

La gamme de méthodes d'échantillonnage disponibles a été examinée de manière adéquate (par exemple, Flannigan 1992; Wanner et al. 1993), et seuls les systèmes les plus couramment utilisés sont mentionnés ici. Il est possible de faire une évaluation approximative en collectant passivement des micro-organismes gravitant hors de l'air dans des boîtes de Pétri ouvertes contenant du milieu gélosé. Les résultats obtenus à l'aide de ces plaques de décantation ne sont pas volumétriques, sont fortement influencés par la turbulence atmosphérique et favorisent la collecte de grosses spores (lourdes) ou d'amas de spores/cellules. Il est donc préférable d'utiliser un préleveur d'air volumétrique. Les échantillonneurs à impact dans lesquels les particules en suspension dans l'air ont un impact sur une surface de gélose sont largement utilisés. L'air est soit aspiré à travers une fente au-dessus d'une plaque de gélose rotative (échantillonneur à impact de type fente), soit à travers un disque perforé au-dessus de la plaque de gélose (échantillonneur à impact de type tamis). Bien que les échantillonneurs à tamis à un étage soient largement utilisés, l'échantillonneur Andersen à six étages est préféré par certains chercheurs. Au fur et à mesure que l'air cascade à travers des trous de plus en plus fins dans ses six sections en aluminium empilées, les particules sont triées sur différentes plaques de gélose en fonction de leur taille aérodynamique. L'échantillonneur révèle donc la taille des particules à partir desquelles les colonies se développent lorsque les plaques de gélose sont ensuite incubées, et indique où dans le système respiratoire les différents organismes seraient le plus susceptibles de se déposer. Un échantillonneur populaire qui fonctionne sur un principe différent est l'échantillonneur centrifuge Reuter. L'accélération centrifuge de l'air aspiré par un ventilateur à hélice provoque l'impact des particules à grande vitesse sur la gélose dans une bande de plastique recouvrant le cylindre d'échantillonnage.

Une autre approche d'échantillonnage consiste à prélever des micro-organismes sur un filtre à membrane dans une cassette filtrante reliée à une pompe rechargeable à faible volume. L'ensemble peut être attaché à une ceinture ou à un harnais et utilisé pour prélever un échantillon personnel au cours d'une journée de travail normale. Après l'échantillonnage, de petites portions de lavages du filtre et des dilutions des lavages peuvent ensuite être étalées sur une gamme de milieux gélosés, incubées et des comptages de micro-organismes viables effectués. Une alternative à l'échantillonneur à filtre est l'impacteur de liquide, dans lequel les particules d'air aspirées par des jets capillaires empiètent sur le liquide et s'y accumulent. Des portions du liquide de collecte et des dilutions préparées à partir de celui-ci sont traitées de la même manière que celles des échantillonneurs à filtre.

Une grave lacune de ces méthodes d'échantillonnage « viables » est qu'elles n'évaluent que les organismes réellement cultivables, et ceux-ci peuvent ne représenter qu'un ou deux pour cent des spores aériennes totales. Cependant, les comptages totaux (viables et non viables) peuvent être effectués à l'aide d'échantillonneurs à impact dans lesquels les particules sont collectées sur les surfaces collantes de tiges rotatives (échantillonneur à impact à bras rotatif) ou sur le ruban en plastique ou la lame de microscope en verre de différents modèles de fente. -type échantillonneur à impact. Les comptages sont effectués au microscope, mais seuls relativement peu de champignons peuvent être identifiés de cette manière, à savoir ceux qui ont des spores distinctives. L'échantillonnage par filtration a été mentionné en relation avec l'évaluation des micro-organismes viables, mais c'est aussi un moyen d'obtenir un comptage total. Une partie des mêmes lavages étalés sur milieu gélosé peut être colorée et les micro-organismes dénombrés au microscope. Les comptages totaux peuvent également être effectués de la même manière à partir du fluide de collecte dans les impacteurs liquides.

Choix de l'échantillonneur d'air et de la stratégie d'échantillonnage

L'échantillonneur utilisé est en grande partie déterminé par l'expérience de l'enquêteur, mais le choix est important pour des raisons à la fois quantitatives et qualitatives. Par exemple, les plaques de gélose des échantillonneurs à impact à un étage sont beaucoup plus facilement « surchargées » de spores lors de l'échantillonnage que celles d'un échantillonneur à six étages, ce qui entraîne une prolifération des plaques incubées et de graves erreurs quantitatives et qualitatives dans l'évaluation des particules en suspension dans l'air. population. Le mode de fonctionnement des différents échantillonneurs, leurs temps d'échantillonnage et l'efficacité avec laquelle ils prélèvent différentes tailles de particules de l'air ambiant, les extraient du courant d'air et les collectent sur une surface ou dans un liquide diffèrent considérablement. En raison de ces différences, il n'est pas possible de faire des comparaisons valables entre les données obtenues à l'aide d'un type d'échantillonneur dans une enquête avec celles d'un autre type d'échantillonneur dans une enquête différente.

La stratégie d'échantillonnage ainsi que le choix de l'échantillonneur sont très importants. Aucune stratégie générale d'échantillonnage ne peut être établie ; chaque cas exige sa propre approche (Wanner et al. 1993). Un problème majeur est que la répartition des micro-organismes dans l'air intérieur n'est pas uniforme, ni dans l'espace ni dans le temps. Elle est profondément affectée par le degré d'activité dans une pièce, en particulier tout travail de nettoyage ou de construction qui soulève des poussières déposées. Par conséquent, il y a des fluctuations considérables des nombres sur des intervalles de temps relativement courts. Hormis les échantillonneurs à filtre et les impacteurs de liquide, qui sont utilisés pendant plusieurs heures, la plupart des échantillonneurs d'air sont utilisés pour obtenir un échantillon « ponctuel » en quelques minutes seulement. Les échantillons doivent donc être prélevés dans toutes les conditions d'occupation et d'utilisation, y compris à la fois lorsque les systèmes CVC fonctionnent et lorsqu'ils ne fonctionnent pas. Bien qu'un échantillonnage extensif puisse révéler la gamme des concentrations de spores viables rencontrées dans un environnement intérieur, il n'est pas possible d'évaluer de manière satisfaisante l'exposition des individus aux micro-organismes présents dans l'environnement. Même les échantillons prélevés au cours d'une journée de travail avec un échantillonneur à filtre personnel ne donnent pas une image adéquate, car ils ne donnent qu'une valeur moyenne et ne révèlent pas les expositions maximales.

En plus des effets clairement reconnus d'allergènes particuliers, la recherche épidémiologique indique qu'il peut y avoir un facteur non allergique associé aux champignons qui affecte la santé respiratoire. Les mycotoxines produites par des espèces individuelles de moisissures peuvent jouer un rôle important, mais il est également possible qu'un facteur plus général soit impliqué. À l'avenir, l'approche globale pour étudier la charge fongique dans l'air intérieur sera donc probablement : (1) d'évaluer quelles espèces allergènes et toxicogènes sont présentes en prélevant des échantillons pour les champignons viables ; et (2) pour obtenir une mesure de la quantité totale de matière fongique à laquelle les individus sont exposés dans un environnement de travail. Comme indiqué ci-dessus, pour obtenir ces dernières informations, les comptages totaux pourraient être effectués sur une journée de travail. Cependant, dans un avenir proche, les méthodes qui ont été récemment développées pour le dosage du 1,3-β-glucane ou de l'ergostérol (Miller 1993) pourraient être plus largement adoptées. Les deux substances sont des composants structuraux des champignons et donnent donc une mesure de la quantité de matière fongique (c'est-à-dire sa biomasse). Un lien a été signalé entre les niveaux de 1,3-β-glucane dans l'air intérieur et les symptômes du syndrome des bâtiments malsains (Miller 1993).

Normes et lignes directrices

Alors que certaines organisations ont catégorisé les niveaux de contamination de l'air intérieur et de la poussière (tableau 3), en raison de problèmes d'échantillonnage de l'air, il y a eu une réticence justifiée à établir des normes numériques ou des valeurs indicatives. Il a été noté que la charge microbienne aéroportée dans les bâtiments climatisés devrait être nettement inférieure à celle de l'air extérieur, le différentiel entre les bâtiments ventilés naturellement et l'air extérieur étant moindre. L'ACGIH (1989) recommande que l'ordre de classement des espèces fongiques dans l'air intérieur et extérieur soit utilisé pour interpréter les données d'échantillonnage de l'air. La présence ou la prépondérance de certaines moisissures dans l'air intérieur, mais pas à l'extérieur, peut identifier un problème à l'intérieur d'un bâtiment. Par exemple, l'abondance dans l'air intérieur de moisissures hydrophiles telles que Stachybotrys atra indique presque invariablement un site d'amplification très humide à l'intérieur d'un bâtiment.

Tableau 3. Niveaux observés de micro-organismes dans l'air et la poussière des environnements intérieurs non industriels

^a UFC, unités formant colonie.

Source : adapté de Wanner et al. 1993.

Bien que des organismes influents tels que le Comité sur les bioaérosols de l'ACGIH n'aient pas établi de lignes directrices numériques, un guide canadien sur les immeubles de bureaux (Nathanson, 1993), fondé sur environ cinq années d'enquête sur une cinquantaine d'édifices gouvernementaux fédéraux climatisés, comprend des indications sur les chiffres. Parmi les principaux points soulevés, citons :

1. La flore atmosphérique « normale » doit être quantitativement inférieure à celle de l'air extérieur, mais qualitativement similaire.
2. La présence d'une ou plusieurs espèces fongiques à des niveaux significatifs dans des échantillons intérieurs mais pas extérieurs est la preuve d'un amplificateur intérieur.
3. Les champignons pathogènes tels que Aspergillus fumigatus, histoplasma ainsi que Cryptocoque ne devrait pas être présent en nombre significatif.
4. La persistance de moisissures toxicogènes telles que Stachybotrys atra ainsi que Aspergillus versicolor en grand nombre nécessite enquête et action.
5. Plus de 50 unités formant colonie par mètre cube (UFC/m³) peut être préoccupant s'il n'y a qu'une seule espèce présente (autre que certains champignons communs vivant à l'extérieur des feuilles); jusqu'à 150 UFC/m³ est acceptable si les espèces présentes reflètent la flore extérieure ; jusqu'à 500 UFC/m³ est acceptable en été si les champignons extérieurs vivant dans les feuilles sont les principaux composants.

Ces valeurs numériques sont basées sur des échantillons d'air de quatre minutes prélevés avec un échantillonneur centrifuge Reuter. Il convient de souligner qu'elles ne peuvent pas être transposées à d'autres procédures d'échantillonnage, à d'autres types de bâtiments ou à d'autres régions climatiques/géographiques. Ce qui est la norme ou acceptable ne peut être basé que sur des enquêtes approfondies d'une gamme de bâtiments dans une région particulière en utilisant des procédures bien définies. Aucune valeur limite ne peut être fixée pour l'exposition aux moisissures en général ou à des espèces particulières.

Contrôle des micro-organismes dans les environnements intérieurs

Le déterminant clé de la croissance microbienne et de la production de cellules et de spores qui peuvent devenir des aérosols dans les environnements intérieurs est l'eau, et en réduisant la disponibilité de l'humidité, plutôt qu'en utilisant des biocides, le contrôle devrait être atteint. Le contrôle implique l'entretien et la réparation appropriés d'un bâtiment, y compris le séchage rapide et l'élimination des causes de dommages causés par les fuites/inondations (Morey 1993a). Bien que le maintien de l'humidité relative des pièces à un niveau inférieur à 70 % soit souvent cité comme mesure de contrôle, cela n'est efficace que si la température des murs et des autres surfaces est proche de celle de l'air. À la surface des murs mal isolés, la température peut être inférieure au point de rosée, de sorte que la condensation se développe et que des champignons hydrophiles, voire des bactéries, se développent (Flannigan 1993). Une situation similaire peut se produire dans les climats tropicaux ou subtropicaux humides où l'humidité de l'air imprégnant l'enveloppe d'un bâtiment climatisé se condense sur la surface intérieure plus froide (Morey 1993b). Dans de tels cas, le contrôle réside dans la conception et l'utilisation correcte des isolants et des pare-vapeur. En conjonction avec des mesures rigoureuses de contrôle de l'humidité, les programmes d'entretien et de nettoyage doivent assurer l'élimination de la poussière et des autres détritus qui fournissent des éléments nutritifs pour la croissance et agissent également comme des réservoirs de micro-organismes.

Dans les systèmes CVCA (Nathanson 1993), l'accumulation d'eau stagnante doit être évitée, par exemple, dans les bacs de récupération ou sous les serpentins de refroidissement. Lorsque des vaporisateurs, des mèches ou des réservoirs d'eau chauffés font partie intégrante de l'humidification des systèmes CVC, un nettoyage et une désinfection réguliers sont nécessaires pour limiter la croissance microbienne. L'humidification par vapeur sèche est susceptible de réduire considérablement le risque de croissance microbienne. Comme les filtres peuvent accumuler de la saleté et de l'humidité et donc fournir des sites d'amplification pour la croissance microbienne, ils doivent être remplacés régulièrement. Les micro-organismes peuvent également se développer dans les isolants acoustiques poreux utilisés pour recouvrir les conduits s'ils deviennent humides. La solution à ce problème est d'appliquer une telle isolation à l'extérieur plutôt qu'à l'intérieur ; les surfaces internes doivent être lisses et ne doivent pas fournir un environnement propice à la croissance. Ces mesures générales de contrôle contrôleront la croissance de Legionella dans les systèmes CVCA, mais des caractéristiques supplémentaires, telles que l'installation d'un filtre à particules à haute efficacité (HEPA) à l'admission ont été recommandées (Feeley 1988). De plus, les systèmes d'eau doivent garantir que l'eau chaude est chauffée uniformément à 60 °C, qu'il n'y a pas de zones dans lesquelles l'eau stagne et qu'aucun raccord ne contient de matériaux qui favorisent la croissance de Legionella.

Lorsque les contrôles ont été inadéquats et que des moisissures se sont développées, des mesures correctives sont nécessaires. Il est essentiel d'enlever et de jeter tous les matériaux organiques poreux, tels que les tapis et autres tissus d'ameublement, les carreaux de plafond et l'isolation, sur et dans lesquels il y a de la croissance. Les surfaces lisses doivent être lavées avec de l'eau de Javel à base d'hypochlorite de sodium ou un désinfectant approprié. Les biocides qui peuvent être aérosolisés ne doivent pas être utilisés dans le fonctionnement des systèmes HVAC.

Lors de l'assainissement, il faut toujours veiller à ce que les micro-organismes présents sur ou dans les matériaux contaminés ne soient pas aérosolisés. Dans les cas où de grandes zones de croissance de moisissures (dix mètres carrés ou plus) sont traitées, il peut être nécessaire de contenir le danger potentiel, de maintenir une pression négative dans la zone de confinement pendant l'assainissement et d'avoir des sas/zones de décontamination entre la zone confinée et le reste du bâtiment (Morey 1993a, 1993b; New York City Department of Health 1993). Les poussières présentes avant ou générées pendant le retrait des matériaux contaminés dans des contenants scellés doivent être recueillies à l'aide d'un aspirateur muni d'un filtre HEPA. Tout au long des opérations, le personnel spécialisé en assainissement doit porter une protection respiratoire HEPA intégrale et des vêtements, des chaussures et des gants de protection jetables (New York City Department of Health 1993). Lorsque de plus petites zones de croissance de moisissures sont traitées, du personnel d'entretien régulier peut être employé après une formation appropriée. Dans de tels cas, le confinement n'est pas jugé nécessaire, mais le personnel doit porter une protection respiratoire complète et des gants. Dans tous les cas, les occupants réguliers et le personnel devant être employé pour l'assainissement doivent être informés du danger. Ce dernier ne doit pas avoir d'asthme, d'allergie ou de troubles immunosuppresseurs préexistants (New York City Department of Health 1993).

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