基于室內(nèi)塵螨對健康影響的熱濕環(huán)境評價研究應(yīng)用

基于室內(nèi)塵螨健康影響熱濕環(huán)境評價研究重慶大學(xué)趙琳張華玲摘要：居住建筑內(nèi)塵螨等微生物對人體健康有著重要影響，塵螨在其生活史中產(chǎn)生代謝產(chǎn)物會以空氣微生物氣溶膠形態(tài)存在，并借助呼吸作用進入人體，引起易敏動人群各種疾病，因此塵螨與室內(nèi)熱濕環(huán)境有著密切關(guān)系。本文從室內(nèi)熱濕參數(shù)影響塵螨數(shù)量及變應(yīng)原水平，繼而影響健康角度出發(fā)，探討塵螨孳生適當(dāng)環(huán)境參數(shù)，量化分級評價塵螨健康危害風(fēng)險度級別（GHRA），并結(jié)合重慶某住宅全年熱濕環(huán)境實測數(shù)據(jù)進行分析評價，成果闡明居民家庭全年約90%以上時間都處在易感染塵螨性疾病高風(fēng)險狀態(tài)，普遍存在一種很高潛在健康威脅。建議可通過合理控制室內(nèi)熱濕參數(shù)，減少塵螨微生物生長繁殖，以此盡量把健康危害風(fēng)險度降到中低風(fēng)險級。核心詞：塵螨、室內(nèi)熱濕參數(shù)、健康危害風(fēng)險度評價GHRA、控制、0引言室內(nèi)環(huán)境中存在各種微生物和存活有機體，常用例如塵螨、真菌、細(xì)菌、病毒等，它們普通附著于室內(nèi)固體物質(zhì)上，或者以微生物氣溶膠形態(tài)懸浮于空氣中，對空氣導(dǎo)致污染，并且隨著呼吸作用進入體內(nèi)，影響健康，如帶來各種呼吸道傳染病、哮喘和病態(tài)建筑綜合癥等。據(jù)記錄，在發(fā)達國家有20%?30%人口對室內(nèi)空氣中生物污染物過敏［1］。而塵螨作為人們生活中常用微生物，容易對過敏體質(zhì)導(dǎo)致塵螨性哮喘和皮炎等不良癥狀。塵螨生長繁殖與室內(nèi)環(huán)境關(guān)系密切，在舒服溫度下，室內(nèi)相對濕度是影響塵螨孳生唯一重要因素。當(dāng)今學(xué)術(shù)界普通只單一研究塵螨與健康，或者塵螨與相對濕度關(guān)系，而對如何通過控制室內(nèi)熱濕參數(shù)，進而影響到塵螨微生物孳生數(shù)量，最后減少人體健康威脅這方面研究相對較少。在人們?nèi)找孀非罅己檬覂?nèi)環(huán)境以及更優(yōu)質(zhì)生活品質(zhì)今天，對暖通專業(yè)而言，如何合理控制室內(nèi)熱濕參數(shù)，既能做到保證人體舒服，又能減少室內(nèi)有害微生物數(shù)量，保障人體健康，是咱們應(yīng)當(dāng)關(guān)注問題。塵螨生態(tài)學(xué)及健康危害研究塵螨(housedustmites)是一類很小肢節(jié)動物，體色呈白色至淡黃色，足色較深，長170?500/m，平時藏于動植物和化學(xué)纖維及塵埃中，尚有粉末性食品中，肉眼不易發(fā)現(xiàn)。塵螨重要涉及粉塵螨(dermatophagoidesfarinae)、屋塵螨(dermatophagoidespteronyssinus)、埋內(nèi)宇塵螨(euroglyphusmaynei)和倉儲螨(storagemites)。本文中塵螨普通指屋塵螨和粉塵螨，這兩者是最常用室內(nèi)塵螨種類，幾乎遍及全世界。塵螨通過呼吸作用和直接接觸兩種方式影響人體健康。第一種方式，普通以為塵螨自身并非過敏原，而其分泌物、排泄物、蛻下皮殼、死亡蟲體等被細(xì)菌與真菌分解為微小顆粒，通過人走動、鋪床疊被、打掃房間等行為飄浮于空氣中，形成微生物氣溶膠這種強烈過敏原，很容易被人體吸入，對易過敏人群導(dǎo)致塵螨性哮喘、過敏性鼻炎等呼吸系統(tǒng)疾病。因此，塵螨變應(yīng)原與空氣環(huán)境關(guān)系密切，若空氣溫濕度適合塵螨生長繁殖，便會導(dǎo)致大量塵螨代謝產(chǎn)物在空氣中懸浮，形成微生物氣溶膠。第二種方式，塵螨與人體直接接觸非常容易導(dǎo)致過敏性皮炎?；颊邔m螨過敏限度與過敏性皮炎病情嚴(yán)重限度密切有關(guān)。因此控制環(huán)境溫濕度條件，控制塵螨生長數(shù)量，減少與人體接觸，有助于防止此類疾病產(chǎn)生。塵螨生長環(huán)境需求2.1食物需求居室內(nèi)塵螨重要以人體皮膚脫落表皮為食，某些特殊粉塵，如面粉、花粉、霉菌孢子等，也可成為塵螨食物。塵螨不能自主消化脂類，需要一種喜旱真菌來協(xié)助消解，如曲霉菌［2,3,4］。除了充分食物外，空氣溫度和相對濕度是影響塵螨生長兩大重要環(huán)境因素。2.2相對濕度(RH)需求塵螨體重70%?75%都是水，在其生活史中會耗散掉大量水分，當(dāng)體內(nèi)水分比例降至50%如下時就可導(dǎo)致死亡，因此必要維持同比例身體水分［5］。它們獲取水分重要來源是周邊空氣中水蒸氣，借助基節(jié)上腺通過潮解鹽辦法直接從不飽和空氣中吸取水分［6］。因此在普通室內(nèi)舒服溫度下，周邊環(huán)境相對濕度是限制螨存活、在何處生存及孳生核心因素。氣侯干燥地區(qū)室內(nèi)幾乎無塵螨孳生，但如使用加濕器提高了室內(nèi)空氣相對濕度，就會大大增進螨存活生長。相比而言，塵螨較少攝取食物中水分。上述習(xí)性決定了塵螨適當(dāng)生活在溫暖潮濕地區(qū)。在國內(nèi)南方許多地區(qū)塵螨可常年繁殖，沿海地區(qū)過敏性哮喘與屋塵螨密切有關(guān)；在國內(nèi)北方，塵螨繁殖季節(jié)以6?10月為主。當(dāng)RH較低時，塵螨不易生存，如Lang(1977)、Murray(1985)和Brundrett(1990)分別研究發(fā)現(xiàn)，在室外濕度較低區(qū)域，例如高海拔和沙漠地區(qū)，螨數(shù)量相對要少些7,8,9］oArlian()對美國俄亥俄州代頓市進行了一項實驗表白，在溫帶氣候潮濕夏季下控制室內(nèi)相對濕度不大于51%,塵螨數(shù)量大大減?。?0］。而隨著環(huán)境RH增長，塵螨生長繁殖逐漸加快。Arlian(1992)研究了RH對螨新陳代謝影響，成果發(fā)現(xiàn)隨著環(huán)境濕度在22%?95%內(nèi)增長時，螨代謝產(chǎn)物數(shù)量也隨之增長。并且發(fā)現(xiàn)環(huán)境在75%?85%范疇內(nèi)增長時，同期屋塵螨和粉塵螨消耗食物數(shù)量增長了有5倍之多，同步代謝產(chǎn)物數(shù)量也明顯增長［5］。此外，Anderson和Korsgaard(1986)實驗也表白，屋塵螨生長和繁殖最佳條件是70%RH和80%RH，環(huán)境溫度25°C，可接受生長范疇是55%?80%RH，環(huán)境溫度17°C?32°C［11］。而Harving調(diào)查了96例丹麥家庭，發(fā)現(xiàn)室內(nèi)濕度與螨滋生呈正有關(guān)，通風(fēng)狀態(tài)良好與之呈負(fù)有關(guān)。研究地點是斯堪納維亞半島，位于北緯70度寒冷北極地區(qū)，雖然室外干冷，但居民們?yōu)榱吮Ｅ荛]居室，導(dǎo)致通風(fēng)不良，室內(nèi)相對濕度可達85%?90%，同樣導(dǎo)致了螨大量滋生［12］。綜合流行病學(xué)研究、動物實驗、體外實驗以及歷年有關(guān)研究資料，可得出當(dāng)周邊食物充分，且在舒服溫度條件下(適當(dāng)塵螨生長，17?30C)，51%RH是塵螨生長一種臨界值：不大于此臨界值塵螨生長緩慢；不不大于此臨界值塵螨生長加快，特別是80%RH最為適當(dāng)塵螨生長繁殖，之后生長又逐漸衰弱，圖1.塵螨增長隨相對濕度變化趨勢圖圖圖1.塵螨增長隨相對濕度變化趨勢圖圖2.塵螨增長隨溫度變化趨勢圖如圖1o本文著重考慮舒服溫度范疇內(nèi)塵螨微生物增長與空氣濕度間關(guān)系，此處曲線只是表達塵螨數(shù)量上增減變化趨勢而并非是量化指標(biāo)。2.3溫度需求相比較而言，室內(nèi)熱參數(shù)影響要大大弱于室內(nèi)濕參數(shù)影響。塵螨在空氣溫度為TC如下環(huán)境中能持續(xù)存活24小時，但是存活率極低；0?7C時雖能生存但幾乎無繁殖能力［13］；17?30C為塵螨生存繁殖最適溫度，特別是25±2C；35C以上時塵螨存活時間曲線急轉(zhuǎn)直下，據(jù)此可設(shè)計工具或制定辦法殺死地毯、沙發(fā)、床墊、床和衣服上塵螨［14］。綜合歷年流行病學(xué)、動物實驗、體外實驗等研究，亦可得出在食物和空氣濕度適合條件下，塵螨增長隨溫度變化狀況趨勢圖，如圖2。事實上塵螨能生長溫度范疇也正是人們居室環(huán)境內(nèi)普遍溫度范疇，位于0?40C間。健康危害風(fēng)險度分級評價（GHRA）從上文可知，環(huán)境條件影響塵螨數(shù)量，而塵螨數(shù)量或密度大小對健康有著非常直接關(guān)系，特別是會導(dǎo)致機體致敏或引起哮喘急性發(fā)作，使得人們不自覺處在某種限度威脅中，但是這種威脅無法做到徹底清除，即將塵螨數(shù)量、密度控制在“零”。因此，對于這種必然存在健康危害，其性質(zhì)、限度、發(fā)生條件和發(fā)生也許性是咱們關(guān)懷方面。故而需要對環(huán)境、塵螨、人體健康三者之間存在數(shù)量關(guān)系做一研究，進行一種健康危害風(fēng)險度分級評價（GradingofHealthRiskAssessment，GHRA），以此探討把環(huán)境控制在如何一種狀態(tài)，能盡量避免人體健康遭受損害。健康危害風(fēng)險度分級評價（GHRA），詳細(xì)是找出在某一種環(huán)境狀態(tài)（溫濕度范疇），相應(yīng)濕健康因子（此處指塵螨）數(shù)量或密度狀況，從而擬定出這個范疇對接觸人群所產(chǎn)生健康效應(yīng)如何，從而綜合、分析、判斷人體發(fā)生某種危害也許性大小，對居住建筑室內(nèi)濕健康做一種定性評價。本質(zhì)上講,GHRA中“風(fēng)險度”表達一種概略預(yù)計，是基于研究大量科研成果基本上，可表達咱們對所關(guān)注事件（人們處在某種環(huán)境中也許受到健康威脅）發(fā)生也許性大小預(yù)計。普通評價室內(nèi)塵螨密度辦法有3種：塵螨計數(shù)、塵螨變應(yīng)原（Derf、Derp）測定，和鳥嘌吟測定。本文進行GHRA評價使用是第一種辦法，即通過顯微鏡計量每克室塵中所含塵螨數(shù)目。Arlian[10]挑選美國俄亥俄州（潮濕溫帶氣候）代頓市72戶家庭進行了一項為期17個月（經(jīng)歷2個濕季）實驗，目是全面調(diào)查室內(nèi)濕度與塵螨數(shù)量變化之間關(guān)系。筆者對其72戶測試數(shù)據(jù)進行綜合分析，得出RH在35%?65%范疇內(nèi)變化時，相應(yīng)塵螨數(shù)量增減狀況，如圖3示。從圖3中咱們看出，在所有家庭（全年采用空調(diào)）室內(nèi)溫度在20?25°C范疇內(nèi)波動時，隨著RH增長,353735414345A7435153555759616365-■-*多項戲.工輛牛闖圖3.塵螨隨相對濕度數(shù)量變化塵螨數(shù)量明顯增長。20?25C這個溫度范疇正好驗證了圖2中塵螨適合生長范疇合理性。因此在舒服溫度范疇內(nèi)可以為室內(nèi)RH是影響塵螨生長唯一因子。當(dāng)RH為60%時，每克室內(nèi)灰塵中測量所得塵螨個數(shù)大概為500個，這個數(shù)目被英國第二次塵螨過敏與支氣管哮喘國際會議以為“具備較高致敏危險性，并足以誘發(fā)對塵螨過敏哮喘病人急性發(fā)作或較重臨床癥狀”闕值。做出塵螨數(shù)量增長趨勢線（圖353735414345A7435153555759616365-■-*多項戲.工輛牛闖圖3.塵螨隨相對濕度數(shù)量變化每克室塵中所檢測得塵螨數(shù)量會超過900個，并隨RH增長而明顯增長。1992年在世界衛(wèi)生組織（WHO）指引下，在英國召開了第二次塵螨過敏與支氣管哮喘國際會議中制定了暫行評價原則。在這個評價原則基本上，并結(jié)合上文得到塵螨數(shù)量與室內(nèi)RH數(shù)值關(guān)系（在室內(nèi)舒服溫度條件下，17?30C）,可作如下健康危害風(fēng)險度分級評價（GHRA）：表1.塵螨健康危害風(fēng)險度分級評價（GHRA）GHRA室內(nèi)RH范疇室內(nèi)塵螨濃度及生長狀況人體健康危害高風(fēng)險級60%<RH<100%每克室塵塵螨數(shù)目>500個（或每克室具備較高致敏危險性，并足以誘塵含DerI組變應(yīng)原>10憾，再或每克發(fā)對塵螨過敏哮喘病人急性發(fā)作室塵中鳥嘌吟類含量〉2.5賂），在這種或較重臨床癥狀。室內(nèi)環(huán)境下，最適當(dāng)塵螨生長，繁殖旺盛。中風(fēng)險級50%<RHW60%低風(fēng)險級RHW50%中風(fēng)險級50%<RHW60%低風(fēng)險級RHW50%每克室塵含100個左右塵螨（或每克室塵中含DerI組變應(yīng)原2昭時，再或每克室塵中鳥嘌吟類達0.6mg）,此時塵螨能生存，繁殖速度較快。每克室塵含塵螨個數(shù)＜100個（或每克室塵中DerI組變應(yīng)原含量降至2昭如下時，再或每克室塵中鳥嘌吟類＜0.6mg）,這種狀況下塵螨最不適當(dāng)生存，檢測到數(shù)量很少。多數(shù)學(xué)者以為此時塵螨閾值濃度足以引起病人致敏，并使病人氣道處在高反映狀態(tài)，此時病人血清塵螨特異性IgE呈陽性反映，病人處在哮喘發(fā)作潛伏期。此段是相對安全濃度，可明顯改進塵螨過敏性哮喘患者癥狀，是對人體健康最為有利范疇。注：任何原則都只能適合于大多數(shù)病人，由于每個病人對塵螨敏感限度有較大差別。案例應(yīng)用選用了重慶市主城區(qū)某戶居民住宅進行為期一年室內(nèi)熱濕參數(shù)實測，測試時間從.06持續(xù)到.06。此戶居民工作日白天上班，夜晚歸家，全年空調(diào)間歇運營，屬于重慶本地居民典型用能方式。測試儀器每隔一小時自動記錄一次數(shù)據(jù)。在張慧玲博士對重慶建筑節(jié)能季節(jié)劃分原則（表2）基本上，對每季室內(nèi)相對濕度做GHRA劃分。整頓分析數(shù)據(jù)（見圖4）可知，在除濕季，空調(diào)季和通風(fēng)季三季，室內(nèi)平均溫度為20.4?27.6°C，屬于人體舒服溫度范疇，同步也是塵螨適當(dāng)生長范疇。在采暖季，室內(nèi)溫度較低，為12.7C，人體感溫度不適，且塵螨生長較前三季緩慢。此外可發(fā)現(xiàn)，四個季節(jié)室內(nèi)環(huán)境都極易處在高風(fēng)險狀態(tài)，長期在這種環(huán)境下生活，易使得敏動人群感染塵螨性呼吸系統(tǒng)疾病和皮炎等不良癥狀，占全年比例分別為11.5%，19.8%，34.5%和28.5%。而全年中風(fēng)險級占據(jù)全年比例相對較少，分別為0.7%，3.2%，1.1%和0.3%，全年低風(fēng)險級占據(jù)比例僅有0.0%?0.3%。綜合四個節(jié)能季節(jié)，可得出高、中、低三種風(fēng)險級占據(jù)全年比例分別為94.2%，5.3%和0.5%，亦能進一步證明上述結(jié)論（見圖5）。表2.重慶建筑節(jié)能季節(jié)劃分節(jié)能季節(jié)通風(fēng)期除濕期采暖期空調(diào)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天數(shù)1304510585占全年比例35.6%12.3%28.8%23.3%

3-5KJ圖4.重慶主城區(qū)某住宅節(jié)能季節(jié)塵螨GHRA評價5?43005?4300小時數(shù)一-2300高鳳險放中鳳險放低反險眾■殺列1一一唇鳳險瓠朋占孑田■斷上標(biāo)星占全年的比洌.圖5.重慶主城區(qū)某住宅全年塵螨GHRA評價5結(jié)語通過對塵螨孳生與室內(nèi)熱濕參數(shù)間關(guān)系，以及對人體健康所帶來影響方面研究,本文得出如下結(jié)論。1）綜合流行病學(xué)研究、動物實驗、體外實驗以及歷年有關(guān)研究資料，可得出塵螨隨室內(nèi)溫濕度變化趨勢圖。當(dāng)周邊食物充分，室內(nèi)熱濕參數(shù)是影響塵螨生長核心因素。適當(dāng)生長溫度范疇為17?30°C,濕度范疇是51%?85%RH，最適合溫度為25±2C，濕度為70%?80%RH。2）對塵螨健康危害風(fēng)險度做了量化分級：在舒服溫度條件下，室內(nèi)相對濕度60%<RH<100%處在高風(fēng)險級，原則為每克室塵塵螨數(shù)目＞500個，此時具備較高致敏危險性，足以誘發(fā)對塵螨過敏哮喘病人急性發(fā)作或較重臨床癥狀。室內(nèi)相對濕度50%vRHW60%處在中風(fēng)險級，原則為每克室塵含100個左右塵螨，多數(shù)學(xué)者以為此時塵螨閾值濃度足以引起病人致敏，并使病人氣道處在高反映狀態(tài)。室內(nèi)相對濕度RHW50%處在低風(fēng)險級，原則為每克室塵含塵螨＜100個，此段是相對安全濃度，可明顯改進塵螨過敏性哮喘患者癥狀，是對人體健康最為有利范疇。3）重慶地區(qū)氣候特點決定了全年室內(nèi)熱濕參數(shù)都處在一種較高狀態(tài)，正好適合塵螨微生物孳生，導(dǎo)致全年90%時間以上都處在易感染塵螨性疾病高風(fēng)險狀態(tài)。這闡明對于普通居民住宅建筑，在間歇空調(diào)運營系統(tǒng)下居民普遍存在一種很高潛在健康疾病威脅，因此有必要合理控制室內(nèi)熱濕參數(shù)，減少塵螨微生物生長繁殖，盡量把健康危害風(fēng)險度降到中低風(fēng)險級。雖然通過尋常清潔或者盡量少采用地毯、布藝家具等可以減少一定量室內(nèi)塵螨，但是在日益追求生活環(huán)境品質(zhì)今天，通過減少美觀度來獲取健康度提高較不合理，因此從本專業(yè)角度出發(fā)，以控制室內(nèi)熱濕環(huán)境參數(shù)來減少塵螨數(shù)量則不失為一種實用且安全辦法。但是由于國內(nèi)有關(guān)研究還處在起步階段，并且本課題是屬于建筑環(huán)境學(xué)，流行病學(xué)，環(huán)境衛(wèi)生學(xué)等交叉學(xué)科，故而若想切實有效對大范疇居民住宅進行長期室內(nèi)參數(shù)及塵螨等微生物數(shù)量采集測試，以此歸納微生物與室內(nèi)熱濕參數(shù)之間內(nèi)在函數(shù)關(guān)系，還需各學(xué)科聯(lián)合起來共同努力。參照文獻：張立志.除濕技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，F(xiàn)lannigan，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)：