常用室內(nèi)裝修建材污染情形與霉菌種類

熊輝

廣東景龍建設(shè)集團有限公司董事會秘書博士副教授

本文綜合了多位學者之研究，對常用室內(nèi)裝修建材上的污染情形與霉菌種類做了匯總性研究，并重點介紹了葡萄穗霉菌、黑曲霉菌與小細刺青霉菌。

裝修建材 霉菌 試驗

1　緒論

目前，室內(nèi)裝修經(jīng)常有過度裝修之情形，其建材種類相當多元。不但建筑結(jié)構(gòu)對室內(nèi)空氣中霉菌濃度會產(chǎn)生影響，潮濕情形也會對室內(nèi)空氣中霉菌濃度產(chǎn)生影響。而霉菌，通常就在裝修建材上滋生。本文之目的，就是總結(jié)室內(nèi)裝修建材上的污染情形與霉菌種類。

室內(nèi)裝修依空間部分不同分為墻面、地板、與天花工程等三個系統(tǒng)，針對各工程之施工種類、使用材料與受霉菌污染之調(diào)查，匯總?cè)绫?所示。

表1：室內(nèi)裝修項目之常見工法與霉菌污染

2　裝修建材污染情形與霉菌種類

造成霉菌生長種類不同的主因原因是裝修建材的濕度不同，而影響裝修建材濕度的因素則包括建材種類及氣候類型。有學者研究發(fā)現(xiàn)，針對試驗樣本，在環(huán)境溫度為25℃時生長情形較30℃時要嚴重，這與人類適溫范圍相符合，且當環(huán)境中的相對濕度越低時其生長狀態(tài)越差。[1]建材濕度超過70%以上與霉菌濃度成正比，結(jié)露現(xiàn)象亦與霉菌濃度成正相關(guān)性。

裝修建材上所生長的霉菌與其室內(nèi)空氣中該種霉菌的濃度具正相關(guān)，且室內(nèi)環(huán)境中適合霉菌生長的物質(zhì)包括：食物、衣物、皮革、灰塵、以及涂料、木板等裝修建材。當裝修建材上有霉菌生長時，其室內(nèi)空氣中之霉菌濃度為室外空氣中霉菌濃度的10倍，且只靠空氣采樣(Air Sampling)并不能完全代表受霉菌污染建筑的實際狀況，因為空氣采樣比較適用于會產(chǎn)生大量干孢子的菌種，例如曲菌屬、枝孢菌屬及青霉菌屬等，表2為建材上常見之菌種。

表2：建材上常見真菌菌種

3　試驗菌種

陳晏琦等人根據(jù)文獻于2012年之研究中整理選出以下三種菌種為試驗菌種，其菌種特性、生長范圍、致病機制及相關(guān)流行病學等，一一介紹如下。[1]

3.1葡萄穗霉菌(Stachybotrys chartarum ）

大多數(shù)的葡萄穗霉菌屬顏色多呈現(xiàn)綠黑色，其物種喜好生長于含有豐富纖維素的基質(zhì)，該菌屬目前約有50種，分布相當廣泛。其中造成環(huán)境影響最嚴重的菌種為葡萄穗霉菌（Stachybotrys chartarum），常被稱為有毒的黑霉菌(Toxic Black Mold)，是唯一這類菌屬中在建材發(fā)現(xiàn)的菌種。其菌絲頂端產(chǎn)生黑色黏稠的孢子，在土壤跟食物中可發(fā)現(xiàn)其蹤跡，但最常大量出現(xiàn)在含豐富纖維素的裝修建材上，尤其是潮濕或是受水損害的石膏材料及壁紙。葡萄穗霉菌比起其他常出現(xiàn)于病態(tài)大樓建筑的真菌種類出現(xiàn)頻率較少，但仍可能為導致病態(tài)大樓建筑癥候群的因素之一，造成原因可能是不良的通風設(shè)計、結(jié)構(gòu)及營運策略而導致室內(nèi)濕度過高。葡萄穗霉菌會產(chǎn)生單端孢菌毒素(Trichothecene Mycotoxins)與Atranones A–G以及溶血素(Stachylysin)。單端孢菌毒素會抑制DNA、RNA及蛋白質(zhì)的合成反應(yīng)，且會控制發(fā)炎反應(yīng)與改變肺泡表面的磷脂含量，這些毒素藉由被真菌污染的食物或直接吸入孢子。此處收集了一些案例，如在表面裝潢受水損的建筑物中，葡萄穗霉菌、雜色曲菌和青霉菌屬所產(chǎn)生的毒素與氣喘及肺疾病有顯著性的正相關(guān)；在1993年至1998年間，發(fā)現(xiàn)葡萄穗霉菌可能為造成嬰幼兒繼發(fā)性肺出血及血鐵質(zhì)沉著的病原。病例中的37名嬰兒家中均受水損且發(fā)現(xiàn)有葡萄穗霉菌的存在；在肺出血的孩童支氣管的肺泡中檢驗到葡萄穗霉菌，大多數(shù)的學者推測，對于肺部快速增的嬰兒及孩童可能更容易受到葡萄穗霉菌毒素致病作用的影響，因這些毒素容易沉淀累積在脆弱的毛細血管中，導致肺出血；在美國佛羅里達州一戶經(jīng)水損的家庭中，其家中的兩只寵物貓，因嚴重的肺出血而死亡，血液檢查中發(fā)現(xiàn)了由葡萄穗霉菌產(chǎn)生的毒素，且家中的霉菌污染嚴重。

3.2黑曲霉菌 (Aspergillus niger )

曲霉菌分布范圍很廣，目前發(fā)現(xiàn)約有200多種，其中約有16種曲霉菌對人體的健康有危害，為生活環(huán)境中常見的真菌之一。曲霉菌喜好生長于含氧量豐富的環(huán)境與富含碳物質(zhì)等養(yǎng)分之基質(zhì)，如腐爛的枯葉及堆肥中，而植物、樹木與淀粉類食物(如花生、面包等)，均可能會加速曲霉菌的繁殖。部分的曲霉菌只需要極少的養(yǎng)分及水分就可以生存，例如只需要空氣中的濕度即可生長的耐干性霉菌（Xerophilic Mold）。室內(nèi)的空調(diào)系統(tǒng)積塵中與裝修建材的表面及內(nèi)部經(jīng)常發(fā)現(xiàn)曲霉菌的存在，且已成為部分醫(yī)院院內(nèi)感染的問題。大約有16種曲霉菌會引起人類疾病，包含了棒狀曲霉菌(Aspergillus clavatus)、黃曲霉菌(Aspergillusflavus)、煙色曲霉菌(Aspergillusfumigatu)、灰綠曲霉菌(Aspergillus glaucus)、小巢狀曲霉菌(Aspergillus nidulans)、黑曲霉菌(Aspergillus niger)、米曲霉菌(Aspergillu soryzae)、土曲霉菌(Aspergillus terreus)、焦曲霉菌(Aspergillusu stus)、雜色曲霉菌(Aspergillu sversicolor)等。其中黑曲霉菌是曲霉菌在自然界中作最豐富的物種，因為其廣泛的生長范圍，且只需提供少量的營養(yǎng)即可在環(huán)境中生長，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)于室內(nèi)墻壁上。對人體健康的影響包含了聽力受損及肺部疾病等，且為最常見的耳部真菌感染，可能會導致疼痛、暫時性聽力受損，在嚴重的情況下，會損傷耳道及骨膜。黑曲霉菌孢子也會通過呼吸系統(tǒng)進入人體，通常需要在暴露于高濃度的狀況下才會影響健康，如果居住環(huán)境受到黑曲霉菌的污染，且暴露濃度若超過一個人自然容許量，可能造成的不良健康反應(yīng)有三種，包含過敏反應(yīng)(Allergic symptoms)、中毒癥狀(Toxic symptoms)和感染(Infection)。此處收集了一些案例，如暴露于曲霉菌中所造成的疾病稱為曲霉菌病(Aspergillosis)，分為過敏性支氣管肺曲病(Allergic Bronchopulmonary Aspergillosis, ABPA)、慢性壞死性肺曲病(Chronic Necrotizing Aspergillus Pneumonia)，曲霉菌球病(Aspergilloma)和侵襲性曲霉菌病(Invasive Aspergillosis)，其中5%的氣喘患者患有過敏性支氣管肺曲病，在英、美國發(fā)生的比率很高，可能會造成支氣管擴張癥或是肺纖維化的問題；曲霉菌病感染為主要引起免疫功能不足或缺損的病人其發(fā)病率和死亡率的重要原因，已成為各醫(yī)院院內(nèi)感染的重要問題，其中曲霉菌病所引起的死亡率最高（超過50%），且會伴隨著昂貴的醫(yī)療成本。[2]

3.3小細刺青霉菌(Penicillium—spinuloswn)

青霉菌為常見的子囊菌(Ascomycota)中的一種，其肉眼可見的孢子顏色大多為藍綠色，分布很廣，只要在適合的環(huán)境中便可大量繁殖。青霉菌可分泌出青霉素(Penicillin，或譯盤尼西林)，具有強效的殺菌力，能破壞細菌的細胞壁且于繁殖期起殺菌的效果。幾乎所有的青霉菌對于健康的人類都是不會引發(fā)感染的非病原性霉菌，但是在青霉菌的同類中，顯示出二型性(兼有菌絲和酵母態(tài)細胞兩種型態(tài))者則有比較強之毒性。

臺灣氣候長年高溫多雨，春季及秋季為生長的巔峰期，只需有足夠的營養(yǎng)與濕氣，如土壤、皮革、食品、衣類、家具及裝修建材都可發(fā)現(xiàn)青霉菌的存在。英國的研究發(fā)現(xiàn)，曲霉菌和青霉菌是室內(nèi)建筑中最常見的真菌孢子，甚至超出戶外濃度(Fairs, A. et al.，2010)。天花板也為青霉菌主要的生長場所，研究指出如果相對濕度為85%且磁磚含水率大于2.2%即可生長(Chang, et al.，1995)。蔡等人在1995年時抽查臺北市幾個不同類型的圖書館空氣中生物性氣膠的含量及種類發(fā)現(xiàn)，時間越久的圖書館其生物性氣膠含量越高，且與圖書館的面積、使用人數(shù)、濕度、館藏書籍新舊與清掃情形等因素有關(guān)，調(diào)查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，出現(xiàn)頻率最高依序為青霉菌屬、曲霉菌屬、頭芽胞菌屬(Cepholosporium)、交替霉菌屬(Alternaria)等(蔡文城、顧蕙祺，1995)。此處收集了一些案例，如青霉菌屬為居住在受水損建筑的人經(jīng)常暴露的真菌孢子之一，且為室內(nèi)常見的真菌孢子；[3]青霉菌屬中的部分菌種會產(chǎn)生霉菌毒素，如橘霉素(Citrinin)、展青霉素(Patulin) 和青霉酸(Penicillic acid)，可能引發(fā)氣喘的因素；青霉菌對人體的危害可能會取決于生長的環(huán)境及條件，因為其代謝的產(chǎn)物及代謝量，對人體可能會引起危害的菌種有貼皮狀青霉(Penicillium crustosum)、馬爾尼菲青霉(Penicillium marneffei)、小細刺青霉(Penicillium spinuloswn)等，可能會造成支氣管等肺部的損傷，其中小細刺青霉已經(jīng)被證實在小鼠試驗中，會引起巨噬細胞的發(fā)炎及毒性反應(yīng)與呼吸道的過敏反應(yīng)。[2][4]

[1]陳晏琦.建材霉菌生長影響因素及評估系統(tǒng)之研究[D].國立臺北科技大學建筑與都市設(shè)計研究所碩士畢業(yè)論文，2013

[2]Soubani, A.O., G. Khanchandani, and H.P. Ahmed. Clinical significance of lower respiratory tract Aspergillus culture in elderly hospitalized patients[J]. Eur J ClinMicrobiol Infect Dis, 2004. 23(6): 491-494

[3]Hyvarinen, A., et al., Fungi and actionobacteria in moisture-damaged building materials-concentrations and diversity[J]. Int. Biodeterior& Biodegradation. 2002. 49: 27-37

[4]Murtoniemi, T., et al., Induction of cytotoxicity and production of inflammatory mediators in raw264.7 macrophages by spores grown on six different plasterboards[J]. Inhal Toxicol, 2001. 13(3): 233-247