常用室内装修建材污染情形与霉菌种类

常用室内装修建材污染情形与霉菌种类

熊辉

广东景龙建设集团有限公司董事会秘书博士副教授

本文综合了多位学者之研究，对常用室内装修建材上的污染情形与霉菌种类做了汇总性研究，并重点介绍了葡萄穗霉菌、黑曲霉菌与小细刺青霉菌。

装修建材 霉菌 试验

1　绪论

目前，室内装修经常有过度装修之情形，其建材种类相当多元。不但建筑结构对室内空气中霉菌浓度会产生影响，潮湿情形也会对室内空气中霉菌浓度产生影响。而霉菌，通常就在装修建材上滋生。本文之目的，就是总结室内装修建材上的污染情形与霉菌种类。

室内装修依空间部分不同分为墙面、地板、与天花工程等三个系统，针对各工程之施工种类、使用材料与受霉菌污染之调查，汇总如表1所示。

表1：室内装修项目之常见工法与霉菌污染

2　装修建材污染情形与霉菌种类

造成霉菌生长种类不同的主因原因是装修建材的湿度不同，而影响装修建材湿度的因素则包括建材种类及气候类型。有学者研究发现，针对试验样本，在环境温度为25℃时生长情形较30℃时要严重，这与人类适温范围相符合，且当环境中的相对湿度越低时其生长状态越差。[1]建材湿度超过70%以上与霉菌浓度成正比，结露现象亦与霉菌浓度成正相关性。

装修建材上所生长的霉菌与其室内空气中该种霉菌的浓度具正相关，且室内环境中适合霉菌生长的物质包括：食物、衣物、皮革、灰尘、以及涂料、木板等装修建材。当装修建材上有霉菌生长时，其室内空气中之霉菌浓度为室外空气中霉菌浓度的10倍，且只靠空气采样(Air Sampling)并不能完全代表受霉菌污染建筑的实际状况，因为空气采样比较适用于会产生大量干孢子的菌种，例如曲菌属、枝孢菌属及青霉菌属等，表2为建材上常见之菌种。

表2：建材上常见真菌菌种

3　试验菌种

陈晏琦等人根据文献于2012年之研究中整理选出以下三种菌种为试验菌种，其菌种特性、生长范围、致病机制及相关流行病学等，一一介绍如下。[1]

3.1葡萄穗霉菌(Stachybotrys chartarum ）

大多数的葡萄穗霉菌属颜色多呈现绿黑色，其物种喜好生长于含有丰富纤维素的基质，该菌属目前约有50种，分布相当广泛。其中造成环境影响最严重的菌种为葡萄穗霉菌（Stachybotrys chartarum），常被称为有毒的黑霉菌(Toxic Black Mold)，是唯一这类菌属中在建材发现的菌种。其菌丝顶端产生黑色黏稠的孢子，在土壤跟食物中可发现其踪迹，但最常大量出现在含丰富纤维素的装修建材上，尤其是潮湿或是受水损害的石膏材料及壁纸。葡萄穗霉菌比起其他常出现于病态大楼建筑的真菌种类出现频率较少，但仍可能为导致病态大楼建筑症候群的因素之一，造成原因可能是不良的通风设计、结构及营运策略而导致室内湿度过高。葡萄穗霉菌会产生单端孢菌毒素(Trichothecene Mycotoxins)与Atranones A–G以及溶血素(Stachylysin)。单端孢菌毒素会抑制DNA、RNA及蛋白质的合成反应，且会控制发炎反应与改变肺泡表面的磷脂含量，这些毒素藉由被真菌污染的食物或直接吸入孢子。此处收集了一些案例，如在表面装潢受水损的建筑物中，葡萄穗霉菌、杂色曲菌和青霉菌属所产生的毒素与气喘及肺疾病有显著性的正相关；在1993年至1998年间，发现葡萄穗霉菌可能为造成婴幼儿继发性肺出血及血铁质沉着的病原。病例中的37名婴儿家中均受水损且发现有葡萄穗霉菌的存在；在肺出血的孩童支气管的肺泡中检验到葡萄穗霉菌，大多数的学者推测，对于肺部快速增的婴儿及孩童可能更容易受到葡萄穗霉菌毒素致病作用的影响，因这些毒素容易沉淀累积在脆弱的毛细血管中，导致肺出血；在美国佛罗里达州一户经水损的家庭中，其家中的两只宠物猫，因严重的肺出血而死亡，血液检查中发现了由葡萄穗霉菌产生的毒素，且家中的霉菌污染严重。

3.2黑曲霉菌 (Aspergillus niger )

曲霉菌分布范围很广，目前发现约有200多种，其中约有16种曲霉菌对人体的健康有危害，为生活环境中常见的真菌之一。曲霉菌喜好生长于含氧量丰富的环境与富含碳物质等养分之基质，如腐烂的枯叶及堆肥中，而植物、树木与淀粉类食物(如花生、面包等)，均可能会加速曲霉菌的繁殖。部分的曲霉菌只需要极少的养分及水分就可以生存，例如只需要空气中的湿度即可生长的耐干性霉菌（Xerophilic Mold）。室内的空调系统积尘中与装修建材的表面及内部经常发现曲霉菌的存在，且已成为部分医院院内感染的问题。大约有16种曲霉菌会引起人类疾病，包含了棒状曲霉菌(Aspergillus clavatus)、黄曲霉菌(Aspergillusflavus)、烟色曲霉菌(Aspergillusfumigatu)、灰绿曲霉菌(Aspergillus glaucus)、小巢状曲霉菌(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)、杂色曲霉菌(Aspergillu sversicolor)等。其中黑曲霉菌是曲霉菌在自然界中作最丰富的物种，因为其广泛的生长范围，且只需提供少量的营养即可在环境中生长，经常发现于室内墙壁上。对人体健康的影响包含了听力受损及肺部疾病等，且为最常见的耳部真菌感染，可能会导致疼痛、暂时性听力受损，在严重的情况下，会损伤耳道及骨膜。黑曲霉菌孢子也会通过呼吸系统进入人体，通常需要在暴露于高浓度的状况下才会影响健康，如果居住环境受到黑曲霉菌的污染，且暴露浓度若超过一个人自然容许量，可能造成的不良健康反应有三种，包含过敏反应(Allergic symptoms)、中毒症状(Toxic symptoms)和感染(Infection)。此处收集了一些案例，如暴露于曲霉菌中所造成的疾病称为曲霉菌病(Aspergillosis)，分为过敏性支气管肺曲病(Allergic Bronchopulmonary Aspergillosis, ABPA)、慢性坏死性肺曲病(Chronic Necrotizing Aspergillus Pneumonia)，曲霉菌球病(Aspergilloma)和侵袭性曲霉菌病(Invasive Aspergillosis)，其中5%的气喘患者患有过敏性支气管肺曲病，在英、美国发生的比率很高，可能会造成支气管扩张症或是肺纤维化的问题；曲霉菌病感染为主要引起免疫功能不足或缺损的病人其发病率和死亡率的重要原因，已成为各医院院内感染的重要问题，其中曲霉菌病所引起的死亡率最高（超过50%），且会伴随着昂贵的医疗成本。[2]

3.3小细刺青霉菌(Penicillium—spinuloswn)

青霉菌为常见的子囊菌(Ascomycota)中的一种，其肉眼可见的孢子颜色大多为蓝绿色，分布很广，只要在适合的环境中便可大量繁殖。青霉菌可分泌出青霉素(Penicillin，或译盘尼西林)，具有强效的杀菌力，能破坏细菌的细胞壁且于繁殖期起杀菌的效果。几乎所有的青霉菌对于健康的人类都是不会引发感染的非病原性霉菌，但是在青霉菌的同类中，显示出二型性(兼有菌丝和酵母态细胞两种型态)者则有比较强之毒性。

台湾气候长年高温多雨，春季及秋季为生长的巅峰期，只需有足够的营养与湿气，如土壤、皮革、食品、衣类、家具及装修建材都可发现青霉菌的存在。英国的研究发现，曲霉菌和青霉菌是室内建筑中最常见的真菌孢子，甚至超出户外浓度(Fairs, A. et al.，2010)。天花板也为青霉菌主要的生长场所，研究指出如果相对湿度为85%且磁砖含水率大于2.2%即可生长(Chang, et al.，1995)。蔡等人在1995年时抽查台北市几个不同类型的图书馆空气中生物性气胶的含量及种类发现，时间越久的图书馆其生物性气胶含量越高，且与图书馆的面积、使用人数、湿度、馆藏书籍新旧与清扫情形等因素有关，调查结果发现，出现频率最高依序为青霉菌属、曲霉菌属、头芽胞菌属(Cepholosporium)、交替霉菌属(Alternaria)等(蔡文城、顾蕙祺，1995)。此处收集了一些案例，如青霉菌属为居住在受水损建筑的人经常暴露的真菌孢子之一，且为室内常见的真菌孢子；[3]青霉菌属中的部分菌种会产生霉菌毒素，如橘霉素(Citrinin)、展青霉素(Patulin) 和青霉酸(Penicillic acid)，可能引发气喘的因素；青霉菌对人体的危害可能会取决于生长的环境及条件，因为其代谢的产物及代谢量，对人体可能会引起危害的菌种有贴皮状青霉(Penicillium crustosum)、马尔尼菲青霉(Penicillium marneffei)、小细刺青霉(Penicillium spinuloswn)等，可能会造成支气管等肺部的损伤，其中小细刺青霉已经被证实在小鼠试验中，会引起巨噬细胞的发炎及毒性反应与呼吸道的过敏反应。[2][4]

[1]陈晏琦.建材霉菌生长影响因素及评估系统之研究[D].国立台北科技大学建筑与都市设计研究所硕士毕业论文，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