Måling af bioaerosoler under udbringning af mikrobiologiske bekæmpelsesmidler og ved efterfølgende arbejdsprocesser i potteplanter

Måling af bioaerosoler under udbringning af mikrobiologiske bekæmpelsesmidler og ved efterfølgende arbejdsprocesser i potteplanter

2 Baggrund

En bioaerosol er en aerosol bestående af partikler af biologisk oprindelse eller med biologisk aktivitet, og som påvirker levende væsener gennem infektivitet, allergi, endotoksicitet eller andre processer. Partikelstørrelsen svarer til en aerodynamisk diameter på 0,5 – 100 µm. (Hirst, 1995).

Normalt er bioaerosoler luftens naturlige indhold af mikroorganismer og opstår ved vindens ophvirvling af støv, ved aktiv frigivelse af svampesporer til luften og ved indtørring af regnstænk. Indholdet af svampesporer varierer med døgnet, årstiden og naturen i det omgivende landskab.

Svampesporer i bioaerosoler i væksthuse kan stamme fra den naturlige frigørelse af svampesporer, fra svampesporer mekanisk frigjort ved arbejdsprocesser og fra sprøjtning med mikrobiologiske bekæmpelsesmidler. Naturlige kilder til svampesporer er døde blade nederst på planterne, hvor der ofte er sporulering af Penicillium spp., Cladosporium spp., Botrytis cinerea og andre svampe afhængig af planteart. Frigørelsen af mikroorganismer under arbejdsprocesser kan være stor. Dutkiewicz (1978) målte indhold af mikroorganismer (svampe og bakterier) i luften i kornlagre og møller og fandt totalværdier varierende fra 2,3 x 10⁴ til 1.3 mill. partikler/m³. Forster et al. (1989) målte 2 x 10⁵ mikroorganismer pr. m³ luft i et lokale i en sukkerfabrik, hvor roerne blev snittet i mindre stykker. Glab et al. (1987) angiver værdier på 9,5 x 10⁴ til 6,9 x 10⁵ CFU/m³ af bakterier fra 4 polske svinestalde. Nielsen og Breum (1995) angiver værdier for det totale antal mikroorganismer i luft i hønserier på 4,9 x 10⁸ til 7,0 x 10⁸ CFU/m³ luft. Alwis et al. (1999) angiver niveauet af svampesporer i luften i et savværk og en flismølle til 10³-10⁵CFU/m³. Anonym (2002) målte totale antal svampesporer i forskellige arbejdsområder i et biobrændselanlæg til, i 12 ud af 14 områder, at være over 2 x 10⁴ levende sporer/m³ luft og i 9 ud af de 14 områder til at være over ½ mill./m³. Derudover blev der registreret bakterier i luften.

Fortyndingen af bioaerosoler i væksthuse er langsom om natten og om vinteren, hvor luftvinduerne er lukket. På varme dage, hvor der luftes, kan fortyndingen være hurtig.

Mikrobiologisk bekæmpelse af skadevoldere er forholdsvis nyt, og i Danmark er den kommercielle anvendelse begrænset til væksthuse. Der anvendes midler med sporer af Trichoderma, Gliocladium, Verticillium og Paecilomyces til bekæmpelse af svampesygdomme og insekter. Udbringningen af præparaterne har ændret sig fra opblanding i vækstmediet til udsprøjtning. I dette forsøg blev anvendt svampene Verticillium lecanii og Trichoderma harzianum.

Ved sprøjtning rammer hovedparten af sprøjtevæsken planter og inventar, men det kan ikke undgås, at de finere dråber forbliver luftbårne og tørrer ind, og at indholdet af sporer danner bioaerosoler. En vis fraktion af små sprøjtedråber er tilstræbt, idet de ved luftens turbulens under sprøjtningen kan ramme plantedele, der ikke rammes direkte med sprøjten. Ved efterfølgende håndtering af planterne kan der ske en frigørelse af sporerne med fornyet dannelse af bioaerosoler, typisk et andet sted i gartneriet end hvor der blev sprøjtet og under arbejdsforhold, hvor der ikke anvendes personligt værn. Der findes ikke undersøgelser af, hvorvidt de tilførte sporer vokser og danner nye sporer, der kan bidrage til nye bioaerosoler.

Ved frigørelse af svampesporer skal de gennemtrænge det stillestående grænselag, som eksisterer omkring faste overflader som f.eks. blade, for at komme ud i den turbulente luftmasse, der passivt kan føre sporerne af sted. Dette kan ske ved aktiv udskydning, som det kendes for kønnede sporer. En del svampesporer dannes i slim og spredes, når regndråber rammer sporemassen. Herved sprøjtes der sporeholdige vanddråber ud, der for V. lecanii er målt til op til 2 m (Williams et al. 1998).

Bioaerosoler kan måles med forskelligt apparatur efter forskellige principper. Ingen af metoderne er fuldkomne, og ved valg af metode må der tages hensyn til frekvensen af målinger, den målte luftvolumen, metodens fleksibilitet over for varierende koncentrationer, og ikke mindst hvor arbejdskrævende prøveudtagningen og den efterfølgende tælling og identifikation af mikroorganismerne er. Ved mange af metoderne, som er rettet mod bakterier og svampe, indgår en dyrkning på agar. Herved måles kun den levende del af mikrofloraen, selvom døde mikroorganismer også kan være allergene. Specielt for bioaerosoler dannet efter sprøjtning vil mange af de indtørrede dråber rumme mere end én spore, og der dannes klumper af sporer. Ved direkte måling på agar vil en sporeklump blive registreret som én CFU (Colony Forming Unit), medens målemetoder, hvori der indgår en opløsning i vand, vil registrere de enkelte sporer i en sporeklump.

Ved målinger af bioaerosoler i forbindelse med mikrobiologisk bekæmpelse er målorganismen kendt, og, efter indledende målinger, også hvilken koncentration den kan forventes at optræde i. Da bekæmpelsen bygger på tilførsel af levende sporer, kan der under applikationerne anvendes en målemetode, der bygger på dyrkning af organismerne på substrat. De svampe, der anvendes i mikrobiologiske midler i dag, kan ikke identificeres på sporer ved direkte mikroskopi, og målemetoder, der bygger på efterfølgende mikroskopi af en klæbrig flade, kan derfor ikke anvendes. Til det foreliggende projekt blev der anvendt en selvkonstrueret ”impact” sporefælde.