Equipe de l'école de langues Orman :

Sarah Adel Razek
Mohamed Badr Abdel Mohsen
Walaa Mahmoud Abdelmonem

Sponsor et directeur de recherche :

Dr. Abdel Hameed A. Awad
Chercheur
Département de la pollution de l'air
Centre national de recherche
Dokki, Egypte

Résumé

Les niveaux de poussière, de bactéries et de champignons présents dans l'air ont été mesurés dans quatre salles de classe de l'école Orman à Maadi, au Caire. La poussière suspendue en milieu intérieur a été estimée à une valeur moyenne de 196 mg/m³ alors qu'elle était de 361 mg/m³ en milieu extérieur. La valeur moyenne de bactéries suspendues était de 3,51 x 10³ bactérie souche (cfu)/m³. Le nombre des bactéries Gram-positives s'est révélé plus important en milieu intérieur. Ces données montrent que la ventilation de la pièce est insuffisante. La présence de champignons a été estimée à une valeur moyenne de 3,03 x 10² cfu/m³ dans les salles de classe. Les champignons Penicillium, Cladasporium, Aspergillus et les levures constituaient des isolats dominants.

Introduction

Beaucoup de gens passent plus de 90% de leur temps enfermés, dans des lieux (écoles, lieux publics...) clos et mal ventilés (Reijula 1996). Une mauvaise ventilation et la présence de poussières et de micro-organismes sont des problèmes courants liés aux milieux intérieurs (Husman 1996). De nombreuses études sur les contaminants microbiens en espace clos ont été menées par plusieurs chercheurs, dans différents environnements, tels que les hôpitaux (Gundermann 1974), les écoles (Camman et al 1980) et les abattoirs (Abdel Hameed 1996).

L'inhalation de bioaérosols et de poussières disséminés par l'homme et les animaux est la source première des infections respiratoires. L'exposition aux bactéries, champignons, mycotoxines et virus présents dans l'air représente un danger biologique potentiel (Clark et al 1991).

L'objectif de cette étude consiste à mesurer les quantités de bactéries, de champignons et de particules de poussière suspendue atmosphériques présentes dans l'établissement scolaire Orman, et à détecter les types, pourcentages et diamètres aérodynamiques des isolats bactériens et fongiques.

Matériaux et méthodes

Les recherches ont commencé au printemps. Quatre salles de classe ont été sélectionnées pour l'étude. Deux salles étaient vides. La troisième salle était réservée à l'informatique et la quatrième était occupée par des enfants.

Echantillonneur à fente

Prélèvement de microbes

Des prélèvements d'air ont été effectués à l'aide d'un échantillonneur à fente, modèle TV P 818 N^o5587, CAEPAHO B CCCP), (Fig 1) à un débit de 25 l/m. Les durées de prélèvement sont comprises entre 2 et 3 minutes. Les substances de gélose tripticase-soja et de gélose aux extraits de malt 3% (Dfco, Detroit, Michigan) ont été utilisées pour compter respectivement le nombre total de bactéries et de champignons revivifiables. Les plaques de bactéries ont été incubées à une température de 35 à 37 ^oC. Les plaques de champignons ont été incubées à 28 ^oC pendant 7 jours.

Les isolats bactériens ont été identifiés par coloration Gram tandis que les isolats fongiques ont été analysés au microscope. Le diamètre aérodynamique des espèces bactériennes et fongiques a été calculé à partir de la densité, de la forme et du diamètre physique (diamètre physique mesuré au microscope).

Prélèvement de poussières

La concentration en masse des poussières présentes dans l'air à l'intérieur ainsi qu'à l'extérieur des salles de classe a été rassemblée dans des membranes à filtre en nitrocellulose pré-pesées et conditionnées (taille des pores 0,45 mm, diamètre 25 mm), à l'aide d'un support ouvert et d'une pompe de prélèvement calibrée pour extraire 7 l x m^-1. Les filtres ont été conditionnés dans un dessiccateur avant la pesée et la concentration des particules de poussière suspendue a été calculée en mg x m^-3. Les filtres ont été élués dans un tampon de phosphate de 5 ml contenant 0,01 v/v de Tween 80 et secoués à température ambiante pendant environ 30 minutes. Le décompte total des bactéries et des champignons revivifiables a été déterminé selon la méthode décrite précédemment.

Résultats et discussion

Le décompte total des bactéries revivifiables est compris entre 3,6 x 10³ et 7,14 x 10³ cfu/m³ avec une valeur moyenne de 5,51 x  10³ cfu/m³ (Tableau 1). C'est dans la classe 2 (occupée par les enfants) que le nombre de bactéries a été le plus élevé, avec une valeur moyenne de 6,9 x 10³ cfu/m³. Cela a montré que le nombre de bactéries revivifiables était lié aux activités humaines. Les résultats obtenus dans cette étude sont conformes à l'étude de Austwick et al (1989) qui a trouvé un nombre total de bactéries revivifiables dans les bureaux pour une valeur moyenne de 10³ cfu/m³.

La présence de bactéries Gram-positives (coques et bacilles) était plus élevée dans les espaces fermés. (Tableau 2). La présence de tétrades, bacilles, microcoques et staphylocoques a été estimée en pourcentage à 33,3%, 16,7%, 16,7% et 13,9% respectivement. La plupart des bactéries présentes en milieu intérieur se transmettent par voie cutanée et par voie orale. La bactérie Staphylococcus epidermidis est largement répandue en intérieur (Flannigan 1992). La présence de bactéries Gram-positives indique également que certains endroits sont surpeuplés et mal ventilés (ACGIH 1989). Dans notre étude, la valeur moyenne du nombre total de bactéries revivifiables recommandée dans un espace fermé est comprise entre 3,4 x 10³ et 10⁴  cfu/m³ (Nevalainen 1989).

Les niveaux de champignons sont compris entre 2,20 x 10² et 4,65 x 10² cfu/m³ avec une valeur moyenne de 3,03 x 10² cfu/m³ à l'intérieur des salles de classe (Tableau 1). Le niveau fongique le plus élevé a été enregistré dans une salle mal ventilée (salle 3) avec une valeur moyenne de 4,32 x 10² cfu/m³. Ces résultats sont conformes à ceux observés par Abdel Hameed (1999) qui a trouvé de la moisissure dans les foyers entre 4,5 x 10² et 8,20 x 10² cfu/m³. L'examen mycologique de 51 isolats figure au tableau 2. Le penicillium, l'aspergillus, le cadosporium et les levures constituaient les isolats prédominants. L'alternaria, le rhizopus et le gunninghomella ont également été isolés. L'aspergillus et le penicillium sont des bactéries se développant en milieu fermé tandis que le cladosporium et l'alternaria se développent à l'air libre. (Miller 1992). L'existence du penicillium, de l'aspergillus et du cladosporium n'est pas non plus rare dans des maisons salubres (Ledford 1994).

Le tableau 2 affiche le diamètre aérodynamique des isolats fongiques et bactériens. La taille aérodynamique est un facteur important dans l'évaluation des expositions respiratoires aux spores fongiques. Le penicillium, l'aspergillus et le cladosporium ont des diamètres aérodynamiques de moins de 5 mm (Tableau 2) et peuvent pénétrer le tissu pulmonaire des échanges gazeux. En revanche, l'alternaria, le rhizapus, et le gunninghamella ont des diamètres aérodynamiques supérieurs à 5 mm et peuvent se déposer dans les voies nasales. L'alvéolite est provoquée par toute poussière biologique de taille inférieure à 5 mm (Husman 1996), de même que l'aspergillus et le penicillium sont toxinogènes (Okudaira et al. 1977).

Les niveaux de poussière suspendue sont compris entre 178 et 214 mg/m³ en milieu intérieur et entre 357 et 365 mg/m³ en milieu extérieur (Tableau 3). La poussière chargée de bactéries a été enregistrée à une valeur moyenne de 3,6 x 10⁷ cfu/gm^-1 tandis que la présence de champignons a été estimée à une valeur moyenne de 1,65 x 10⁶ cfu/gm^-1. On peut donc en conclure que la poussière suspendue représente un risque notable pour la santé de l'homme, à cause de sa capacité à transporter un grand nombre de bio-indicateurs.

Dans notre étude, une faible densité en bioaérosols ne signifie pas que l'environnement est propre et sain. Des concentrations de moins de 100 cfu/m³ peuvent être nocives pour des personnes immunodéprimées (ACGIH 1989). Les bactéries Gram-positives sont prédominantes et présentes dans des endroits surpeuplés et mal ventilés. Le cladosporium, le penicillium sont des aéroallergènes susceptibles de provoquer des maladies chez les individus sensibles, et tout particulièrement chez les enfants.

Remerciements

Nous aimerions exprimer nos plus sincères remerciements et toute notre gratitude envers le docteur Dr. Abdelhameed A. Awad, chercheur au département de la pollution de l'air, centre de recherche national, Dokki, Egypte, pour la supervision de ce programme, ainsi que pour son total dévouement et ses précieux conseils tout au long de cette étude.

Références bibliographiques (en anglais)

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Responsables du projet

Bernd Eggen, Amelia Irion, John Lovell, Brad Roscoe , Hossam El Badawy