Monitoraggio microbiologico dell’aria in ambiente scolastico - A.S. 2025/26

classe 5A AMBIENTALE 

Per decenni l’atmosfera è stata considerata un mero mezzo di transito per i microrganismi, privo di una propria identità ecologica. Le recenti evidenze genomiche hanno ribaltato questa visione: l’aria non è un vuoto biologico, ma un habitat complesso noto come aerobioma. L’aerobioma è l’insieme dei microrganismi (batteri, funghi, virus) e delle particelle biologiche disperse nell’atmosfera. Questi organismi possono provenire da suolo, acqua, piante e attività umane e vengono trasportati dalle correnti atmosferiche anche su lunghe distanze.

Composizione dell’Ecosistema Aereo o aerobioma

La «popolazione» dell’aria è estremamente eterogenea e varia in base all’altitudine, alla stagione e alla vicinanza a fonti antropiche o naturali. I principali gruppi microbici presenti sono:

•       Batteri: i generi più rappresentati sono Bacillus, Micrococcus e Pseudomonas. Molti possiedono pigmenti carotenoidi per proteggersi dai raggi UV intensi delle alte quote.

•       Funghi: le spore fungine (Aspergillus, Cladosporium, Penicillium, Alternaria, Fusarium) sono i componenti dominanti della biomassa aerea, grazie alla loro naturale resistenza alla disidratazione. Si diffondono soprattutto in primavera e in estate.

•       Virus: spesso trasportati all’interno di micro-goccioline (aerosol) o adesi a particelle di polvere, giocano un ruolo cruciale nel trasferimento genico orizzontale tra popolazioni distanti.

La permanenza e la vitalità dei microrganismi nell’aria dipendono da molteplici fattori:

•       Resistenza intrinseca: la capacità propria del microrganismo di resistere alle condizioni ambientali esterne. Alcuni, come le spore batteriche, sono molto resistenti e possono sopravvivere a lungo, mentre altri, come i batteri non sporigeni, sono più sensibili.

•       Condizioni climatiche: temperatura, umidità e luce solare influenzano fortemente la sopravvivenza microbica. L’umidità elevata spesso favorisce la sopravvivenza, mentre temperature alte e raggi UV tendono a ridurla.

•       Caratteristiche dell’aerosol: le dimensioni e la composizione delle particelle sospese influenzano il tempo di permanenza nell’aria e la capacità di depositarsi sulle superfici.

Quadro Normativo e Rischio Biologico

La tutela dai rischi biologici nei luoghi di lavoro è regolata dal D.Lgs. 81/08. La normativa si applica quando esiste rischio di esposizione ad agenti biologici, sia per uso deliberato sia per esposizione accidentale.

Il monitoraggio ambientale serve a valutare la contaminazione microbica dell’aria e delle superfici. Prima del campionamento si effettua un sopralluogo per individuare attività e fasi a rischio. Negli ambienti indoor (uffici, scuole) si valuta spesso la carica microbica totale di batteri e funghi; in alcune attività si analizzano anche allergeni di origine microbica.

Il Monitoraggio Microbiologico Ambientale (MAM) comprende tutte le attività finalizzate a rilevare e controllare la presenza di microrganismi negli ambienti. Non si limita a «vedere se ci sono batteri», ma serve a quantificarli e, quando necessario, identificarli. È uno strumento fondamentale per capire il livello di contaminazione microbiologica e garantire sicurezza e qualità.

Procedura sperimentale (materiali e metodi)

I parametri microbiologici determinati dall’analisi condotta comprendono:

•       Carica batterica totale a 37 °C: indicativa dei batteri mesofili associati principalmente alla flora umana e animale.

•       Carica batterica totale a 20–22 °C: evidenzia la presenza di batteri psicrofili e microrganismi tipici degli ambienti naturali e umidi.

•       Carica micotica totale: comprende muffe e lieviti; valori elevati possono indicare condizioni ambientali non ottimali.

Il campionamento dell’aria è stato effettuato attraverso il metodo IMA e SAS di seguito descritti:

CAMPIONAMENTO PASSIVO (Metodo IMA)

Il campionamento passivo prevede l’uso di piastre contenenti terreno di coltura agarizzato sterile. Le piastre Petri vengono esposte all’aria per un’ora a circa un metro dal suolo permettendo la deposizione per gravità delle particelle contenenti microrganismi.

L’Indice Microbico Aria (IMA) misura la contaminazione ambientale in modo semplice ed economico. Non è quantitativo (non è riferito a un volume d’aria preciso) e ha bassa sensibilità.

CAMPIONAMENTO ATTIVO (Metodo SAS)

Il campionamento attivo utilizza dispositivi volumetrici che aspirano quantità note di aria convogliandola su un terreno di coltura. Tra gli strumenti più utilizzati vi è il Surface Air System (SAS). In questi sistemi i microrganismi presenti nell’aria vengono raccolti sulla superficie di un terreno agarizzato e poi incubato.

I risultati devono essere espressi in UFC/m³: poiché il campionatore aspira tipicamente 100 L di aria, il conteggio grezzo viene moltiplicato per 10 per ottenere il valore per metro cubo. È il metodo più accurato e affidabile rispetto al passivo, soprattutto in ambienti controllati.

Scopo dell’analisi condotta i laboratorio è stato determinare la concentrazione di microrganismi aerodispersi (batteri mesofili, psicrofili e miceti) espressa in UFC/m³, valutando la carica microbica in tre contesti differenti: aula, laboratorio e ambiente esterno.

Il protocollo ha seguito le seguenti fasi:

•       Preparazione dei terreni: 3 piastre SDA/ISO (Sabouraud Dextrose Agar) per muffe e funghi (campionamento attivo); 9 piastre PCA (Plate Count Agar) per la carica batterica totale, di cui 3 incubate a 22 °C per batteri psicrofili, 3 a 37 °C per batteri mesofili, 3 per campionamento passivo.

•       Esecuzione del campionamento attivo con strumento SAS (aspirazione di 100 L di aria) e campionamento passivo (piastre aperte per 1 ora a 1 metro dal suolo).

•       Incubazione per 48 ore alle temperature previste.

•       Conteggio delle UFC su ogni piastra e calcolo della media per tipologia.

•      Calcolo degli indici IGCM, ICM e IA e confronto con i parametri di valutazione standard 

Indici di Valutazione della Contaminazione

Per interpretare i risultati del monitoraggio microbiologico sono stati proposti diversi indici di contaminazione:

Risultati e Analisi dei Dati

Aria Esterna

Dall’analisi dell’aria esterna (campionamento attivo SAS, 100 L) sono stati rilevati i seguenti valori:

La crescita microbica è maggiore a 20 °C (113 colonie), indicando che questa temperatura è la più favorevole per i microrganismi ambientali. A 37 °C (7 colonie) si osserva una crescita ridotta, segno che pochi microrganismi sono adattati a temperature corporee. La presenza di miceti (35 colonie) indica una componente fungina rilevante, tipica degli ambienti esterni.

Aria Interna (laboratori e aula)

I risultati mostrano chiaramente che l’aria esterna presenta una qualità complessivamente mediocre, con una maggiore concentrazione di microrganismi aerodispersi. Al contrario, l’aria interna del laboratorio evidenzia parametri di qualità buoni, con cariche microbiche significativamente inferiori rispetto all’esterno.

L’aula presenta una situazione tipica degli ambienti confinati ad alta densità: l’IA di 0,83 e l’ICM di 0,6 suggeriscono che il ricambio d’aria non è sufficiente a smaltire i microrganismi prodotti dagli studenti durante le lezioni.

Calcolo degli indici, osservazione delle piastre e valutazione finale

IGCM = 1550 UFC/m³ → carica microbica complessiva elevata.

ICM = 0,062 → indica una contaminazione mesofila moderata.

IA = 0,83 → assenza di amplificazione interna significativa.

Il valore di IA inferiore a 1 è un segnale positivo: indica che la contaminazione microbiologica dell’aria interna è inferiore a quella esterna, e che le attività svolte negli ambienti interni non contribuiscono in modo rilevante alla diffusione microbica aggiuntiva.

Attraverso osservazione diretta e analisi microscopica è stata rilevata la presenza di diverse tipologie di muffe (miceti) all’interno delle piastre. In particolare, sono state identificate:

•       Muffe filamentose caratterizzate da protuberanze e da una struttura centrale a croce.

•       Muffe di forma circolare e di colore chiaro.

•       Muffe bianche voluminose a struttura filamentosa.

•       Muffe di colore arancione e giallo con morfologia raggrinzita.

•       Muffe bianche a sviluppo serpiginoso.

•       Muffe circolari filamentose con centro di colore scuro.

La varietà morfologica osservata testimonia la ricchezza della componente fungina nell’aerobioma esterno, con generi potenzialmente ascrivibili ad Aspergillus, Cladosporium, Alternaria e Penicillium.

Piastre di crescita dei microrganismi (si notano le UFC a diverse temperature di incubazione):

L’aria esterna del plesso scolastico presenta una carica microbica complessiva elevata (IGCM = 1550 UFC/m³), con netta predominanza di microrganismi che crescono a 20 °C. Questo è un dato atteso per ambienti aperti urbani, dove le sorgenti di contaminazione sono molteplici. Tra le fonti naturali troviamo il suolo e la vegetazione, che attraverso i processi di decomposizione rilasciano nell’aria spore fungine, batteri e pollini. Anche i corpi idrici, come laghi, fiumi e mari, contribuiscono alla diffusione di microrganismi per effetto del vento. Tra le fonti antropiche troviamo le emissioni industriali e il traffico veicolare. L’aria interna del laboratorio evidenzia parametri di qualità buoni, con cariche microbiche significativamente inferiori rispetto all’esterno. Questo dato è confermato da entrambe le metodiche di campionamento, indicando una buona efficacia dei sistemi di controllo ambientale, come ventilazione, filtrazione e corrette pratiche operative. Tuttavia, il significativo aumento della componente mesofila all’interno rispetto all’esterno è un indicatore della presenza umana e merita attenzione. Negli ambienti interni le principali sorgenti di contaminazione microbiologica sono rappresentate dall’uomo e dai sistemi di ventilazione. Il confronto tra campionamento passivo e attivo conferma la coerenza dei risultati: entrambe le metodiche indicano una migliore qualità dell’aria interna rispetto all’esterno. Il campionamento attivo è il metodo più preciso per ambienti confinati; il campionamento passivo è semplice ed economico, ma non è quantitativo. I due metodi si integrano efficacemente: il passivo è adatto a valutazioni di routine, l’attivo a misurazioni ufficiali e di riferimento.

Notizie

Ultima revisione il 18-05-2026