"Исследование микробной загрязнённости воздуха в школе"

Муниципальное казённое учреждение Управления

Муниципального района Белебеевский район

Республики Башкортостан

452017                                                                                                                                                                                                                                                         Башкортостан                                                                                                                               п. Приютово                                                                                                                                   ул. Свердлова,10                                                                                                                      МБОУ СОШ №16                                                                                                                                 7 11 03

Конкурс научно-исследовательских работ школьников                                                              «Интеллект будущего 2011» 

«Исследование микробной загрязнённости воздуха в помещениях  школы»

Секция: экология  

Выполнил:                                                                                                                                         Фаткуллин Ильшат                                                                                                                      МАОУ СОШ №16, 10 Б класс

Научный руководитель:                                                                                                    Иванова Е.Н.                                                                                                                  учитель биологии

        р.п. Приютово 2011 год        

                                            Содержание.

Введение…………………………………………………………………………….3

1. Краткий обзор некоторых  групп  микроорганизмов

1. Бактерии……………………………………………………………4
2. Грибки……………………………………………………………...7

2. Объект и методы исследования

1. Общая характеристика объекта………………………………….12.
2. Приготовление питательной среды……………………………...12
3. Стерилизация питательной среды и микробиологического оборудования………………………………………………………13
4. Заражение питательной среды методом Коха………..…………13
5. Анализ и оценка санитарно-гигиенического состояния воздуха

(по Омелянскому)………………………………………………...13

3. Результаты собственных исследований

1. Общая загрязнённость воздуха………………………………….15
2. Морфологические свойства идентифицируемых бактерий…...16
3. Морфологические свойства идентифицируемых грибов……...18
4. Количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха школьных помещений………………………………………………………..19

Заключение………………………………………………………………………...21

Использованная литература………………………………………………………23.

Введение.

 Воздух – это среда, содержащая огромное количество микроорганизмов, которые могут с воздухом переноситься на значительные расстояния. В воздухе микроорганизмы сохраняются лишь некоторое время, после чего гибнут из-за воздействия ряда факторов: солнечной радиации, перепада температуры, отсутствия необходимых питательных веществ. Наиболее устойчивые микроорганизмы могут долго сохраняться в воздухе. К такой постоянной микрофлоре воздуха относятся споры грибов и бактерий,  и др.

  В воздухе закрытых помещений обнаруживаются микроорганизмы, постоянно обитающие в больших количествах на слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека. Они выделяются в окружающую среду при чиханье, кашле, смехе и разговоре с мельчайшими частицами слюны  и носоглоточной слизи.

  В воздухе закрытых помещений находится много бактерий, так как в большинстве таких помещений неизбежно массовое хождение, сопровождающееся поднятием в воздух пыли.

  Цель работы: исследование степени загрязнённости воздуха

                микроорганизмами школьных  помещений методом оседания Коха.

  Задачи: 1. Овладеть методом количественного учёта микроорганизмов воздуха

                 методом оседания Коха.

              2. Определить видовой состав микрофлоры школы.

              3. Оценить степень загрязнённости воздуха выбранных школьных    

                 помещений.

              4. Выявить причины высокого или низкого содержания

                  микроорганизмов.

              5. Выработать практические рекомендации для уменьшения общей

                 обсеменённости воздуха.

 При проведении опыта использовали метод поверхностного посева в чашки Петри с твёрдой питательной средой: для бактерий – среда агар-агар, для грибов – сабура.  Чашки Петри с питательными средами ставили в разных школьных помещениях. После посева чашки ставили в термостат при температуре +370С. Выдерживали не более двух дней. Идентифицировали бактерии и грибы по определителю Берджи. Количественные расчёты провели по формуле Омелянского.

                1. Краткий обзор некоторых групп микроорганизмов.

     1.1.  Бактерии.

     Бактерии – широко распространенная в природе группа одноклеточных микроорганизмов с примитивной формой клеточной организации.

История изучения

     Интенсивное изучение бактерий и их роли в биосфере началось в середине

XIX в., когда появились работы французского ученого Л.Пастера, немецкого ученого Р.Коха и английского ученого Д.Листера. Название «бактерии» ввел в употребление Х.Эренберг в 1828 г. Луи Пастер в 1850-е гг. положил начало изучению физиологии и метаболизма бактерий, а также открыл их болезнетворные свойства. Дальнейшее развитие медицинская микробиология получила в трудах Р.Коха, который сформулировал общие принципы определения возбудителя болезни (постулаты Коха). Основы общей микробиологии и изучения роли бактерий в природе заложили М.В. Бейеринк и С.Н. Виноградский.

Морфология

 Бактерии гораздо мельче клеток многоклеточных растений и животных. Диаметр их обычно составляет 0,5–2,0 мкм, а длина – 1,0–8,0 мкм. По форме это могут быть: кокки (более или менее сферические), бациллы (палочки с закругленными концами), а также извитые формы – вибрионы, спириллы и спирохеты (тонкие и гибкие волосовидные формы). Клетки бактерий могут образовывать устойчивые сочетания – пары палочек и кокков (диплококки), короткие и длинные цепочки (стрептококки), тетрады и пакеты из 4, 8 и более кокковидных клеток (сарцины), гроздья (стафилококки), розетки, сети и трихомы.

Формы одноклеточных бактерий. 1 – микрококки; 2 – диплококки; 3 – стрептококки; 4 – стафилококки; 5 – сарцины; 6 – палочковидные бактерии; 7 – спириллы; 8 – вибрионы

Строение клеток

    У бактерий отсутствует оформленное ядро, и наследственный аппарат представлен всего одной очень длинной кольцевой молекулой ДНК, прикрепленной в одной точке к клеточной мембране. У них нет митохондрий и хлоропластов, но обязательно присутствуют рибосомы, необходимые для синтеза белка, зерна питательных веществ, ферменты.  Клеточная стенка,  предохраняет клетку от внешних воздействий и придает ей определенную форму и жесткость. Вода, другие малые молекулы и ионы легко проникают через крошечные поры в клеточной стенке, но через них не проходят крупные молекулы белков и нуклеиновых кислот.

Схема организации клеточной стенки у грам (+) (слева) и грам (–) (справа) бактерий:

1 – ЦПМ; 2 – муреин; 3 – периплазма; 4 – наружная мембрана; 5 – ДНК

    По строению клеточной стенки бактерии делятся на грамположительные (окрашиваются по Граму) и грамотрицательные. Основу клеточной стенки и тех и других составляет гетерополимер – пептидогликан муреин. Его параллельно расположенные полисахаридные цепи сшиты между собой с помощью пептидных мостиков, так что образуется гигантская молекула – сетевидный муреиновый мешок. У грамположительных, например молочнокислых, бактерий в муреиновую сетку встраиваются полисахариды и белки, образуя толстую и жесткую клеточную стенку. У грамотрицательных бактерий (Escherichia coli, Azotobacter) клеточная стенка гораздо тоньше, но устроена сложнее. Муреиновый слой покрыт снаружи слоем липидов, а поверх клеточной стенки часто находится слизистая капсула – все это служит дополнительной защитой для клеток. Так, например, инкапсулированные штаммы пневмококков свободно размножаются в организме человека и вызывают воспаление легких, а некапсулированные легко атакуются и уничтожаются фагоцитами и поэтому совершенно безвредны. Многие бактерии снабжены жгутиками, с помощью которых они активно плавают. У многих бактерий есть химические рецепторы, которые регистрируют изменения кислотности среды и концентрацию различных веществ. Некоторые бактерии (в основном из родов Clostridium и Bacillus) образуют эндоспоры, т.е. споры, находящиеся внутри клетки. Это толстостенные долгоживущие образования, крайне устойчивые к нагреванию и коротковолновому излучению. Они по-разному располагаются внутри клетки, что служит очень важным признаком для идентификации таких бактерий. Если покоящаяся, устойчивая структура образуется из целой клетки, она называется цистой. Цисты образуют некоторые виды Azotobacter.

Метаболизм

  Бактерии по-разному относятся к свободному кислороду. По этому признаку они делятся на аэробов, анаэробов и факультативных анаэробов (могут развиваться как в кислородной, так и в бескислородной среде).

 Бактерии бывают автотрофами и гетеротрофами. Автотрофы в качестве главного или единственного источника углерода используют его диоксид (СО2). Гетеротрофы («питающиеся другим») используют в качестве основного источника углерода органические вещества, синтезированные другими организмами. Если для синтеза клеточных компонентов используется в основном световая энергия (фотоны), то способные к нему виды называются фототрофами, среди которых различают фотогетеротрофов и фотоавтотрофов, в зависимости от того, какие соединения – органические или неорганические – служат для них главным источником углерода.

Если основной источник энергии в клетке – окисление химических веществ, бактерии называются хемогетеротрофами, или хемоавтотрофами.

Бактерии в повседневной жизни

  Количество клеток прокариот оценивается в 4–6 х1030, их суммарная биомасса составляет 350–550 млрд т, в ней запасено 60–100% от углерода всех растений, а запас азота и фосфора существенно превосходит запас этих элементов в фитомассе Земли. Многие бактерии находятся в мутуалистических и даже симбиотических отношениях с другими организмами. Растения, например, выделяют поверхностью корней низкомолекулярные органические вещества. Преобразованная таким образом часть почвы (ризосфера) благоприятна для развития бактерий, в том числе азотфиксирующих. Увеличение интенсивности азотфиксации (называемой в таком случае ассоциативной) улучшает условия минерального питания растений.

  Бактерии населяют желудочно-кишечный тракт животных и человека и необходимы для нормального пищеварения. Особенно они важны для травоядных, которые питаются не сколько растительной пищей, сколько продуктами ее преобразования. В кишечнике человека в норме обитает от 300 до 1000 видов бактерий общей массой до 1 кг при том, что численность их клеток на порядок превосходит численность клеток человеческого организма. Они играют важную роль в переваривании углеводов, синтезируют витамины, вытесняют патогенные бактерии.

   Издавна человек использовал бактерии, осуществляющие различные виды брожений, для производства продуктов питания (сыр, кефир, квашения), сейчас они используются также для производства ферментов, витаминов, токсинов, получения вакцин, обогащения руд, очистки и переработки промышленных и бытовых отходов, как модели и инструмент научных исследований и т.д. В то же время бактерии известны своей негативной деятельностью: порча продуктов, микробная коррозия, загрязнение почвы, воды и воздуха, болезнетворность для человека, растений и животных.

    По данным южнокорейского Бюро защиты прав потребителей, количество бактерий на ручках тележек крупных магазинов достигает 1100 колоний на 10 см2. Второе место занимают компьютерные «мышки» в Интернет-кафе (690 колоний на ту же площадь). Ручки кабинок общественных уборных содержат лишь 340 колоний вредных микробов. Чтобы уберечься от всех видов микроорганизмов, которые были обнаружены на предметах общественного пользования, достаточно регулярно мыть руки с мылом.

                                       1.2.    Грибы.

    Грибы (Fungi) – это отдельное царство организмов, насчитывающее свыше 80 тыс. видов, различных по образу жизни, строению и внешнему виду. Грибы классифицируют по типу спор и строению специализированных спороносных структур. Согласно одной из распространенных классификаций, грибы делятся на актиномицеты, дейтеромицеты, хитридиомицеты, зигомицеты, аскомицеты и базидиомицеты.

  К микроорганизмам относятся актиномицеты, сочетающие признаки грибов и бактерий, они аэробы, хемоорганотрофы, большинство – сапрофиты, некоторые патогенны  (нокардомикозы).

Морфология

  Встречаются одноклеточные и многоклеточные грибы. Клетки грибов имеют разнообразную величину и форму. Наиболее частыми формами молодых клеток являются круглая, яйцевидная и удлиненная в виде трубочки. В более зрелых культурах отмечаются полиморфные, грушевидные, булавовидные, веретенообразные клетки. Развиваясь и размножаясь, клетки грибов образуют мицелий или псевдомицелий. Мицелий – это сплетение трубкообразных ветвящихся нитей гриба (гифов) диаметром 1–10 мкм и длиной 4–70 мкм и более. Мицелий может быть разделен перегородками (септами). Образование септ не связано с делением ядер, поэтому один отсек может содержать несколько ядер. В центре септы остается отверстие, через которое протоплазма может перетекать из одного компартмента в другой. Ветвление осуществляется боковыми выростами, возникающими у некоторых грибов через правильные промежутки то с одной, то с другой стороны. Дрожжеподобные грибы образуют так называемый псевдомицелий, который представляет собой скопление удлиненных клеток, располагающихся иногда в длинные цепочки с боковыми ответвлениями.

Вегетативные гифы грибов: А — без поперечных перегородок (несептированные); Б — с перегородками (септированные); В — с неполными перетяжками

  Виды роста и почкования дрожжеподобных грибов: А – Endomycopsis, Б – Saccharomyces, В – Candida

Строение клеток

  Клетки грибов обладают органоидами, типичными для всех эукариот (митохондрии, ядро, аппарат Гольджи, вакуоли) обеспечивающими их жизнедеятельность. Клеточная стенка грибов многослойна, толщина ее достигает 1 мкм. Иногда она двухконтурная, поверхность ее обычно ровная, реже волнистая, шероховатая или бугристая. Стенка отделяет клетку гриба от внешней среды, служит защитой, придает определенную форму и является осмотическим барьером с избирательной проницаемостью для различных химических веществ. Ее основу составляют хитин.

    Схема строения дрожжевой клетки: Д – диктиосома; Ж – жировая капля; Кст – клеточная стенка; Мит – митохондрия; П – полифосфатная гранула; ПМ – плазматическая мембрана; Руб – рубец на месте отпочковавшейся дочерней клетки; ЦПл – цитоплазма; ЭР – эндоплазматический ретикулум; Яш – ядрышки

Метаболизм

  Часть актиномицетов анаэробы или факультативные анаэробы. Настоящие грибы – аэробы, хемоорганотрофы, основное запасное вещество – гликоген. Питание за счет осмотического поглощения из окружающей среды питательных веществ (абсорбтивный тип), предварительно обработанных секретируемыми наружу пищеварительными ферментами (протеазы, липазы и др.).

Грибы в повседневной жизни

  Микроскопические грибы играют неоценимую по значению биологическую роль в природе. Питаясь мертвыми остатками растений и животных, переваривая их, они участвуют в непрерывном круговороте органического вещества планеты. Человек давно «приручил» некоторые грибы и получает от них большую пользу. Например, пекарские дрожжи в качестве рыхлителей теста применяются в хлебопечении, пивные дрожжи – для получения пива. С помощью грибов получают спирт, лимонную кислоту, некоторые сыры.

Патогенные грибы и бактерии

   Из огромного количества бактерий, обнаруженных в природе, лишь небольшое число видов являются патогенными, т.е. способными вызвать инфекционный процесс. Бактериями вызываются такие заболевания человека, как чума (Yersinia pestis), сибирская язва (Bacillus anthracis), лепра, или проказа, (Mycobacterium lepreae), дифтерия (Corynebacterium diphtheriae), сифилис (Treponema pallidum), холера (Vibrio cholerae), туберкулез (Mycobacterium tuberculosis) и др. Многие бактерии в норме безопасны для человека и могут быть обычными обитателями его кожи или кишечника, но при нарушениях иммунитета или при общем ослаблении организма могут выступать в качестве патогенов. Болезнетворность бактерий определяется их способностью преодолевать защитные барьеры организма, внедряться в его ткани и выделять токсические вещества. Степень патогенности или болезнетворности микроорганизмов называется «вирулентностью», она может быть обусловлена:

1) адгезией – способностью микроорганизмов прикрепляться к органам и тканям хозяина. За адгезию отвечают так называемые адгезины – пили и другие рецепторы (у стафилококков – белок А, у стрептококков – белок М). При отсутствии адгезинов инфекционный процесс не развивается;

2) инвазией – способностью внедряться во внутреннюю среду организма хозяина и распространяться по его органам и тканям. Микроорганизмы способны вырабатывать различные ферменты агрессии для преодоления защитных барьеров макроорганизма.

  Для того чтобы вызвать инфекционную болезнь, патогенные микробы должны проникнуть в организм в определенной инфицирующей дозе. Патогенность микробов зависит от многих факторов и подвержена большим колебаниям в различных условиях, она может снижаться или, наоборот, увеличиваться. Фактором болезнетворности некоторых бактерий (палочек сибирской язвы, чумы, коклюша и др.) оказалась капсула, защищающая бактерию от фагоцитоза. Разрушение ее резко снижает вероятность возникновения заболевания.

  Бактерии, вызывающие такие заболевания, как дифтерия, столбняк и др., в период активного роста выделяют в среду обитания экзотоксины – чувствительные к нагреванию белки с высоким молекулярным весом. По типу действия экзотоксины делятся на: цитотоксины — блокируют синтез белка в клетке (дифтерия, шигеллы); мембранотоксины – действуют на мембраны клеток. Характерной особенностью экзотоксинов является их способность избирательно поражать определенные органы и ткани организма. Другие бактерии (кишечные палочки, большинство возбудителей дизентерии, гонококки и др.) синтезируют эндотоксины – сложные соединения, в молекулу которых входят фосфолипид, полисахарид и белок. Они в среду не выделяются, а остаются внутри клетки. У некоторых бактерий (стрептококки) обнаружен фермент гиалуронидаза, растворяющий основное вещество соединительной ткани – гиалуроновую кислоту, что облегчает распространение бактерий в тканях. Патогенные стафилококки синтезируют другой фермент – коагулазу, она действует подобно тромбину, вызывая образование сетки фибрина вокруг стафилококка, препятствуя, таким образом, фагоцитозу.

  Наибольшее количество микробов содержится в воздухе промышленных городов. Наиболее чист воздух над лесами, горами, снежными просторами. Верхние слои воздуха содержат меньше микробов. Над Москвой на высоте 500 м в 1 м3 воздуха содержатся 2–3 бактерии, на высоте 1000 м – в 2 раза меньше. Весьма богат микробами воздух в закрытых помещениях, особенно в лечебно-профилактических, детских дошкольных учреждениях, школах и т.д. Вместе с безвредными сапрофитами в воздухе зачастую находятся болезнетворные микробы и вирусы. При кашле, чихании в воздух выбрасываются мельчайшие капельки, содержащие возбудителей заболеваний, таких как грипп, корь, коклюш, туберкулез и ряд других, передающихся воздушно-капельным путем.

  Патогенными могут быть и микроскопические грибы. Например Hystoplasma capsulatum, распространенная на обоих американских континентах и в Северной Африке и вызывающая гистоплазмоз, и Coccydioides imitis, распространенный в некоторых районах США, вызывающий кокцидиоидоз. В России известно несколько видов патогенных грибов, вызывающих заболевания кожи (дерматомицеты). Но они никогда не приводят к поражению внутренних органов и, следовательно, не представляют опасности для жизни. Причиной грибковых болезней внутренних органов в средней полосе являются грибы-сапрофиты. Для возникновения и развития глубокого грибкового заболевания у человека должно произойти снижение защитных свойств органов и тканей (иммунодефицит) или у самих грибов должны проявиться так называемые факторы агрессии – ферменты, растворяющие органические структуры, в том числе и живые ткани. Это особенно часто случается при повторном или постоянном массивном поступлении клеток грибов в организм.

   Считается, что из сотен тысяч видов микроскопических грибов только около ста видов могут вызывать заболевания у человека. На территории России имеют значение две разновидности грибов – дрожжеподобные и плесневые. Все они являются почвенными и именно из почвы попадают в здания. Из плесневых грибов практическое значение для здоровья человека имеют грибы родов Aspergillus, Penicillium, Mucor и некоторые другие. По названиям грибов-возбудителей определяются и наименования болезней: аспергиллез, пенициллез и т.д. Из дрожжеподобных грибов чаще других вызывают заболевания человека представители род Candida. Они настолько широко распространены в природе, что сам человек в норме очень часто бывает их носителем. Но при пониженном иммунитете они проявляют агрессивные свойства и могут вызывать поражения (кандидоз) практически всех органов и тканей. Поэтому носительство грибковых клеток в организме может продолжаться неопределенно долгое время, а на фоне иммунодефицита возможен не только микоз, обусловленный одним возбудителем, но и смешанные грибковые поражения, в частности, микозы, вызываемые одновременно и плесневыми, и дрожжеподобными грибами, а в некоторых случаях одновременно грибами и бактериями.

   В современных городах сложились условия, вызывающие трансформацию естественного микробиоценоза. Виновником этого является само население городов. Органический мусор – остатки пищи, прошлогодняя полусгнившая листва – смешивается с оголенной почвой и становится питательной средой для плесневых грибов.

   Сложнейшим и еще малоизученным конгломератом органических и неорганических продуктов, является городская пыль, несущая с собой токсические вещества и миллиарды клеток патогенных и условно патогенных микробов. Среди них плесневые грибы с каждым годом занимают все большее место (количество только больничных плесневых микозов каждый год увеличивается на 5–7%, а общее количество микозов каждые 10 лет удваивается). Споры плесневых грибов всегда являются частью аэрозоля, которым дышат горожане. Относительное содержание спор в городе увеличено, в приземных слоях воздуха они могут переноситься сами или с частицами пыли. Самое благоприятное время для развития опасных плесеней – позднее лето (август) и начало осени (сентябрь), самое безопасное время для плесневого загрязнения – зима. В снегу патогенных грибов меньше всего.

                             II. Объект  и методы исследования.

2.1. Общая характеристика объекта

  Микроорганизмы — доступный объект исследования они буквально окружают нас, обитают во всех средах жизни. Основная проблема их изучения — микроскопические размеры и сложные методики. Однако существует несколько простых методов количественного определения микроорганизмов в воздухе и почве.

 Воздух — неблагоприятная среда для развития микроорганизмов. Здесь нет пищи, недостаточное количество влаги, опасные для жизни ультрафиолетовые лучи. В то же время в воздухе постоянно находится большое число спор грибов и бактерий — это вполне подходящая среда для их распространения. Источниками микрофлоры воздуха являются почва, растительность, животные и люди. На открытых пространствах ее в основном составляют почвенные сапротрофы, а в закрытых помещениях — обитатели верхних дыхательных путей. Именно из воздушной среды микроорганизмы - возбудители различных заболеваний попадают в организм человека и животных. Поэтому количество микроорганизмов в воздухе является важным санитарным показателем, характеризующим его чистоту. Санитарно-гигиеническое состояние воздуха оценивают по микробному числу, общему содержанию микроорганизмов в 1м3.

2.2. Приготовление питательного раствора.

  При проведении опыта использовался метод поверхностного посева в чашки Петри с твёрдой питательной средой МПА (мясо-пептонный агар).

  Агар-агар (от малайского агар-агар — водоросли) — продукт (смесь полисахаридов агарозы и агаропектина), получаемый путем экстрагирования из красных (филофора) и бурых водорослей (Gracilaria, Gelidium, Ceramium и др.), произрастающих в Белом море и Тихом океане, и образующий в водных растворах плотный студень.

Приготовление питательной среды

  Готовим 2%-ный раствор МПА: 2 г сухого агар-агара на 100 мл дистиллированной воды. На одну чашку Петри нужно примерно 10 мл раствора.

   Агар-агар заливается 100 мл дистиллированной (кипячёной) холодной воды, настаивается 5-10 мин для набухания, затем добавляется 1/2 бульонного кубика, который предварительно надо растолочь до порошкообразного состояния. После этого смесь ставится на плиту и пи постоянном перемешивании доводится до кипения (чтобы раствор не пригорел, лучше сделать водяную баню) для получения однородной массы. Затем в пластиковую (стеклянную) воронку вставляется кусочек ваты или марли, и смесь процеживается в чистую колбу.

   Приготовленные 5 чашек Петри предварительно должны быть стерильны, для этого их заворачивают в фольгу и прокаливают 1,5 часа в термостате при t 150°С.

   Равномерно распределяем МПА по дну чашки и ждём, пока агар застынет.

2.3. Стерилизация питательной среды и микробиологического оборудования

 Термические методы: стерилизация в автоклаве паром под давлением: (1 атм, 121 °С) в течение 20 минут; стерилизация в термостате сухим жаром (160—170 °С) в течение 2—3 ч; тиндализация — дробная стерилизация, при которой стерилизуемый материал ежедневно прогревают 1 ч на водяной бане при температуре 60—65 °С в течение 5 дней или при температуре 70—80 "С в течение 3 дней.

Холодные методы: стерилизация фильтрованием через специальные мембранные фильтры, изготовленные из ацетата, коллодия, целлюлозы (применяют для стерилизации питательных сред); стерилизация ультрафиолетовым светом.

2.4. Заражение питательной среды.

(седиментационный метод, или метод оседания по Коху)

 1.   Питательную среду разлить в стерилизованные чашки Петри и дать пластинке застыть. Приготовить чашки для двух вариантов опыта - контрольного и опытного. На крышке указать дату посева и время.

 2.  Для заражения опытные чашки Петри открыть и выдерживать в течение 10 минут. Крышки, не переворачивая, поставить рядом. Одну чашку контрольного варианта не открывать вовсе.

 3.   Контрольные и зараженные чашки Петри поместить в термостат при температуре 22—25 °С на несколько дней для культивирования посевов. Чашки просматривают 2 день после посева. В опытных чашках при культивировании появляются колонии бактерий и грибов. Большинство бактерий имеют колонии правильной формы с ровными краями, чаще — окрашенные или молочно-белые. Колонии грибов разрастаются в густую, пушистую, бархатистую или мучнистую массу. В контрольных чашках колонии не должны появляться. Если это произошло, контрольные и опытные варианты придется заложить снова.

2.5. Анализ и оценка санитарно-гигиенического состояния воздуха.

(по Омелянскму)

 1.   Подсчитать число колоний в чашках Петри.

 2.   Определить площадь чашки Петри.

 3.   Пересчитать количество колоний на 100 см2.

 4.   Определить микробное число для каждой повторности. Установлено, что за 50 минут при спокойном состоянии воздуха на площадь 100 см2 оседает приблизительно столько же микроорганизмов, сколько их содержится в 100 л (0,1 м3) воздуха. Исходя из этого, можно подсчитать количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха данного помещения.

5. Сделать вывод о санитарно-гигиеническом состоянии воздуха, сравнив свои данные с табличными значениями качество воздуха.

  Критерии для оценки загрязнённости помещений по числу микроорганизмов в 1 м3 воздуха.

 Оценка             Летний режим                                     Зимний режим

воздуха

                Количество микроорганизмов       Количество микроорганизмов

Чистый                     1500                                                              4500

Грязный                     2500                                                              7000

При помощи данной методики можно проводить сравнительные исследования, определяя микробное число в разное время суток, в различных помещениях.

III. Результаты собственных исследований.

Таблица № 1. Общая загрязнённость воздуха.

                             Таблица № 2. Морфологические свойства идентифицируемых бактерий

                                                             Питательная среда агар-агар.

                              Таблица № 3. Морфологические свойства идентифицируемых грибов.

                                                              Питательная среда  - сабура.

Таблица № 4. .  Количество микроорганизмов в 1 м3 в помещениях школы.

Методика расчёта. Подсчитывает под лупой число колоний, выросших на МПА. Определяем площадь дна чашки Петри. Зная число колоний, рассчитываем количество бактерий в 1 м3 воздуха.

 На поверхности питательной среды в 100 см3 в течение 5 минут при спокойном состоянии оседает количество микроорганизмов, содержащихся в 100 л воздуха. Например, в чашке Петри диаметром 10 см выросло 25 колоний. Площадь питательной среды в чашке Петри равна 78,5 см2. Вычисляем количество колоний на 100 см2:

25 колоний – 78,5 см2

 Х колоний – 100 см2

 Х = 32 колонии

Вычисляем количество бактерий в 1м3 воздуха (1000 л):

32 – 10 л

 Х – 1000 л

 Х = 3200 спор

Следовательно, в 1м3 воздуха содержится 3200 спор клеток микроорганизмов.

Диаграмма. Сравнение количества микроорганизмов в 1 м3 в помещениях школы.

Заключение.

1. Выделенные бактерии лучше росли на среде агар-агар, а грибы на питательной среде – сабура.

2.   При этом среди бактерий отмечалось явное преобладание грам+ кокковой микрофлоры, наиболее распространенными представителями которой являются члены семейства Микрококки (встречаются повсеместно). Это семейство включает роды микрококков и стафилококков. Микрококки имеют пигмент от желтого до розового, и именно таких цветов колонии преобладают.

 3. В одной из колоний оказалась смешанная культура – палочки и кокки разных цветов, что, возможно, вызвано нарастанием колоний друг на друга. Кокки из этой колонии собраны в группы по 2 и 4, что позволяет предположить их принадлежность к семейству сарцины.

 4. Еще одна культура с грам– палочками вызвала затруднения при идентификации, т.к. обычные почвенные палочки относятся к классам Бациллы и Клостридии и являются грам+.  Грам– палочки, обитают в почве, воде, на разных растениях, поэтому можно предположить, что наши бактерии из этого рода, но точное их определение затруднительно, хотя скорее всего это сапрофитные формы, занесенные с частицами почвы в раздевалку и коридор, где и были обнаружены.

 5.  Патогенной бактериальной микрофлоры не было обнаружено.

 6.  При идентификации грибов основным критерием служило строение мицелия и спорангиев, или конидиеносцев. Надо отметить значительное присутствие в воздухе школы спор плесневых грибов, которые являются условно-патогенными и могут вызывать плесневые микозы (аспергиллез, мукороз, пенициллиоз) у людей со слабым иммунитетом. Это предполагает необходимость проветривания классных помещений и более тщательной влажной уборки с применением дезинфицирующих средств.

7. Самым чистым помещением оказался спортзал. Это можно объяснить тем, что,  за час до эксперимента тех. персоналом школы была проведена влажная уборка с применением хлорсодержащих препаратов.

8. Среди рассмотренных помещений рекреация, учительская раздевалка и кабинет начальных классов  могут  рассматриваться в качестве «относительно» грязных. По-видимому, это объясняется тем, что активное движение, беготня, подвижные игры на переменах приводят к поднятию пыли, а, следовательно, и микроорганизмов, находящихся в ней.

9.   В ходе эксперимента было установлено, что общая загрязнённость воздуха в школьной столовой превышает допустимые нормы – число колоний 64 (санитарные нормы – не более 50 колоний).

10.Динамика содержания микроорганизмов в воздухе связана с постепенным загрязнением воздуха школьных помещений в течение учебного дня из-за постепенного увеличения количества людей, а также с интенсивностью передвижения людей.

Практические рекомендации.

1) Целесообразно, ежемесячно, проводить санитарно-гигиеническую оценку чистоты воздуха в школьных помещениях.

2) При обнаружении высокого процента болезнетворных бактерий в воздухе помещений необходимо проводить дезинфекцию кварцевыми бактерицидными лампами, а также влажную уборку с хлорсодержащими препаратами.

3) Школьники с воздушно-капельной инфекцией должны носить марлевые повязки, а при тяжелых формах заболевания освобождаться от занятий.

4) Необходимо ежедневное проветривание помещений, соблюдая температурный режим.

                                  СПИСОК ЛИТЕРАТУРА

1.  Бакулина Н.А., Краева Э.Л. Микробиология.– М.: Медицина, 1980.

2.  Беляев Н.А Общая экология: Учебник 10-11кл-М.: Просвещение, 1996г.

 3. Грин Н, Стаут У., Тейлор Д. Биология в 3 т. — М.: Мир, 1996.

 4. Захаров В.Б., Сонин Н.И., Биология: Многообразие живых организмов: учебник для 7кл-М.: Дрофа.

 5. Курсанов Л.И., Наумов Н.А., Красильников Н.В. Определитель низших растений. Т. 3. Грибы. — М.: Советская наука, 1954.

6. Колесов Д.В., Маш Р.Д., Основы гигиены и санитарии: Учебное пособие для 9-10кл.- М: Просвещение.

 7. Криксунов Е.А., Пасечкин В.В., Экология: Учебник для 10-11кл.- М.: Дрофа.

 8. Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических методов

исследования.– М.: Медицина, 1968.

 9. Методические рекомендации. Методы бактериологического исследования условно-патогенных микроорганизмов в клинической микробиологии (утв. Минздравом РСФСР 19.12.1991).

  10. Нетрусов А.И., Котова И.Б. Микробиология. - М.: Изд. центр «Академия», 2006.

 11. Нетрусов А.И.. Практикум по микробиологии. — М.: Изд. центр «Академия», 2005.

 12. Павлович С.А., Пяткин К.Д. Медицинская микробиология. – Минск: Высшая школа, 1993.

13. Полянский Ю.Н Общая экология.  М: Просвещение, 1996

14. Федоров М.В. Микробиология. – М.: Гос. Изд-восельхозлитературы,1960.

15. Черемисинов Н.А., Боева Л.И., Семихатова О.А. Практикум по

микробиологии.– М.: Высшая школа, 1967.

16. Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. Основы

экологии: Учебник для 10-11кл. – М.: Дрофа.

17. Шлегель Г. Общая микробиология. — М.: Мир, 1986.

Секция: экология

Исследование микробной загрязнённости воздуха в помещениях  школы.

                        Фаткуллин Ильшат                                                                                                                

                                                                                          ученик 10 класса                                                                                                                          

                                                                                          МАОУ СОШ№16                                                                                                      

                                                                                              научный руководитель:                                                                                                  

                                                                                          Иванова Е.Н.                                                                                                                

                                                                                          учитель биологии

  Воздух – это среда, содержащая огромное количество микроорганизмов, которые могут с воздухом переноситься на значительные расстояния. В воздухе микроорганизмы сохраняются лишь некоторое время, после чего гибнут из-за воздействия ряда факторов: солнечной радиации, перепада температуры, отсутствия необходимых питательных веществ. Наиболее устойчивые микроорганизмы могут долго сохраняться в воздухе. К такой постоянной микрофлоре воздуха относятся споры грибов и бактерий,  и др.

  В воздухе закрытых помещений обнаруживаются микроорганизмы, постоянно обитающие в больших количествах на слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека. Они выделяются в окружающую среду при чиханье, кашле, смехе и разговоре с мельчайшими частицами слюны  и носоглоточной слизи.

  В воздухе закрытых помещений находится много бактерий, так как в большинстве таких помещений неизбежно массовое хождение, сопровождающееся поднятием в воздух пыли.

  Цель работы: исследование степени загрязнённости воздуха

                микроорганизмами школьных  помещений методом оседания Коха.

  Задачи: 1. Овладеть методом количественного учёта микроорганизмов воздуха

                 методом оседания Коха.

              2. Оценить степень загрязнённости воздуха выбранных школьных    

                 помещений.

              3. Выявить причины высокого или низкого содержания

                  микроорганизмов.

              4. Выработать практические рекомендации для уменьшения общей

                 обсеменённости воздуха.

 При проведении опыта использовали метод поверхностного посева в чашки Петри с твёрдой питательной средой: для бактерий – среда агар-агар, для грибов – сабура.  Чашки Петри с питательными средами ставили в разных школьных помещениях. После посева чашки ставили в термостат при температуре +370С. Выдерживали не более недели. Подсчитали под лупой число выросших колоний и сделали вывод.

Таблица.  Количество микроорганизмов в 1 м3 в помещениях школы.

Выводы.

1. Выделенные бактерии лучше росли на среде агар-агар, а грибы на питательной среде – сабура.

2.   При этом среди бактерий отмечалось явное преобладание грам+ кокковой микрофлоры, наиболее распространенными представителями которой являются члены семейства Микрококки (встречаются повсеместно). Это семейство включает роды микрококков и стафилококков. Микрококки имеют пигмент от желтого до розового, и именно таких цветов колонии преобладают.

 3. В одной из колоний оказалась смешанная культура – палочки и кокки разных цветов, что, возможно, вызвано нарастанием колоний друг на друга. Кокки из этой колонии собраны в группы по 2 и 4, что позволяет предположить их принадлежность к семейству сарцины.

 4. Еще одна культура с грам– палочками вызвала затруднения при идентификации, т.к. обычные почвенные палочки относятся к классам Бациллы и Клостридии и являются грам+.  Грам– палочки, обитают в почве, воде, на разных растениях, поэтому можно предположить, что наши бактерии из этого рода, но точное их определение затруднительно, хотя скорее всего это сапрофитные формы, занесенные с частицами почвы в раздевалку и коридор, где и были обнаружены.

 5.  Патогенной бактериальной микрофлоры не было обнаружено.

 6.  При идентификации грибов основным критерием служило строение мицелия и спорангиев, или конидиеносцев. Надо отметить значительное присутствие в воздухе школы спор плесневых грибов, которые являются условно-патогенными и могут вызывать плесневые микозы (аспергиллез, мукороз, пенициллиоз) у людей со слабым иммунитетом. Это предполагает необходимость проветривания классных помещений и более тщательной влажной уборки с применением дезинфицирующих средств.

7. Самым чистым помещением оказался спортзал. Это можно объяснить тем, что,  за час до эксперимента тех. персоналом школы была проведена влажная уборка с применением хлорсодержащих препаратов.

8. Среди рассмотренных помещений рекреация, учительская раздевалка и кабинет начальных классов  могут  рассматриваться в качестве «относительно» грязных. По-видимому, это объясняется тем, что активное движение, беготня, подвижные игры на переменах приводят к поднятию пыли, а, следовательно, и микроорганизмов, находящихся в ней.

9.   В ходе эксперимента было установлено, что общая загрязнённость воздуха в школьной столовой превышает допустимые нормы – число колоний 64 (санитарные нормы – не более 50 колоний).

10.Динамика содержания микроорганизмов в воздухе связана с постепенным загрязнением воздуха школьных помещений в течение учебного дня из-за постепенного увеличения количества людей, а также с интенсивностью передвижения людей.

Практические рекомендации.

1) Целесообразно, ежемесячно, проводить санитарно-гигиеническую оценку чистоты воздуха в школьных помещениях.

2) При обнаружении высокого процента болезнетворных бактерий в воздухе помещений необходимо проводить дезинфекцию кварцевыми бактерицидными лампами, а также влажную уборку с хлорсодержащими препаратами.

3) Школьники с воздушно-капельной инфекцией должны носить марлевые повязки, а при тяжелых формах заболевания освобождаться от занятий.

4) Необходимо ежедневное проветривание помещений, соблюдая температурный режим.