Сравнительная оценка микробиологического загрязнения воздуха в помещении школы

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Тасеевская средняя общеобразовательная школа №1»

Сравнительная оценка микробиологического загрязнения воздуха в помещении школы

Тасеево, 2021

Оглавление

1.Введение        3

2. Сравнительная оценка микробиологического загрязнения воздуха в помещении        5

2.1. Микрофлора воздуха и методики ее исследования        5

2.2. Методика исследования и результаты        7

2.3. Определение видового состава микрофлоры воздуха        12

3.Заключение        13

4. Список использованных источников        15

1.Введение

Мы живём, дышим, едим и даже не задумываемся о том, безопасна ли та среда, которая нас окружает. Наше здоровье зависит от того, каким воздухом мы дышим. А ведь многие заболевания мы получаем воздушно-капельным путём. Воздух является средой, содержащей большое количество микроорганизмов. Вместе с воздухом они переносятся на большие расстояния. В отличие от почвы или воды воздух  не самая благоприятная среда для развития микроорганизмов, но некоторые организмы, такие как бактерии, пигментирующие кокки, споры грибов, могут довольно долго сохраняться в воздухе. Количество микроорганизмов постоянно колеблется в значительных пределах. Некоторые микроорганизмы, находящиеся в воздухе способны вызывать воздушно-капельные инфекции и даже эпидемии.         Большое количество времени я провожу в школе, поэтому проблема качества воздушной среды в учебном учреждении является очень актуальной.

Цель – оценить степень микробиологического загрязнения воздуха  помещений школы и определить видовой состав микрофлоры воздуха.

Задачи:

1. Изучить источники информации по данному вопросу;
2. Определить количество микроорганизмов в воздухе различных помещений школы в различных условиях;
3. Определить видовой состав микрофлоры воздуха в помещениях школы;
4. Предложить рекомендации по улучшению качества воздушной среды в школе;

Объект исследования: воздух в помещениях школы.

Предмет исследования: микроорганизмы, находящиеся в воздухе.

Гипотеза: я предполагаю, что в разных помещениях школы в тех или иных условиях содержится разное количество микроорганизмов.

В ходе проведенной работы я использовала следующие методы изучения выбранной темы: теоретический; экспериментальный; математический; сравнительный.

Главным источником сведений моей работы является проведенный мной эксперимент, в ходе которого я смогла определить количество микроорганизмов и установить является ли воздух в помещениях школы безопасным для учащихся и учителей.

2. Сравнительная оценка микробиологического загрязнения воздуха в помещении

2.1. Микрофлора воздуха и методики ее исследования

Воздух это смесь газов, частиц пыли и паров воды. Вместе с пылью  в воздух с поверхности почвы и растений, с отходами производств, из организмов человека и животных попадают разнообразные микроорганизмы. Попадая на пылинки, они удерживаются в воздухе и затем, оседая на поверхность предметов, переносятся на значительные расстояния. Воздух атмосферы и закрытых помещений отличается по количественному и качественному составу микрофлоры. Количество микроорганизмов в атмосферном воздухе достигает от нескольких сотен до нескольких десятков и сотен тысяч в 1 м3. Зимой и осенью количество микроорганизмов намного больше, чем весной и летом. Состав микрофлоры воздуха зависит от интенсивности ветра, количества осадков, активности солнечной радиации, времени года, количества людей в помещении, проветривания и уборки помещения. В атмосферном воздухе отмечают около 100 видов микроорганизмов, главным образом непатогенных, отличающихся высокой устойчивостью к высыханию, ультрафиолетовым лучам и другим неблагоприятным условиям внешней среды. Патогенные и условно патогенные бактерии встречаются довольно редко[6].

Исследования показали, что количество микроорганизмов в воздухе помещений больше, чем в атмосферном воздухе, в 50 - 100 и более раз. Микрофлора воздуха закрытых помещений содержит в основном микроорганизмы, которые попадают в воздух с поверхности тела животных и человека, находящихся в этом помещении. В воздухе микроорганизмы находятся в виде капельного или пылевого микробного аэрозоля. Ученые выяснили, что в состав микрофлоры воздуха входят такие микроорганизмы, как микрококки, сарцины, стрептококки, стафилококки, туберкулёзная и дифтерийная палочки, а также споры грибов пеницилла, аспергилла и мукора и другие представители. В связи с этим, воздух может стать источником появления различных инфекций: гриппа, кори, скарлатины, дифтерии, туберкулёза, коклюша, стрептококковых, стафилококковых и менингококковых инфекций, ангины, оспы и других[7]. Поэтому постоянно проводится санитарно-бактериологический контроль состояния воздуха в детских учреждениях, больницах, в аптеках. Существуют нормы оценки воздуха в закрытых помещениях [2].

Таблица 1.

Критерии для санитарной оценки воздуха жилых помещений (число микроорганизмов в 1 м3 по А.И. Шафиру)

К основным методам отбора проб воздуха относят седиментационные и аспирационные. Седиментационный метод основан на естественном осаждении бактерий из воздуха на чашку Петри с питательной средой и последующим выдерживанием в термостате в течение двух суток при температуре 37˚С и подсчетом колоний, выросших за это время на всей площади чашки. Аспирационный метод основан на аспирации определенного объема воздуха с высеванием содержащихся в нем бактерий на поверхность питательной среды с применением щелевого прибора Кротова или с помощью микробиологического импактора воздуха «Флора-100»[3].

2.2. Методика исследования и результаты

Микробиологическое исследование воздуха, проведенное мною, можно разделить на следующие этапы:

1. Отбор проб;

2. Бактериологический посев, культивирование микроорганизмов;

3. Подсчет выросших колоний; обработка и анализ полученных данных.

Отбор проб, как и при исследовании любого объекта, является наиболее ответственным. Следует обратить внимание на то, что при отборе проб микроорганизмов находящихся в воздухе во многих случаях происходит посев его на питательную среду.

Для своей работы я использовала седиментационный метод, так как он более доступен.

Так как в нашей школе нет данного оборудования, я обратилась в сетевую естественнонаучную лабораторию, которая была открыта на базе Центра внешкольной работы под руководством А.Ф.Соловьева. В лаборатории мне предоставили чашки Петри  и сухой концентрат БТН-агар (питательный агар). Для проведения исследования мне необходимо было приготовить питательную среду. Агар-агар представляет собой продукт переработки высушенных морских водорослей рода анфельция, состоящий в основном из полисахаридов. В холодной воде агар-агар набухает и размягчается, в горячей (90-100° С) расплавляется, образуя клееобразную массу. Застывает агар-агар при 40°С, образуя студень. На 17 г сухой среды разводила 40 мл дистиллированной воды и стерилизовала до полного растворения агара. Полученный раствор с помощью медицинского шприца разливала в стерильные чашки Петри (по 15 мл), затем сразу закрывала их и оставляла при комнатной температуре для застывания.

Мною было проведено исследование в конце учебного дня. Чашки Петри с МПА размещала в центре помещения на высоте 1,5-1,7 м от пола оставляла открытыми на 5 мин для оседания микроорганизмов в различных помещениях школы: в коридоре, столовой,  туалете, спортзале, в кабинетах математики и биологии. Затем закрывала чашки и помещала в теплое место при  температуре 30°С на трое суток. Дальше проводила подсчёт выросших колоний и рассчитывала по формуле В.Л. Омелянского количество микроорганизмов (результаты представлены в таблицах).

После подсчета  определяла количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха по формуле В.Л. Омелянского, согласно которой предполагается, что в чашки с питательной средой площадью 100 см2, в течение 5 мин оседает столько микробных клеток, сколько их содержится в 10 л воздуха. Для определения количества бактерий в 1м3 воздуха применяют формулу Омелянского:

       Ах100х1000х5

Х = --------------------

          в х 10х Т

где Х – количество микробов в 1 м3 (1000 л) воздуха;

А – число колоний выросших на МПА в чашках;

в – площадь чашки (78 см2);

5 – время экспозиции по правилу Омелянского;

Т – время, в течение которого чашка была открыта;

10 –10 л воздуха по правилу Омелянского;

1000 – 1 м3 воздуха;

100 - 100 см2 питательной среды.

Таким образом, получила следующие результаты:

Таблица 2.

Результаты исследования в конце учебного дня

           Рис 1. Коридор                                                             Рис 2. Столовая

Рис 3. Кабинет математики                                                  Рис 4 .Туалет

Рис. 5 Спортзал                                      Рис. 6 Кабинет биологии

Анализируя результаты  исследования, которое проводилось после уроков в зимнее время, и сравнивая их с нормативами, можно отметить, что воздух в коридоре, спортзале и кабинетах математики и биологии является  загрязненным, так как  количество микроорганизмов превышает допустимые нормы. Столовая и туалет оказались наиболее чистыми, это может быть связано с тем, что они постоянно проветриваются и проводится уборка с дезинфицирующими средствами.

             Рис 7.Сравнительная диаграмма количества микроорганизмов

Анализ полученных результатов позволяет сделать вывод о том, что данное количество микроорганизмов во всех исследуемых помещениях школы, находится в пределах нормы. Очевидно, что влажная уборка с моющими и дезинфицирующими средствами значительно уменьшила количество микроорганизмов в помещениях.

2.3. Определение видового состава микрофлоры воздуха

Для определения видового состава воздуха, я обратилась к специалистам бактериологической лаборатории МБУЗ «Тасеевская центральная районная больница». Главный специалист  Марина Петровна Мерзлякова с радостью согласилась мне помочь. Она рассказала о составе микрофлоры воздуха и о разных способах определения его видового состава. Самым приемлемым и распространенным является метод определения видов микроорганизмов по Грамму. Изначально все бактерии бесцветны и методом окрашивания можно определить грамположительные и грамотрицательные бактерии, благодаря их способности по-разному воспринимать окраску. Так как это свойство бактерий врожденное, видовое и неизменное. Марина Петровна показала мне технику приготовления мазка, его фиксации и окраски.  Затем я сама приготовила микропрепараты из выросших колоний, зафиксировала его над пламенем горелки и окрасила его по методу Грамма. На фиксированный мазок я нанесла раствор генцианвиолета на 1-2 минуты, слила его и нанесла раствор Люголя на 1-2 минуты, затем для обесцвечивания нанесла 70% спирт на 30-60 сек, после этого промыла мазок водой и докрасила раствором фуксина в течение 1-2 минут, снова промыла водой и высушила мазок на воздухе. Затем рассмотрела мазок бактерий в микроскоп с иммерсионной системой. В ходе наблюдения я увидела грамположительные бактерии округлой формы - кокки, окрашенные в сине-фиолетовый цвет и мицелий грибов. В результате исследования я выяснила, что данные микроорганизмы безвредны для здоровья человека.

3.Заключение

1. Работа над данной темой помогла мне изучить различные источники информации, узнать состав микрофлоры воздуха, познакомиться с условиями, влияющими на её количество и методиками ее исследования.
2. Цель, которую я поставила перед собой в работе, мною достигнута. Мне удалось в ходе проведенных исследований подтвердить гипотезу. Оказалось, что количество микроорганизмов в разных помещениях школы и в различных условиях действительно разное.
3. В ходе исследования я определила количество микроорганизмов содержащихся в воздухе помещений школы после уроков в учебный день и сделала вывод о том что, количество микроорганизмов в воздухе изменяется и зависит от скопления людей, санитарно-гигиенического состояния помещений, периодичности их уборки и вентилирования.
4. Для уменьшения микробиологического загрязнения помещений школы я составила следующие рекомендации:

• Регулярно и чаще проветривать школьные помещения;
• Ежедневно проводить влажную уборку с моющими и дезинфицирующими средствами;
• Приобрести УФ-облучатели открытого (неэкранированного) или закрытого (экранированного) типа для обеззараживания воздуха;
• Озеленить школу – посадить растения, летучие выделения которых обладают выраженной антибактериальной, антивирусной, антифунгальной активностью в отношении воздушной микрофлоры. (Сансевьера трехполосная,  сциндапсус пестрый, цииссус антарктический, тетрастигма Вуанье, пеларгония (герань) душистейшая, колеус Блюма, кипарис вечнозеленый пирамидальный, самшит вечнозеленый, фикус Бенджамина). Наиболее фитонцидно-активными являются следующие: хлорофитум хохлатый, фиалки, драцены, юкка, монстера, каланхое, гибискусы, лимоны[1].

Работать над данной темой мне было очень интересно и практически значимо, потому что я исследовала окружающую среду, в которой живу. Полученные мною сведения можно использовать на уроках биологии. Кроме того, с результатами моего исследования я познакомила администрацию школы. Данные исследования можно продолжить после реализации проекта по озеленению школы фитонцидными растениями, выявив их влияние на микрофлору воздуха.

4. Список использованных источников

1. Блинкин, С.А. Фитонциды вокруг нас / С.А. Блинкин. - М.: 1981.- 185 с.
2. Леонова И.Б. Лабораторный практикум по дисциплине «Основы микробиологии», Москва, ФГБОУ ВПО «РЭУ им. Г.В.Плеханова», 2012г
3. Микробиологическое исследование воздуха, [Электронный ресурс.] URL:https://magazinlab.ru/article/microbiologicheskoe-issledovanie-vozduha.html 
4. Микрофлора воздуха, воды, почвы и человека, [Электронный ресурс.] URL: http://www.grandars.ru/college/medicina/mikroflora.html 
5. Практикум по микробиологии: Учеб. Пособие для студ. высш. учеб. заведений/А.И. Нетрусов, М.А. Егоров, Л.М. Захарчук и др.; Под ред. А.И. Нетрусова. – М.; Издательский центр «Академия», 2005. – 608 с.
6. Практикум по микробиологии: Учебное пособие для вузов/Е.З. Теппер, В.К. Шильникова, Г.И. Переверзева; Под ред. В.К. Шильниковой. – 5-е изд., перераб. и доп. – М. Дрофа, 2004. – 256 с.; ил.
7. СанПиН 2.4.2.2821-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям и организации обучения в общеобразовательных учреждениях»
8. Состав микрофлоры воздуха, [Электронный ресурс.] URL: http://infection-net.ru/obshcie-znaniya-ob-infekciyah/sostav-mikrofloryi-vozduha 
9. Творогова А.С. Микробиологический эксперимент в школе. - Саранск, «Нива», 1987. - С. 5-10.
10. Федорос Е. И., Нечаева Г.А. Экология в экспериментах: учебное пособие для учащихся 10- 11 классов общеобразовательных учреждений.- М.: Вентана- Граф, 2007.- 384 с.