исследовательская работа "Бактериальное загрязнение школьных помещений"

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 102

Россия, пгт Амазар Могочинского района Забайкальского края

Шаг в будущее

Исследовательская работа

Бактериальное загрязнение школьных помещений

                                                                      Автор: Иванова Яна Павловна,

 ученица 11 класса МОУСОШ № 102

                                                                       Научный руководитель: Резникова

                                                                                    Надежда Владимировна,                                                                                      

учитель географии МОУСОШ № 102

Амазар, 2023

Шаг в будущее

Бактериальное загрязнение школьных помещений, Иванова Яна Павловна

Россия, пгт Амазар Могочинского района Забайкальского края

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 102 п. Амазар

Аннотация

             В современном мире рядом с человеком существует огромное количество микроорганизмов. Многие из них, такие как бактерии, сохранились с древнейших геологических эпох. В процессе эволюции они приспособились не только жить рядом с человеком, но и научились паразитировать в его организме, вызывая различные заболевания ( кишечные, респираторные, аллергические). При этом бактерии окружают человека повсюду, очень быстро размножаются и распространяются. Чем больше поток людей в помещении, тем больше его бактериальное загрязнение, тем больше шансов заражения различными инфекционными заболеваниями. Школа-это место где очень большой поток людей в течении дня (детей, учителей, родителей, техперсонала). В свою очередь, дети особенно часто подвержены бактериальным заболеваниям. В данной работе мы выявляем  бактериальное загрязнения различных школьных помещений, в которых находятся дети.

           Цель работы: изучить степень бактериального загрязнения в школьных помещениях, с наибольшей проходимостью

           Методы и приемы, используемые в работе

           Большая доля нашей работы-это практическая часть, связанная с подготовкой питательного субстрата и разведением на нем колоний бактерий, подсчет количества их в одном кубическом метре воздуха школьного помещения. Мы определим количество бактерий в воздухе школьных помещений и сравним показатели с допустимыми нормами. Главное для нас не только выявить самое загрязненное бактериями помещение, но и определить причины сложившейся ситуации, и составить рекомендации по устранению данной проблемы.

        Теоретические методы

- анализ информационных источников

        Практические методы

- посев и разведение колоний бактерий, расчеты количества бактерий содержащихся в 1м3 воздуха школьных помещений

Шаг в будущее

Бактериальное загрязнение школьных помещений

Иванова Яна Павловна

Россия, пгт Амазар Могочинского района Забайкальского края

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 102 п. Амазар

План исследований

       Школа- это самое важное помещение для детей нашего поселка от 6-до 17 лет, которое они посещают ежедневно и большую часть времени в течение дня проводят именно в нем. Состояние здоровья школьников зависит от большого количества факторов. Одним из значимых факторов является воздушная среда. С состоянием воздушной среды, характером ее микрофлоры связана заболеваемость учащихся респираторными заболеваниями. По данным Роспотребнадзора среди всех лиц, болеющих ОРВИ почти 50 %  дети (Исаева Г.Ш., Зиатдинов В.Б., Габидуллина С.Н. Гигиенический и микробиологический мониторинг в начальной школе. https://cyberleninka.ru/). В нашей школе обучается более 300 детей. Большая их доля находится в здании «Основной  школы». Все учащиеся основной и средней школы учатся в первую смену. В школе кабинетная система, т.е. ученики в течении учебного дня ходят по кабинетам. Через один кабинет в среднем проходит от 5до 8 классов с количеством человек от 15 до 29.  Поток людей в течение дня в школьных помещениях значительный. Учитывая вышеперечисленное, мы предполагаем, что в школьных помещениях наблюдается сильное бактериальное загрязнение.

      Гипотеза: для помещений школы характерно значительное бактериальное загрязнение

      Основные источники информации:

1. статья Исаева Г.Ш., Зиатдинов В.Б., Габидуллина С.Н. Гигиенический и микробиологический мониторинг в начальной школе (https://cyberleninka.ru)
2.  статья Эпштейна Ф.С., Э.Г. Саламандра «Бактериальное загрязнение воздуха в помещениях с различной степенью заселения». (https://cyberleninka.ru)

    Описание метода:

 Практическая часть работы состоит в исследовании школьных помещений на бактериальное загрязнение. Для этого мы использовали метод Коха- последовательное разведение исследуемого материала в расплавленном агаре. Стандартным способом подготовим питательную среду. Кипятим мясной бульон, процеживаем его, добавляем  агар-агар и разливаем питательную среду по чашкам Петри для стабилизации. Чашки Петри для дезинфекции предварительно прогрели в микроволновой печи. Крышки на чашках необходимо моментально закрыть, оставить бульон стабилизироваться. Бактерий собираем методом смывания с поверхности и подселяем на питательную среду. Ватную палочку, изготовленную самостоятельно из стерильной ваты, смачиваем дистиллированной водой, проводим ей по исследуемой поверхности, а затем проводим несколько раз по застывшему бульону. Чашку Петри накрываем крышкой и убираем в теплое темное место (бактерии не любят свет и холод). Наблюдаем за ростом бактерий на питательном субстрате. Через неделю проводим контроль, подсчитываем число колоний. Измеряем площадь чашки Петри по формуле S=pr2  (S  -площадь   p – 3,14  r – радиус чашки Петри). Затем подсчитываем количество бактерий в 1 дм2 воздуха (1дм=100мм) пропорцией:

  N колоний в чашке (подсчитано)  ---------- S чашки Петри (подсчитано)

    Х колоний в воздухе (ищем)       -----------100мм2

Затем считаем количество бактерий в 1м3 воздуха ( это 1000л) (Лаптандер, М. А. Определить степень загрязнения воздуха в учебных помещениях методом Коха / М. А. Лаптандер, Ж. У. Касенова. — Текст : непосредственный // Юный ученый. — 2017. — № 3.1 (12.1). — С. 47-50. — URL: https://moluch.ru/young/archive/12/1004/)

Закладку опыта производим несколько раз и выводим средний результат.

       Условия освещенности, влажности и температура в исследуемых помещениях регистрируются с помощью приборов. Температура измеряется с помощью термометра комнатного. Показания температуры снимают несколько раз и выводят средние значения. Влажность воздуха измеряется с помощью прибора – гидрометр психометрический. Для этого снимаются показания двух термометров (влажного и сухого). Затем вычисляется разница между показаниями термометров. По соотношению показаний сухого термометра и разницы между показаниями термометров определяется влажность воздуха в %. Показания влажности измеряются несколько раз и вычисляется среднее значение – отношение сумм всех показаний к количеству измерений. Освещенность в помещениях измеряется с помощью цифровой лаборатории Relion. На ноутбуке загружается приложение, подключается датчик освещенности. Датчик регистрирует данные, которые отображаются в программе. Освещенность измеряется в люксах. Учитываются средние показатели, полученные путем многократного измерения.  

Шаг в будущее

Бактериальное загрязнение школьных помещений

Иванова Яна Павловна

Россия, пгт Амазар Могочинского района Забайкальского края

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 102 п. Амазар

Научная статья

        Бактериальное загрязнение – это появление в воздухе или воде патогенных бактерий. Такой вид загрязнений носит временный характер и легко устраняется в ходе влажной уборки помещения. Спектр заболеваний, вызываемых бактериями, чрезвычайно широк – от раздражений кожи до смертельно опасных инфекций. Бактериальное загрязнение  способно вызывать даже эпидемии (www.present5.com). Основные причины бактериальных загрязнений – это несоблюдение санитарно-гигиенических норм, отсутствие контроля за соблюдением этих правил (www.stusfiele.ru).  Школьные помещения характеризуются высокой проходимостью в течение дня, поэтому очень сильно подвержены бактериальному загрязнению. Бактерии – одноклеточные организмы, которые не могут перемещаться в воздухе, они оседают на поверхностях стен, мебели, пола, дверных ручках. При движении людей они поднимаются в воздух и попадают в дыхательные пути человека, на кожу, одежду, сумки и т.д. А затем переносятся из помещения в помещение и «съедаются» грязными руками вместе с пищей.  В ходе работы мы исследовали школьные помещения с набольшей на наш взгляд проходимостью: холл 1 этажа (смыв бактерий брали с ручки входной двери), холл 2 этажа ( смыв производили с подоконников), школьный туалет ( смыв с пола), школьный кабинет (смыв с ученической парты).

      Задачи исследования:

1. Оценить  условия в школьных помещениях для размножения бактерий
2. Определить количество микроорганизмов  методом посева их  на питательную среду
3. Составить рекомендации по снижению бактериального загрязнения школьных помещений

      При проведении исследования основополагающими информационными источниками для нас были: статья Исаева Г.Ш., Зиатдинов В.Б., Габидуллина С.Н. Гигиенический и микробиологический мониторинг в начальной школе и статья Эпштейна Ф.С., Э.Г. Саламандра «Бактериальное загрязнение воздуха в помещениях с различной степенью заселения».  При проведении работы мы изучили условия в исследуемых школьных помещениях и оценили их благоприятность для размножения бактерий. Для проведения исследований использовали цифровую лабораторию Relion, гигрометр психометрический, термометр. Важным для нас было выяснить как часто проводятся влажные уборки в этих помещениях. Провели опрос техперсонала школы, а также провели наблюдения.  Для учета бактерий пользовались методом смыва микроорганизмов с различных поверхностей в школе. Для эксперимента подготовили питательную среду (мясной бульон), стабилизировали бульон агар-агаром, разлили его по чашкам петри.  Провели посев микроорганизмов на питательную среду (палочкой провели по питательной среде), чашки Петри накрыли и поместили в темное, теплое место. Посев бактерий на питательную среду производили в школьном кабинете с парты, в школьном холле 1 этаж (дверная ручка), в школьном холле на 2 этаже (подоконник), в школьном туалете (пол). Для более точных расчетов посев микроорганизмов проводили многократно. Все исследования проводили осенью (октябрь- ноябрь) после 3 урока, когда проходимость в школьных помещениях была уже достаточной. Подсчет колоний провели через неделю. При изучении посевов, мы обнаружили не только колонии бактерий. В посеве с подоконника вместе с бактериями выросли плесневые грибы. Причем  сначала преобладали колонии бактерий, но в последствии их  количество сократилось, плесневых грибов стало больше. Их количество мы также подсчитали и учитываем в своем исследовании, так как плесневые грибы, также как бактерии, отрицательно влияют на организм детей. Подсчитали количество выросших колоний микроорганизмов. В конце исследования мы составили рекомендации для уменьшения бактериального загрязнения.

На основании проведенного  исследования, мы сделали следующие выводы:

1. Бактерии-микроорганизмы, которым для размножения нужны оптимальные условия. Если таковых нет, то процессы жизнедеятельности у бактерии превращаются  и она может долгое время лежать в окружающей среде, пока не попадет в благоприятные условия. Для активного роста и размножения бактериям необходимы определенные питательные вещества, например организм человека или искусственная питательная среда. К основным источникам питания относятся органические соединения, содержащие белки, жиры и углеводы. Однако деление бактерий может происходить и в окружающей среде. Для этого необходимы оптимальные температурные условия ( не ниже 5 градусов С). Чем теплее, тем быстрее размножаются бактерии. Освещенность – также один из факторов, влияющих на развитие бактерий. Речь идет о естественном освещении солнцем. Чем она выше, тем ниже способность бактерий выживать (ультрафиолет, который содержится в солнечном свете убивает бактерии). (https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/ru). Бактерии относятся в основном к влаголюбивым, при влажности среды ниже 20 % их рост прекращается. Для плесеней нижний предел влажности среды составляет 15%, а при значительной влажности воздуха и ниже. Оседание водяных паров из воздуха на поверхность продукта способствует размножению микроорганизмов (https://studfile.net/).

Исследовав помещения, в которых делался сбор микроорганизмов мы получили следующие данные:

      «Боятся» бактерии и плесени влажной уборки с добавлением хлорсодержащих моющих средств. Поэтому при изучении условий размножения бактерий мы провели опрос техперсонала и выяснили, что уборка проводится по следующему графику:

      Таким образом,  условия для микроорганизмов в исследуемых нами помещениях достаточно благоприятны: влажность не ниже 20%, освещенность низкая, температура не ниже 5 0 С.  Такой фактор, как влажные уборки, способен снижать бактериальное загрязнение. Однако, не везде количество таких уборок достаточно. Например, в школьном кабинете. Положительным фактором считаем также использование в школьных помещениях рециркуляторов воздуха, которые обладают антибактериальными свойствами.

2. Для повседневной санитарно-гигиенической оценки воздуха определяют: 1. Общее количество микробов, находящихся в 1 м3 воздуха; По концентрации этих микробов определяют степень загрязнения воздушной среды. Микробиологическое состояние воздушной среды закрытых помещений очень лабильно. Количество микроорганизмов в воздухе колеблется в зависимости от санитарно-гигиенического состояния помещений, Основным источником (на 70-80%) микробного загрязнения воздуха закрытых помещений является человек. Санитарно-гигиеническое состояние воздуха закрытых помещений оценивается по ряду параметров, среди которых: а) общее количество микроорганизмов в 1 куб. м (относительный показатель состояния, б) наличие плесневых грибов (фактор развития аллергических и бронхолегочных заболеваний). Обнаружение в воздухе закрытых помещений данных микробов, обладающих признаками патогенности, является показателем эпидемического неблагополучия данного объекта. Обнаружение в воздухе закрытых помещений данных микробов, обладающих признаками патогенности, является показателем эпидемического неблагополучия данного объекта ( Лаптандер, М. А. Определить степень загрязнения воздуха в учебных помещениях методом Коха / М. А. Лаптандер, Ж. У. Касенова. // Юный ученый. — 2017.: https://moluch.ru/young/archive/12/1004/). Поселив микроорганизмы на питательную среду, и, вырастив их в оптимальных условиях. При выращивании микроорганизмов мы зафиксировали не только рост бактерий, но и размножение плесневых грибов. При подсчетах учитывали все микроорганизмы, не только колонии бактерий. Результаты эксперимента оформили в таблицу:

 Полученные результаты мы сравнили с установленными нормами.

Норматив по оценке бактериальной загрязненности воздуха в настоящее время нет. Критерием для оценки чистого и загрязненного воздуха в жилых, невентилируемых помещениях приняты показатели, предложенные А. И. Шафиром (
Лаптандер, М. А. Определить степень загрязнения воздуха в учебных помещениях методом Коха / М. А. Лаптандер, Ж. У. Касенова. // Юный ученый. — 2017.: https://moluch.ru/young/archive)

      Соответственно сравнительным данным, можно отметить, что в исследуемых школьных помещениях уровень бактериального загрязнения не превышает нормы. Воздух считаемся чистым. Так как исследование проводилось в октябре-ноябре, использовали показатели зимнего периода.

       Однако, относительное сравнение полученных результатов показало нам,  что больше всего всего микроорганизмов содержится в воздухе холла 2 этажа.  А именно,  на подоконнике. Предполагаем, что это связано с большой проходимостью. Здесь  находится зона  рекреации, то есть здесь школьники задерживаются между уроками, общаются, здесь каждую перемену находятся их школьные сумки, часто они размещаются именно на подоконниках, с которых делался смыв. Меньше всего бактерий содержится в воздухе школьного туалета. И это объяснимо. В школьном туалете чаще всего производится уборка с использованием хлорсодержащих моющих средств. Причем, уборка осуществляется несколько раз в день. Кроме того, обратили внимание на то, что в туалетах один раз в день проводится проветривание. Много бактерий зафиксировано в кабинете, на школьной парте.  Они оседают  на школьных партах. В одной из проб количество бактерий небольшое. Такая картина сложилась из-за того, что смыв пробы был сделан после генеральной уборки. Это в свою очередь доказывает, что уборка значительно сокращает число микроорганизмов в воздухе. Стоит отметить, что при изучении выращенных бактерий, по окраске среды, которую они сформировали определили наличие в воздухе школьных помещений такого вида бактерий как золотистый стафилококк. Золотистый стафилококк – очень распространенная бактерия, которая вызывает кишечные расстройства и респираторные заболевания.

3. На основании проделанной работы мы составили рекомендации для снижения бактериального загрязнения школьных помещений:

- увеличить число влажных уборок, с обязательной обработкой всех поверхностей в помещении, в том числе подоконников. Желательно использование хлорсодержащих моющих средств

- увеличить частоту проветриваний в помещениях, в том числе в зимнее время года, так как циркуляция воздуха в помещении снижает колониальный рост бактерий

- увеличить количество зеленных растений в помещениях, способных «чистить» воздух ( хлорофитумы, бегонии)

- рекомендовать школьникам как можно чаще мыть руки с мылом

- использование рециркуляторов в школьных помещения

Работа, которую мы провели является практически значимой. Основная ее ценность в собранном и обработанном материале, который  можно использовать при проведении классных часов, родительских собраний, а также при проведении уроков биологии и экологии в школе. Кроме этого, мы поделились результатами нашего исследования с заместителем директора школы по административно-хозяйственной части, с целью более эффективного планирования уборки школьных помещений.

Таим образом, задачи выполнены. Цель достигнута.

Источники информации

1. Исаева Г.Ш., Зиатдинов В.Б., Габидуллина С.Н. Гигиенический и микробиологический мониторинг в начальной школе/https://cyberleninka.ru/
2. Эпштейна Ф.С., Э.Г. Саламандра «Бактериальное загрязнение воздуха в помещениях с различной степенью заселения». /https://cyberleninka.ru/
3. Лаптандер, М. А. Определить степень загрязнения воздуха в учебных помещениях методом Коха / М. А. Лаптандер, Ж. У. Касенова. // Юный ученый. — 2017. — № 3.1 (12.1). — С. 47-50. — URL: https://moluch.ru/young/archive/12/1004/
4. www.present5.com
5. www.stusfiele.ru
6. https://dairyprocessinghandbook.tetrapak.com/ru
7. https://studfile.net/

Приложение