Анализ микрофлоры воздуха

Микрофлора и её составляющее

В среднем около четверти суток школьники находятся в стенах гимназии, перемещаясь из класса в класс, ожидая начала урока в коридорах, посещая на переменах столовую. Для успешного изучения школьных дисциплин очень важно хорошее самочувствие ребят, ведь только здоровый ученик способен активно трудиться, преодолевать трудности, добиваться поставленной цели. Как известно, здоровье человека напрямую зависит от экологического состояния помещений, ведь именно в помещениях мы проводим около 2/3 своей жизни.

Помимо температурного режима и освещенности, очень важным экологическим показателем состояния школьных помещений является и анализ микрофлоры воздуха.

В закрытых помещениях, особенно где находится много людей, воздух почти всегда содержит больше микроорганизмов, чем наружный. Среди микроорганизмов закрытых помещений доминируют обитатели носоглотки человека, в том числе патогенные виды, попадающие в воздух при кашле, чихании или разговоре.

Известно, что самоочищения воздуха закрытых помещений не происходит. Поэтому очень важно следить за санитарным состоянием классов, коридоров и других мест наибольшего скопления школьников, так как от этого напрямую зависит уровень микробного загрязнения.

Исходя их вышесказанного, целью моего исследовательского проекта является количественная оценка обсемененности воздуха гимназии микроорганизмами, а также выявление факторов, влияющих на микробное загрязнение школьных помещений.

Сравнение полученных результатов количественного учета микроорганизмов с санитарными нормами

Известно, что в организм человека за сутки попадает около 1 млрд. микроорганизмов. Верхние отделы дыхательных путей анатомически приспособлены для осаждения бактерий из вдыхаемого воздуха, многие из которых могут быть патогенными. Проведенная статистическая обработка полученных мною данных и выявление факторов влияющих на микробную обсемененность делает мою работу особенно актуальной, поскольку позволяет выработать рекомендации по снижению уровня микробного загрязнения помещений гимназии.

Микрофлора воздуха закрытых помещений

В атмосферный воздух микроорганизмы попадают с поверхности Земли и предметов вместе с поднимающейся пылью. Воздух не является благоприятной средой для развития микроорганизмов, так как в нем отсутствует капельно – жидкая вода. В воздухе микроорганизмы лишь временно могут сохранять жизнеспособность, и многие из них более или менее быстро погибают под влиянием высушивания и солнечных лучей.

Состав микрофлоры воздуха нестабилен. В воздухе находятся обычно наиболее устойчивые против высыхания и действия ультрафиолетовых лучей различные микрококки, сарцины, споры бактерий и грибов, дрожжи.

Воздух закрытых помещений и атмосферный значительно различаются по количественному и качественному составу микрофлоры. Микрофлора воздуха закрытых помещений более однообразна и стабильна.

Микроорганизмы в воздухе находятся в состоянии аэрозоля. Выделяют три основные фазы бактериального аэрозоля.

Капельная, или крупноядерная фаза состоит из бактериальных клеток, окруженных водно – солевой оболочкой. Диаметр частиц около 0, 1мм и более. Частицы оседают довольно быстро, длительность пребывания в воздухе составляет несколько секунд.

Мелкоядерная фаза образуется при высыхании частиц первой фазы и состоит из бактериальных клеток, сохранивших только химически связанную воду на своей поверхности. Это наиболее устойчивая фаза, так как диаметр большинства частиц не превышает 0, 05 мм, а скорость оседания частиц составляет в среднем 0,013 см/с. Эта фаза представляет наибольшую эпидемиологическую опасность, так как в ее составе распространяется большинство возбудителей воздушно – капельных инфекций, особенно малоустойчивых к внешним воздействиям (например, возбудитель коклюша).

Фаза «бактериальной пыли». Размер частиц варьирует от 0,01 до 1 мм. Вследствие длительного пребывания во взвешенном состоянии и способности частиц проникать в дыхательную систему, «бактериальная пыль» также представляет эпидемиологическую опасность. Эта фаза бактериального аэрозоля преобладает в воздухе жилых помещений и с ней рассеиваются патогенные микроорганизмы, устойчивые к высушиванию (микобактерии, клостридии, стафилококк, стрептококки, грибы).

Микроорганизмы в закрытых помещениях в значительной мере защищены от пагубного для них воздействия солнечных лучей. Малоподвижный воздух в ограниченном пространстве, благоприятные условия температуры, влажности воздуха и самое главное – содержание в помещениях пыли и капелек жидкости, - все это способствует развитию болезнетворных микробов, длительному сохранению их жизнеспособности.

Методика эксперимента

Работа выполнена при содействии руководителя специальности «Микробиология» кафедры генетики, микробиологии и биотехнологии КубГУ профессора Эммы Викторовны Карасевой и при непосредственном участии научного сотрудника этой же кафедры кандидата биологических наук Волченко Никиты Николаевича.

В качестве объекта исследования я выбрала два кабинета (один кабинет с большим количеством цветов, второй – с незначительным), коридор и столовую. Кабинеты примерно одинаковой площади, объема освещенности и содержания (кабинеты во время исследования не проветривались, влажной уборки в классах перед экспериментом не проводилось). Коридор и столовая выбраны для исследования по причине большого скопления в них учащихся во время перемен.

Отбор проб воздуха проводился по методу Коха (метод оседания). Чашки Петри с тремя видами сред, предоставленных кафедрой генетики, микробиологии и биотехнологии КубГУ (универсальная среда МПА, среда Сабуро для обнаружения спор грибов и среда Эндо для обнаружения в воздухе БГКП (бактерий группы кишечной палочки)) устанавливали на высоте 1 м от пола и оставляли на 5 минут. По окончании экспозиции чашки Петри закрывали и выдерживали при комнатной температуре в течение 5 дней. На третьи сутки подсчитывались колонии.

Далее производился расчет микроорганизмов, содержащихся в 1 м3 воздуха

(КОЕ в 1 м3), исходя из предположения, что за 5 мин. на площадь среды 100 см2 оседает такое количество микроорганизмов, которое содержится в 10 л воздуха. Вычислив площадь чашки Петри, можно подсчитать количество бактерий в 1 м3 воздуха.

Сравнительный анализ микрофлоры воздуха гимназии

Сравнение КОЕ в м3 воздуха в классе до урока и после

Исходя из данной таблицы и гистограммы видно, что после урока наблюдается увеличение количества колоний приблизительно в 3 раза. По санитарным нормам воздух считается чистым, если в нем содержится менее 2500 микроорганизмов на 1 м3. Следовательно, даже после уроков микробная обсемененность класса не превышает санитарные нормы.

Поскольку на среде Сабуро растут только колонии грибов, для составления гистограмм и общих выводов по итогам этого и последующих экспериментов, я учитывала результаты, полученные на универсальной среде МПА.

Сравнение КОЕ в м3 в озелененном и неозелененном классах после урока

Известно, что все виды и сорта растений обладают фитонцидными свойствами. Фитонциды – вещества растительного происхождения разнообразной химической природы, обладающие способностью тормозить развитие бактерий, простейших микроскопических грибов и даже убивать их. Мне показалось интересным сравнить микробную обсемененность воздуха после уроков в классе с большим количеством комнатных растений с воздухом класса, где комнатных растений немного.

Данное исследование показало, что комнатные растения действительно способствуют улучшению состояния воздуха закрытых помещений. Из литературных источников известно, что бегонии и герань снижают содержание микрофлоры на 43%, циперус – на 59%, а мелкоцветная хризантема – на 66 %. К комнатным растениям, активно выделяющим фитонциды можно отнести также хлорофитум и фикус.

Сравнение КОЕ в м3 коридоре в начале и в конце урока

Расчет КОЕ в м3 в столовой в середине учебного дня.

Во время перемен в гимназии наблюдается большая концентрация учащихся в коридорах. Известно, что уровень микробного загрязнения зависит от многих факторов, в том числе от количества людей, площади помещения. Эксперимент показал, что при скоплении учащихся в небольшом по площади коридоре уровень микробного загрязнения превысил санитарные нормы. Микробная обсемененности воздуха в столовой по результатам эксперимента не превысила санитарные нормы.

Среднестатистический школьник большую часть суток проводит в закрытых помещениях. Известно, что воздух в посещениях с большим числом людей содержит огромное количество пылевых частиц, которые нарушают работу органов дыхания. С частицами поднятой пыли в воздушную среду помещений попадает большое количество разнообразных микроорганизмов. Бактерии не носятся в воздухе свободно. Они «пассажиры» частиц пыли и переносятся только с нею. Вот почему борьба за чистый воздух – это борьба с заразными болезнями. Таким образом, проведенная количественная оценка микробного загрязнения воздуха гимназии, позволяет судить о чистоте воздуха в ее помещениях.

По результатам исследования можно сделать следующие выводы:

бактериальная обсемененность воздуха микроорганизмами выше в конце учебного дня. Микробное загрязнение воздуха в классах гимназии не превышает санитарные нормы;

при сравнении проб воздуха, взятых из озелененного и неозелененного классов, выявилась зависимость микробной обсемененности воздуха от количества комнатных растений в классах. По - видимому, это объясняется фитонцидными свойствами комнатных растений;

при анализе проб воздуха, полученных в коридоре в начале урока и в конце, прослеживается обратная зависимость микробной обсемененности воздуха от площади помещения и прямая от количества учащихся на единицу площади. Микробное загрязнение воздуха в коридоре в начале урока превысило санитарные нормы;

содержание микроорганизмов в воздухе столовой находится в пределах нормы;

ни одна проба воздуха в помещениях гимназии не выявила наличие бактерий группы кишечной палочки, что, в общем, то закономерно, поскольку эти бактерии почти не встречаются в воздухе;

к основным факторам, влияющим на микробное загрязнение воздуха гимназии можно отнести: степень освещенности классов; недостаточное озеленение школьных помещений; способ уборки; скученность и длительное пребывание учащихся в помещениях, где проветривание отсутствует или производится недостаточно.