III Международный конкурс
научно-исследовательских и творческих работ учащихся
«СТАРТ В НАУКЕ»
 
     

ДИНАМИКА ЧИСЛЕННОСТИ МИКРООРГАНИЗМОВ ВОЗДУХА ШКОЛЬНЫХ ПОМЕЩЕНИЙ
Полякова А.Р.
Автор работы награжден дипломом победителя второй степени
Диплом школьника      Диплом руководителя
Текст научной работы размещён без изображений и формул.
Полная версия научной работы доступна в формате PDF


 ВВЕДЕНИЕ.

Известно, что в местах большого скопления людей при плохой приточной и вытяжной вентиляции наряду с изменением химического, механического, физического уровня загрязнение воздуха особое значение имеет биологический уровень загрязнения (бактериальный).

Микроорганизмы в воздухе могут находиться в трех аэрозолях: пылевом, капельном, ядерно-капельном. Нам представляется актуальным провести изучение школьных помещений на наличие не только бактерий, но и микроскопических грибов микромицетов,

поскольку мы считаем, что эти живые организмы являются причиной снижения иммунитета и способствуют повышению заболеваемости учащихся школы в период гриппа.

В воздухе микробы не размножаются, но могут сохранять свою жизнеспособность и болезнетворные свойства длительное время. Поэтому влажная уборка, достаточная освещенность, проветривание помещений, дают положительный эффект в борьбе за чистоту воздуха.

Большая роль в создании здорового микроклимата в помещении слабого типа может принадлежать растениям. Выделяя фитонциды растения очищают воздух от микробных клеток. Растения снижают уровень химического загрязнения, и улучшают кислородный баланс в помещении.Значимость данной работы заключается в рассмотрении возможности микробного загрязнения воздуха и воды в школьных помещениях и оценке связанного с ним экологического риска.

Гипотеза: в школьных помещениях существует микробное загрязнение воздуха и водопроводной воды.

Целью нашей работы является определение динамики микрофлоры воздуха учебных помещений начальной школы, старшей школы и микробное загрязнение питьевой воды.

В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:

1. Провести количественный учет микрофлоры воздуха в классах с разным уровнем освещенности и температуры.

2. Провести количественный учет микрофлоры воздуха в рекреациях на разных этажах, в спортивном зале и в столовой.

3. Определить количественный состав микрофлоры воздуха в разное время учебного дня.

4. Проследить за динамикой численности микроорганизмов в воздухе в разное время года.

5. Определить влияние комнатных растений на количественный состав микрофлоры воздуха.

6. Определить микробное загрязнение питьевой воды.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ ПО ПРОБЛЕМЕ

1.1 Экологические и гигиенические проблемы воздушной среды

В наши дни актуальна проблема здоровья населения, его зависимость от факторов окружаю­щей среды, особенно, когда деятельность человека приобретает мас­штабы глобальных процессов. Это приводит к изменению естественных и биологических циклов на Земле, нормаль­ного экологического равновесия, что по принципу обрат­ной связи сказывается на здоровье.

Антропогенные загрязнения окружающей среды через атмосферный воздух оказывают на организм человека отрицательное воздействие и вызывают спектр патологи­ческих сдвигов. В литературе имеется ряд данных, указывающих на изменение как в уровне, так и в структуре заболеваемости различных групп населения, проживающих в условиях химического загрязнения атмосферы. Значительное число исследований посвящено изучению влияния антропоген­ных факторов среды на общую резистентность организма и на показатели здоровья.

Известно, что реакции организма на воздействие фак­торов среды являются качественными критериями реаль­ного состояния экологической обстановки. В большин­стве гигиенических исследований основным критерием оценки изучаемого и нормируемого фактора служит со­стояние здоровья наблюдаемых контингентов и его изменение при длительном воздействии на организм тех или иных условий [6].

Исследованиями установ­лено достоверное влияние сернистого ангидрида и дву­окиси азота на болезни глаз, взвешенных веществ – на возникновение острого тонзиллита, окиси углерода - на острый бронхит и пневмонию, зависимость болезней кожи от концентрации взвешенных веществ [3].

Атмосферный воздух представляет собой физическую смесь кислорода (20,95%), азота (78,08%), инертного газа (0,94%), углекислого газа (0,03%). При гигиенической оценке воздуха учитываются: химический состав, физические константы (температура, влажность, скорость дви­жения воздуха, барометрическое давление), механичес­кие примеси (содержание пыли и микроорганизмов).

1.2 Загрязнение атмосферного воздуха - это важная гигиеническая и экологическая проблема.

В состав воздушной среды постоянно входят разнооб­разные посторонние включения, попадающие в нее из различных источников. Все загрязнения воздушной сре­ды можно разделить на три вида: твердые (пыль), жид­кие (пары), газообразные. Загрязнения (пыль) по происхождению мож­но разделить на несколько категорий:

а) почвенная пыль, которая поднимается в воздух с поверхности земли в результате перемещения воздушных масс. Этому особенно способствует движение транспорт­ных средств;

б) космическая пыль, когда на Землю из космоса осе­дают некоторые твердые частицы, не имеющие практи­ческого значения;

в) твердые выбросы в атмосферу из энергетических установок (промышленных предприятий и отопительных систем);

г) иногда в отдельную категорию выделяют радиоак­тивную пыль, попадающую в воздух в результате ава­рийных ситуаций на предприятиях, использующих ра­дионуклиды [2].

Тепловые электростанции, теплоэлектроцентры, ко­тельные установки выделяют в атмосферный воздух дым, окись углерода, сернистый газ, летучую золу, сажу и др. Задымление этими веществами ведет к ухудшению мик­роклимата города, увеличению числа туманов, снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации.

Взвешенные частицы дыма, пыли загрязняют кожу, одежду, жилища. Попадая в глаза, они ведут к травмам и воспалительным процессам, раздражают слизистые обо­лочки дыхательных путей, вызывая кашель. Загрязненный воздух раздражает дыхатель­ные пути и вызывает их хроническое воспаление (брон­хиты), на уровне чего создаются благоприятные условия для внедрения инфекций (туберкулез, пневмония) [2].

Выхлопные газы автотранспорта содержат соединения окиси углерода, окислы азота, углеводорода, сажу, аэрозоль свинца и др. Основным источником загрязнения атмо­сферного воздуха является автотранспорт. Наиболее опас­ными соединениями выхлопных газов являются окись углерода, окислы азота, альдегиды, углеводороды, канце­рогенные соединения свинца, сажа и сернистый ангидрид. В результате фотохимических реакций под влиянием уль­трафиолетовых лучей образуются новые продукты - фо­тооксиданты, обладающие сильными окислительными свойствами.

1.3 Растения-санитары воздушной среды.

. Еще в древности люди замети­ли, что некоторые растения благотворно влияют на качества воздуха в помещениях, очищая и ароматизируя его. Совре­менные дизайнеры интерьеров также используют растения не только для украшения помещений, но и для оздоровле­ния воздушной среды в них [5].

Кроме того, воздух в помещениях содержит множество микроорганизмов, в том числе и условно патогенных, таких как стафилококки и микроскопические плесневые грибы. Эти микроорганизмы, попадая на слизистые оболочки верх­них дыхательных путей, способны вызывать респираторные и аллергические заболевания. В закрытых помещениях общее содержание микроорганизмов в воздухе непрерывно воз­растает.

Современные воздухоочистители, конечно, очищают и обеззараживают воздух в помещениях, но они пока не способны сделать его полезным для здоровья. Зеленые же ра­стения выделяют в воздух летучие вещества, которые даже в незначительных концентрациях способны не только очи­щать воздух от вредных микроорганизмов, но и улучшать самочувствие людей.

В 1928- 1930 гг. были открыты фитонциды - вещества, выделяемые растениями и подавляющие жизнедеятельность микроорганизмов. С химической точки зрения фитонциды ­это комплекс газообразных и легко испаряющихся соеди­нений. В состав фитонцидных комплексов могут входить как неорганические, так и органические соединения: простые соединения типа синильной кислоты и аммиака, предель­ные и непредельные углеводороды, летучие алифатические альдегиды, эфиры низкомолекулярных жирных кислот, спир­ты, смолы и эфирные масла. Обычно в фитон­цидах не обнаруживаются ни белки, ни нуклеиновые кисло­ты. Таким образам, фитонцидные комплексы имеют слож­ный химический состав, который и обуславливает специфич­ность их действия на разные группы микроорганизмов [5].

Фитонцидные свойства сначала были обнаружены лишь у немногих растений, но по мере изучения их круг расширял­ся. В настоящее время считается, что выделение фитонци­дов - универсальное явление, в той или иной степени свой­ственное практически любому растению. Так, с 1 га можжевелового леса за сутки выделяется в воздух до 30 кг фитонцидов, с 1 га хвойного леса - до 5 кг, а с 1 га ли­ственного летам - до 2 кг. Фитонциды оказывают благотвор­ное воздействие на воздушную среду уже в очень малых концентрациях - от 5 мг/м3.

Зачем же растения производят фитонциды? Прежде все­го для того, чтобы обеспечить себе защиту от бактерий, гриб­ков и других микроорганизмов, которые могут вызвать раз­личные заболевания. Количество фитонцидов, выделяемых растением, изменяется в ходе онтогенеза, увеличивается при ранении растений. Па славам профессора Б.П. Токина, одного из первых исследователей фитонцидов, растение с помощью фитонцидов «само себя стерилизует». В здоро­вом растении фитонциды участвуют также в разнообразных обменных процессах.

Однако существуют болезнетворные организмы, способ­ные усваивать летучие органические вещества, выделяемые растениями. Являясь страшным ядом для одних микробов, фитонциды могут служить пищей для других растений [3].

Состав выделяемых фитонцидов зависит от вида растения, его воз­раста, физиологического состояния, условий выращивания. Изменяется фитонцидная активность и у одного и того же растения в течение года. Обычно максимальная продукция фитонцидов у не­поврежденного растения приходится на время интенсивно­го роста и бутонизации.

Большинство комнатных растений имеют субтропическое и тропическое происхождение, поэтому сроки максималь­ной продукции фитонцидов приходятся у них на зимне-ве­сенний период. Эта очень ценно, т.к. именно в это время частота острых респираторных заболеваний особенно вы­сока.

При исследовании фитонцидной активности в течение су­ток, было установлено, что она максимальна днем и мини­мальна ночью. Имеются данные, что интенсивность произ­водства фитонцидов связана с интенсивностью дыхания - в темноте растения практически не выделяют фитонцидов. На выделение фитонцидов влияют также состав почвы и температура воздуха - плохое питание и понижение температу­ры снижают выделение растениями летучих веществ.

Установлено, например, что бегония и герань снижают содержание микробов в окружающем воз­духе на 43%, циперус - на 59%, а мелкоцветковая хри­зантема - на 60%. Необходимо учитывать видоспецифичность действия летучих выделений растений на различные группы микроорганизмов. Так, фитонциды растений из се­мейства бегониевых активны по отношению к стафилокок­ку и микроскопическим плесеням, однако не действуют на микроорганизмы рода сарцина (Sarcina), вызывающие аллергию и желудочно-кишечные расстройства. Виды рода каланхоэ действуют и на сарцину, и на стафилококк. Туя эффективна в отношении возбудителей дифтерии и коклю­ша. Плющ, колеус и циссус ромбический активны в отно­шении сарцины.

Кроме того, при длительном нахождении растения в помещении во всем его объеме выравнивается бактериальный фон, приближаясь к тому низкому значению, которое наблюдается вблизи растения. Даже единственное, но правильно подобранное растение может значительно улучшить микроклимат в комнате [3].

Помимо оздоровления воздуха, Т.е. очищения его от вред­ных микроорганизмов, растения благоприятно воздействуют и на другие функции человеческого организма. Давно изве­стно, что вдыхание фитонцидов некоторых растений норма­лизует сердечный ритм, благоприятно действует на психику, улучшает процессы обмена. Так, лавр благородный поло­жительно влияет на сердечно-сосудистую систему, сходное действие оказывает и валериана лекарственная - в местно­стях, где есть большие естественные заросли этого расте­ния, реже встречаются сердечно-сосудистые заболевания. Известное комнатное растение душистая герань помогает при функциональных заболеваниях центральной нервной си­стемы, бессоннице. Фитонциды монстеры устраняют головную боль и нарушение ритмов сердца.

В детских учреждениях нельзя выра­щивать растения, которые при контакте с кожей или слизистыми ребенка могут вызывать ожоги и отравления. Так, не рекомендуется использовать для озеле­нения растения из семейств молочайных и ароидных. Хотя они и обладают пре­красным санирующим действием, но могут быть опасны для детей.

Такие растения, как агава и сансевьера трехполосая («щучий хвост»), которые обладают высокой фитонцидной активностью в отношении стрептококков и сарцины, а также значительно уменьшают общую микробную обсемененность воздуха. Все виды бегоний хорошо снижают содержание в воздухе спор плесневых грибков и бактерий.

Значительно уменьшают количество микроорганизмов в воздухе хвойные растения - кипарисы и туи, но выращивать их в комнатах довольно сложно - они не пере носят сухого, горячего воздуха. Значительно снижают количество вред­ных микробов в воздухе растения из семейства толстянко­вых - толстянка портулаковая, каланхоэ перистое, брио­филлюм Дегремона («дерево Гете»). Они не только снижа­ют количество спор грибков и бактерий в воздухе, но и об­ладают антивирусной активностью.

Растения семейства молочайные не могут быть использо­ваны в детских учреждениях из-за ядовитости млечного сока, но они хорошо очищают воздух от микробов, а кроме того, их летучие соединения благотворно действуют на нервную систему, вызывая седативный (успокаивающий) эффект.

Количество и состав растений в помещении зависит так­же от того, насколько квалифицированный уход может быть им обеспечен. Лучше иметь в помещении всего несколько горшков с ухоженными растениями, чем нагромождение чахлых уродцев. Фитонцидные свойства в полной мере про­являются только у хорошо развитых, здоровых экземпляров [3,5].

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

2.1 Использованные методики.

1. Исследование микробного загрязнения воздуха.

О количествах микроорганизмов в воздухе можно узнать, если подсчитать число колоний, выросших в чашках Петри на питательной среде. При таком посеве учитываются лишь микробы быстрооседающей пыли. Кроме того, на твердой поверхности агар-агар прорастают только аэробные формы. Считается, что этим методом определяются в среднем около 50% микроорганизмов и спор, содержащихся в воздухе [1].

Ход работы.

1) Открыть чашки Петри с питательной средой на пять минут в различных школьных помещени2) Закрытые чашки выдержать в темноте или теплом месте при температуре около 30 оС в течение 2-3 суток.

3) Подсчитать число колоний в чашках, учитывая, что каждая колония выросла из одной микробной клетки.

4) Рассчитать количество микробов на 10 л. воздуха.

Известно, что на площади в 1000 см2 за 5 минут оседает столько же микробов и спор, сколько их содержится в 10 литрах воздуха.

Пример расчета:

Радиус чашки Петри – 5 см. ее площадь равна: S=πR2=3.14 . 25см2=78.5 см2. Если в чашке найдено 15 колоний, то в 10 л воздуха содержится (15 . 100): 78.5 = 19 микроорганизмов и спор.

5) Проанализировать результаты этого эксперимента. Сделать вывод о микробном загрязнении воздуха в разных районах города.

В наших исследованиях использовалась модифицированная среда Чапека: крахмал – 10 г., сахар – 15 г., NaNO3 – 2 г., K2HPO4 – 1 г., MgSO.7H2O – 0.5 г., HCl – 0.5 г., FeSO4 – следы + 15 г. агар-агар.

2. Исследование санитарно – гигиенической роли фитонцидов комнатных растений.

Для исследований использовалась инфузория-туфелька, полученная из воды городского водоёма. Методика исследования состоит в проведении ряда повторных экспериментов. Растительное сырье (листья с черешками одного вида растений) измельчается до кашицы и помещается в чашки Петри; туда же помещается культура простейших (инфузорий) и в течении определенного времени (одна минута) ведется наблюдение под микроскопом за поведением микроорганизмов. Фиксируется начальное количество микроорганизмов в среде и число погибших за 1 мин. По процентному отношению числа погибших микроорганизмов к начальному их количеству делаются выводы о фитонцидности комнатных растений.

2.2 Объекты исследования.

Исследования проводились в средней школе № 25 города Люберцы в кабинете, где обучаются учащиеся начального класса (первый этаж), в кабинете математике (второй этаж), в кабинете истории (третий этаж), в кабинете биологии (четвертый этаж) и в столовой на первом этаже. Окна всех изучаемых кабинетов выходят на северо-восточную сторону, поэтому больше всего сета в кабинетах бывает в утренние часы.

Посев микрофлоры вели методом Коха в утренние часы до начала занятий – в 8:00 (учащиеся допускаются в школьное помещение только в 8:15), и в 15:00 – сразу после окончания учебных занятий в мае и декабре 2015 года.

Различия в уровне освещения в кабинетах незначительная, однако на 2, 3 и 4 этаж солнечного света попадает больше, чем на 1 этаж. Классы отличались по степени озеленения: в кабинете начальной школы и в кабинете биологии зеленых растений больше по количеству и многообразию, чем в других исследуемых кабинетах.

В марте 2016 года были проведены дополнительные исследования по количественному учету микромицетов воздуха в рекреациях на разных этажах, в спортивном зале, в столовой и в кабинете биологии.

2.3 Результаты исследования.

Количественный учет микрофлоры воздуха в школьных помещениях представлены в таблице №1 и на диаграмме в Приложении.

Таблица №1.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях весной 2016 года (май).

 

Начальная школа, 1 этаж

Столовая, 1 этаж

Кабинет математики, 2 этаж

Кабинет истории, 3 этаж

Кабинет биологии, 4 этаж

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

6

21

5

33

18

40

7

23

5

17

Количество микроорганизмов в 10л воздуха

10

35

8

557

304

675

12

39

8

29

Количество микроорганизмов в 1м3

1012

3541

843

55649

30354

67453

1180

3879

843

2867

Исследованиями установлено, что количественный состав микрофлоры воздуха способен меняться не только на протяжении года, но и в течение дня.

Согласно санитарно-гигиеническим нормам для закрытых помещений воздух в них считается чистым, если в 1 м3 в летние месяцы содержится менее 2500 бактериальных клеток, в зимние - 4500.

Данные таблицы № 1 показывают, что в мае 2015 года в утренние часы (8:00) воздух был чистый во всех школьных кабинетах, кроме кабинета математики на втором этаже. В кабинете математики количество микроорганизмов в 1 м3 превышает санитарно-гигиенические норму более чем в 10 раз.

Такое увеличение количества микроорганизмов в воздухе в 8:00 утра можно объяснить тем, что вечером в кабинете не была сделана влажная уборка или при уборке не использовались дезинфицирующие моющие средства. Возможно, что кабинет не был проветрен перед началом урока. Поэтому в начале 1 урока в воздухе содержалось большое количество микроорганизмов в виде пылевого аэрозоля.

Меньше всего был загрязнен воздух в кабинете начальной школы и биологии. В этих кабинетах содержится больше всего зеленых растений.

К концу занятий (15.00) в кабинете математики, а также в столовой наблюдается значительный рост количества микроорганизмов: в 1 м3 воздуха микроорганизмов становится в 200 - 250 раз больше санитарно-гигиенической нормы. В 3 раза по сравнению с утром увеличивается количество микроорганизмов в кабинетах начальной школы, истории и биологии, но незначительно превышает ПДК.

Возможно это связано с тем, что в этих кабинетах находится большое количество комнатных растений, обладающих фитонцидной активностью.

Таким образом, был установлен ряд закономерностей. В мае, в течение светового дня отмечается рост числа микробных клеток во всех классах, а также в столовой. Однако, в тех классах, где находилось больше комнатных растений, количество микроорганизмов в 1 кубическом метре было в сотни раз меньше и незначительно превышало санитарную норму. Известно, что для древесных и комнатных растений количество фитонцидов повышается в дневные часы и несколько меньше в вечерние часы. Поэтому в классах с теневой стороны или на 1 этаже комнатных растений должно быть в 1,5-2 раза больше, чем в солнечных классах. Наряду с этим, активность выделения фитонцидов зависит от других климатических условий – температуры и влажности. Поэтому в классах, где температура 20-22 0С, концентрация фитонцидов будет возрастать, так как эта температура наиболее благоприятна для процесса фотосинтеза.

Из комнатных растений в классах с низкой степенью микробного загрязнения находились: хлорофитум пестролистный, гибискус китайский, монстера лакомая, папоротник нефролепис, циссус ромбический, филодендрон лазящий, оглаонема переменчивая, сциндапсус золотистый, спацифилиум. В кабинете математики на 2 этаже было только одно растение – диффенбахия. В школьной столовой в этот период комнатных растений не было вообще.

В декабре месяце в утренние часы (8:00) воздух во всех классах чист (Таблица №2 и диаграмма в Приложении).

В кабинете начальной школы не отмечалось роста колоний микроорганизмов на питательной среде. В столовой, в кабинетах истории и биологии в 1 м3 воздуха было 421 микроорганизмов, что значительно ниже санитарно-гигиенической нормы. В кабинете математике на 2 этаже микроорганизмов было в 2 раза больше, чем в кабинете истории и биологии, т.е. наблюдается та же тенденция, что и в мае.

Таблица №2.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях зимой 2015 года (декабрь).

 

Начальная школа, 1 этаж

Столовая, 1 этаж

Кабинет математики, 2 этаж

Кабинет истории, 3 этаж

Кабинет биологии, 4 этаж

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

0

0

1

7

2

5

1

3

1

1

Количество микроорганизмов в 10л воздуха

0

0

4

30

8

21

4

13

4

4

В кабинете математики растет только одно комнатное растение – диффенбахия. Фитонцидные способности этого растения слабые. Кроме этого, в кабинет математики, находящийся на втором этаже, попадает больше пыли с улицы. Снег выпал только в конце декабря 2015 года, а именно в ночь с 31 на 1 января. Многие учащиеся не приносят сменную обувь, поэтому в школьное помещение на подошве обуви приносится большое количество грязи.

После уроков воздух в кабинете начальной школы оставался чистым: колоний микроорганизмов на питательной среде не было (фотографии в Приложении). В столовой численность микроорганизмов увеличилась в 7 раз, в кабинете математики – в 2,5 раза, в кабинете истории – в 3 раза. Численность микроорганизмов в кабинете биологии не изменилась, по сравнению с утренними часами.

В кабинете биологии находится большое количество комнатных растений, причем многие из них обладают высокой фитонцидной активностью. Возможно, на верхние этажи меньше попадает грязи и пыли.

В мае количество микроорганизмов в школьных помещениях было значительно больше, чем в декабре (диаграмма в Приложении). Возможно, причина этому была пыль, которая попадала в помещение через открытые окна.

В марте 2016 года были проведены дополнительные исследования воздуха в школе на наличие микромицетов.

Споры некоторых грибов очень опасны. Например, гриб Альтернария вызывает аллергию, а Мукор (самая обычная хлебная плесень) вообще может прорасти в теле человека с ослабленным иммунитетом. Однако в целом воздействие грибов зависит от состояния иммунной системы. Нормально работающая иммунная система способна справиться почти с любыми грибами. Однако чем хуже она работает, тем более неприятные последствия контакта с грибами могут возникнуть.

Данные по изучению численности микромицетов в воздухе школьных помещений представлены в таблицах №3 и №4

Таблица №3

Определение численности микромицетов в рекреациях школы в марте 2016 года.

 

1 этаж

2 этаж

3 этаж

4 этаж

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

0

2

0

0

0

1

0

1

Количество микромицетов в 10 л воздуха

0

9

0

0

0

4

0

4

Количество микромицетов в 1 м3

0

870

0

0

0

430

0

430

Определение численности микромицетов в школьных помещениях в марте 2016 года.

Таблица №4

 

Столовая

Спортивный зал

Кабинет биологии

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

0

0

1

1

0

0

Количество микромицетов в 10 л воздуха

0

0

4

4

0

0

Количество микромицетов в 1 м3

0

0

430

430

0

0

Из таблицы №3 видно, что до начала уроков в воздухе рекреаций всех этажей спор грибов не было. Чашки Петри с питательной средой были чисты, грибы не выросли. Накануне вечером в школе была сделана влажная уборка. После уроков, до проведения влажной уборки, наблюдался рост численности микроскопических грибов в школьных коридорах: количество микромицетов возросло до 430 на третьем и четвертом этажах и до 870 на первом этаже. На 2 этаже воздух был чист по отношению к микромицетам. Вероятно, что на 1, 3 и 4 этажах было большее скопление учащихся по сравнению со 2 этажом.

Поэтому необходимо проводить влажную уборку в школе не только после уроков, но и во время уроков. Особенно тщательно следует убирать 1 этаж и с использованием дезинфицирующих средств.

В марте 2016 года в воздухе столовой и в кабинете биологии споры микроскопических грибов не обнаружены как перед уроком, так и после проведения занятий. В спортивном зале отмечалось наличие микромицетов в воздухе, как до уроков, так и после проведения занятий: 430 микромицетов в 1 м3 воздуха. Вероятно, что в спортивном зале не проводилась влажная уборка накануне вечером, либо проводилась без использования дезинфицирующих средств. В спортивном зале влажная уборка должна проводиться чаще, чем в любых других школьных помещениях.

Нами проводился опыт по изучению интенсивности роста колоний микромицетов в зависимости от освещения (фотографии в Приложении). Одна чашка Петри с посевами стояла в кабинете, где освещение менялось в соответствии со временем суток, другая - под лампой дневного света, третья чашка Петри была плотно обернута черной бумагой и помещена в темное место. Три чашки находились в одинаковых температурных условиях.

На фотографиях в Приложении видно, что наиболее интенсивно росли колонии в чашке, стоявшей под лампой по сравнению с чашкой, освещение которой менялось в соответствии со временем суток. Рост колоний в чашках без света не наблюдался.

Таким образом, исследование воздуха школьных помещений в марте 2016 года на наличие микромицетов показали, что в конце учебного дня увеличивается количество спор микромицетов в воздухе 3 и 4 этажа в 430 раз и в 870 раз на 1 этаже (диаграмма в Приложении). Следовательно, влажную уборку коридоров и рекреаций необходимо производить не только после уроков, но и в течение учебного дня с использованием дезинфицирующих средств. Особое внимание следует обратить на уборку спортивного зала: количество микромицетов в 1 м3 воздуха было одинаково много как до проведения занятий, так и после окончания. Во второй половине дня в спортивном зале начинаются занятия спортивных секций, поэтому необходимо провести влажную уборку и проветривание спортивного зала перед их началом. По окончании занятий спортивных секций должна быть проведена ещё одна влажная уборка с использованием дезинфицирующих средств.

Нами были проведены исследования фитонцидной активности следующих комнатных растений: герань домашняя, бегония королевская и циперус папирус.

В культуру инфузории-туфельки помещали сок указанных растений. Наблюдения при помощи микроскопа с видеокуляром показали, что инфузории-туфельки замедляют свое движение, а затем гибнут после соприкосновения с соком бегонии королевской через 3-4 минуты, с соком герани домашней через 40-60 секунд, с соком циперуса 3-4 минуты.

Следовательно, из приведенных данных видно, что наибольшей фитонцидной активностью обладает герань домашняя.

3. Выводы

  1. Количественный состав микроорганизмов в воздухе может меняться не только в течение дня, но и в зависимости от времени года.

  2. Увеличение микробных клеток в 1 м3 в большей степени отличается в конце учебного дня на 1 этаже в столовой и в кабинете математики на 2 этаже. В столовую поступает мало солнечного света, отсутствуют комнатные растения, и приносится много грязи и пыли с улицы (помещение столовой находится недалеко от входной двери).

  3. Исследование воздуха школьных помещений в марте 2016 года на наличие микромицетов показали, что в конце учебного дня увеличивается количество спор микромицетов в воздухе 3 и 4 этажа в 430 раз и в 870 раз на 1 этаже.

  4. В спортивном зале количество микромицетов в 1 м3 воздуха было одинаково много (430) как до проведения занятий, так и после их окончания.

  5. Результаты исследования 2016 года подтвердили исследования 2015 года о том, что комнатные растения играют большую роль в снижении численности микроорганизмов: в кабинете биологии не были обнаружены споры микромицетов как до уроков, так и после уроков.

  6. Рост колоний микромицетов зависит от освещенности: при изменении освещенности в соответствии со временем суток рост колоний в чашках Петри был замедлен по сравнению с электрическим светом. Поэтому хорошая освещенность помещений солнечным светом благоприятно влияет на чистоту воздуха.

  7. Комнатные растения, выделяя летучие фракции фитонцидных веществ, способны снижать уровень биологического загрязнения в классных помещениях школы. Поэтому в кабинетах начальной школы и биологии в конце учебного дня уровень загрязнения ниже, чем в других кабинетах из-за большего количества комнатных растений.

  8. Снизить обсемененность воздуха микроорганизмами можно за счет:

-поддерживания помещения в чистоте (влажные уборки с

использованием дезинфицирующих веществ)

-разведение комнатных растений с выраженной фитонцидной

активностью.

4. Практическое использование результатов проекта и социальная значимость проекта.

  1. Рекомендовать проведение учебных занятий в одну смену.

  2. Наряду с влажными уборками проводить генеральные уборки каждого класса начальной школы.

  3. Для более продуктивной работы в классах рекомендуется выращивать комнатные растения, с помощью которых можно поддерживать кислородный баланс в помещении, снижать уровень биологического загрязнения.

  4. Занимаясь озеленением классов, следует использовать растения, не обладающих резким запахом длительно действие которых может вызвать аллергические реакции.

  5. Рекомендовать шире использовать для оздоровления микроклимата в рабочих кабинетах комнатные растения обладающие фитонцидной активностью: все виды герани, все виды бегоний и хризантем, циперус, циссус ромбический и другие, так как они способны благоприятно воздействовать на микрофлору воздуха, значительно снижая его уровень микробиологической загрязненности.

6. Во второй половине дня в спортивном зале начинаются занятия

спортивных секций, поэтому необходимо провести влажную уборку

и проветривание спортивного зала перед их началом. По окончании

занятий спортивных секций должна быть проведена ещё одна

влажная уборка с использованием дезинфицирующих средств.

Данные материалы могут иметь значение для оценки экологического риска, связанного с микробным загрязнением в школьных помещениях, и его снижения.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.

  1. Алексеев С. В. И др. «Практикум по экологии. Учебное пособие». Москва, 1996 г.

  2. Ашихмина Т. Я. «Школьный экологический мониторинг». Изд. «Агар», 1999 г.

  3. Боднарук М. М., Ковылина Н. В. «Биология. Дополнительные материалы к урокам». Изд. «Учитель», Волгоград, 2007 г.

  4. Мансурова С. Е., Кукуева Г. Н. Школьный практикум «Следи за окружающей средой нашего города». Изд. «Владос», 2001 г.

  5. Мельникова С. В. «Растения – санитары воздушной среды». Биология, № 7, 8, приложение к газете « Первое сентября», 2001 г.

  6. Трушкина Л. Ю. и др. «Общая гигиена с основами экологии человека». Изд. «Феникс», 2001 г.

Приложение

Таблица №1.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях весной 2015 года (май).

 

Начальная школа, 1 этаж

Столовая, 1 этаж

Кабинет математики, 2 этаж

Кабинет истории, 3 этаж

Кабинет биологии, 4 этаж

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

6

21

5

33

18

40

7

23

5

17

Количество колоний в 10л воздуха

10

35

8

557

304

675

12

39

8

29

Количество колоний в 1м3

1012

3541

843

55649

30354

67453

1180

3879

843

2867

Таблица №2.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях зимой 2015 года (декабрь).

 

Начальная школа, 1 этаж

Столовая, 1 этаж

Кабинет математики, 2 этаж

Кабинет истории, 3 этаж

Кабинет биологии, 4 этаж

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

До уроков

После уроков

Количество колоний в чашке Петри

0

0

1

7

2

5

1

3

1

1

Количество микроорганизмов в 10л воздуха

0

0

4

30

8

21

4

13

4

4

Количество микроорганизмов в 1м3

0

0

421

2947

842

2105

421

1263

421

421

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях весной.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях зимой.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях зимой и весной до уроков.

Определение численности микроорганизмов в школьных помещениях зимой и весной после уроков.

Изменения численности микроорганизмов в воздухе в зависимости от этажа.

Изменение численности микромицетов в школьных помещениях в течение дня.

Март 2016 года.

 

30