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
Количественный состав микроорганизмов в воздухе может меняться не только в течение дня, но и в зависимости от времени года.
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).
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.
В спортивном зале количество микромицетов в 1 м3 воздуха было одинаково много (430) как до проведения занятий, так и после их окончания.
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.
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.
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.
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.
Рекомендовать проведение учебных занятий в одну смену.
Наряду с влажными уборками проводить генеральные уборки каждого класса начальной школы.
Для более продуктивной работы в классах рекомендуется выращивать комнатные растения, с помощью которых можно поддерживать кислородный баланс в помещении, снижать уровень биологического загрязнения.
Занимаясь озеленением классов, следует использовать растения, не обладающих резким запахом длительно действие которых может вызвать аллергические реакции.
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.
Алексеев С. В. И др. «Практикум по экологии. Учебное пособие». Москва, 1996 г.
Ашихмина Т. Я. «Школьный экологический мониторинг». Изд. «Агар», 1999 г.
Боднарук М. М., Ковылина Н. В. «Биология. Дополнительные материалы к урокам». Изд. «Учитель», Волгоград, 2007 г.
Мансурова С. Е., Кукуева Г. Н. Школьный практикум «Следи за окружающей средой нашего города». Изд. «Владос», 2001 г.
Мельникова С. В. «Растения – санитары воздушной среды». Биология, № 7, 8, приложение к газете « Первое сентября», 2001 г.
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