Старт в науке
Научный журнал для школьников ISSN 2542-0186
О журнале Выпуски Правила Олимпиады Учительская Поиск Личный портфель

ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ БАКТЕРИЦИДНОГО ОБЛУЧАТЕЛЯ «ДЕЗАР» И ПРОВЕТРИВАНИЯ МЕТОДОМ ОСАЖДЕНИЯ В УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ

Спиряков Д.В. 1
1 г. Нягань, МБОУ МО г. Нягань «Гимназия», 5 «А» класс
Герман А.А. (Нягань, МБОУ МО г. Нягань «Гимназия»)
1. Основы микробиологического контроля консервного производства ;/ Л.И. ;Рыкова, М.И. ;Черняева. ;– М.: Пищевая промышленность, 1967. ;– http://www.spec-kniga.ru/tehnohimicheski-kontrol/osnovy-mikrobiologicheskogo-kontrolya-konservnogo-proizvodstva/sanitarnye-analizy-na-proizvodstve-mikrobiologicheskoe-issledovanie-vozduha.html.
2. Утевский Н.Л. ;Микробиология с ;техникой микробиологических исследований. 5–е изд., перераб. ;– М.: Медицина, 1975. ;– 488 ;с. https://www.twirpx.com/file/1474492/.
3. Шлегель Г.Х. ;Общая микробиология. ;– М., «Мир», 1987. ;– 566 ;с.
4. Как выращивать культуры бактерий в ;чашке Петри. ;– https://ru.wikihow.com.

Человек живет в наземно-воздушной среде, поэтому здоровье человека очень сильно зависит от качества окружающей среды. Если люди, находясь на работе, в школе, вдыхают чистый воздух, то их самочувствие и работоспособность улучшаются. Мы, ученики, проводим в гимназии около шести-семи часов в учебные дни, поэтому важно знать, что мы дышим чистым воздухом. В последние годы во всех классных комнатах поставили бактерицидные лампы – очистители воздуха «Дезары». Как и любой прибор, они при работе издают звук. Как-то раз на уроке девочки попросили выключить «Дезар», так как он шумит. В классе была сделана необычная расстановка парт и некоторые учебные места оказались вблизи прибора. Наша учительница объяснила, что этого ни в коем случае делать нельзя, так как он на 99% очищает воздух от микробов. Через несколько уроков «Дезар» сломался. Как быть? Значит, мы будем дышать грязным воздухом?!

Я сделал предположение, если воздух в классной комнате не будет очищаться, то к концу урока количество микробов в воздухе увеличится.

Чистота воздуха зависит от количества микробов, пыли и различных газов. В воздухе находится очень много микроорганизмов (так называемая микрофлора воздуха), хотя, воздух и не является их местом обитания, потому что там они высыхают, погибают под действием солнца, смены температуры, отсутствия питательных веществ. Микроорганизмы живут и размножаются в почве и воде, а с воздухом переносятся на большие расстояния. Самые устойчивые могут долго сохранятся в воздухе. К ним относят бактерии и споры грибов.

Особенно много микроорганизмов в многолюдных, общественных помещениях. Туда они попадают на одежде, грязной обуви, вместе с заболевшим человеком.

Объект исследования – воздух.

Предмет исследования – бактериальная загрязненность.

Цель работы – исследование эффективности дезинфекции воздуха с помощью бактерицидного облучателя методом осаждения в учебных помещениях.

Для достижения цели я поставил перед собой задачи:

1. Изучить различные источники информации по проблеме: познакомиться с методами изучения воздуха закрытых помещений, требованиями к санитарно-гигиеническому состоянию воздуха в них.

2. Взять пробы воздуха с целью определения его чистоты. Проанализировать полученные результаты.

3. Разработать предложения по улучшению состояния воздушной среды в гимназии.

Методы исследования:

• теоретические: сравнение, анализ, синтез, обобщение.

• эмпирические: наблюдение, описание, измерение.

• математический.

Существует много методов бактериологического исследования воздуха. Самым надежным является метод, предложенный Кротовым с помощью специального прибора, названного его именем.

Но простым методом микробиологического анализа воздуха является седиментационный метод (метод оседания Коха). Его используют при исследовании воздуха закрытых помещений.

Оборудование и реактивы для проведения исследования: бактерицидный облучатель «Дезар», чашки Петри, термометр, желатин или агар-агар, мясной бульон.

Этапы исследования седиментационным методом:

1. Приготовление питательной среды.

Для проведения микробиологических исследований используют готовый специальный питательный раствор. Можно приготовить в домашних условиях питательные растворы на желатине или агар-агаре.

2. Выращивание микробов на питательной среде.

Чашки Петри с питательной средой оставляют открытыми в местах отбора проб в течение 5–10 минут. По окончании экспозиции чашки закрывают и помещают в теплое место (температура около 37°С) на 24 ч, а затем при комнатной температуре выдерживают еще сутки. За такое время успевают вырасти только колонии бактерий. Споры грибов прорастают около недели.

3. Подсчет выросших колоний.

Учет посева бактерий из воздуха производят путем подсчета выросших колоний бактерий отдельно. О степени загрязненности воздуха судят по количеству выросших колоний. При подсчете предполагают, что каждая колония выросла из одной осевшей на среду клетке. Для удобства подсчета, поверхность чашки делят на сектора и ведут подсчет в каждом секторе, затем количество колоний суммируют.

Для пересчета количества микробов на 1 м3 пользуются формулой В. Л. Омелянского, который считал, что в течение 10–минутной экспозиции на поверхность плотной питательной среды 100 см2 оседает столько микробов, сколько их находится в 10 л воздуха. Им была составлена соответствующая таблица расчета, пользуясь которой, можно высчитать общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха. В этой таблице даны постоянные множители, на которые надо умножить полученные количества колоний в зависимости от диаметра и площади чашки, где производится посев.

Таблица расчета числа бактерий в 1 куб. м воздуха (по Омелянскому В.Л.)

Таблица 1

N п. п.

Диаметр чашки

Площадь чашки, в кв. см

Множитель

1.

8

50

100

2.

9

63

80

3.

10

78

60

4.

11

95

50

5.

12

130

45

4. Анализ полученных результатов.

Дают оценку загрязненности воздуха.

Критерии для оценки загрязненности помещений по числу микроорганизмов в 1 м3 воздуха (по Шафир А.И).

Таблица 2

Оценка воздуха

Летний режим

Зимний режим

Всего микроорганизмов

Всего микроорганизмов

Чистый

До 1500

До 4500

Умеренно загрязненный

1500–2500

4500–7000

Грязный

Свыше 2500

Свыше 7000

Недостатки седиментационного метода:

1. Бактерии оседают на чашки Петри вместе с пылью, а если частицы пыли мелкие, то за 10 минут такие частицы не успевают осесть на питательную среду.

2. Данный метод пригоден для сравнительных оценок чистоты воздуха.

Основными достоинствами этого метода являются:

• простота,

• скорость получения результата,

• способность определить от 30 до 60% микробов.

Этот метод не совсем точен, но он позволяет сравнить данные, полученные в результате одного исследования, между собой.

Микробиологический анализ воздуха в гимназии, где я учусь еще никогда не проводился.

Основная часть

Исследование воздуха

1. Приготовление питательной среды. Для проведения микробиологических исследований используют готовый специальный питательный раствор. Можно приготовить в домашних условиях питательные среды на желатине и агар-агаре[4]. Так как агар-агара в магазинах и аптеках города не оказалось, его пришлось покупать через интернет-магазин. Первую серию опытов я проводил на питательной смеси, сделанной из желатина, который продается во всех продовольственных магазинах. Желатин- натуральный продукт, вываренный из костей и сухожилий животных и высушенный до состояния порошка. Он сохраняет состояние студня до температуры 27°С. Если температура повышается, он становится жидким. На второй день опыта, желатин стал жидким и подсчитать колонии не удалось.

Для поведения второй серии опытов я взял агар-агар. Это продукт переработки высушенных красных и бурых водорослей. В холодной воде агар-агар набухает и размягчается, в горячей расплавляется, образуя клееобразную массу. Застывает агар-агар при 40°С, образуя студень. Как питательное вещество агар-агар микробами не используется. Поэтому питательную среду на агар-агаре я готовил на основе мясного бульона: 10 граммов сушеных водорослей на 250 мл бульона.

2. Забор проб и выращивание микробов на питательной среде. Микробиологический анализ воздуха проводился в кабинетах и коридоре гимназии. Кабинеты 307 и 308 примерно одинаковые по площади. В кабинете 307 бактерицидный облучатель «Дезар» находился на техническом обслуживании. В кабинете 308 «Дезар» был в исправном состоянии. В коридорах бактерицидного облучателя не было.

Чашки Петри с питательной средой оставил открытыми в местах отбора проб в течение 5–10 минут. По окончании экспозиции чашки закрыл и поместил в теплое место (температура около 37°С) на 24 ч, а затем при комнатной температуре выдерживал еще сутки.

За такое время успевают вырасти только колонии бактерий. Споры грибов прорастают около недели [1].

3. Подсчет выросших колоний. Учет посева бактерий из воздуха производят путем подсчета выросших колоний бактерий отдельно по фотографии. При подсчете предполагают, что каждая колония выросла из одной осевшей на среду клетке. Для удобства подсчета, поверхность чашки делят на сектора и ведут подсчет в каждом секторе, затем количество колоний суммируют (Приложение 3).

Для пересчета количества микробов на 1 м3 пользуются формулой В. Л. Омелянского, который считал, что в течение 10–минутной экспозиции на поверхность плотной питательной среды 100 см2 оседает столько микробов, сколько их находится в 10 л воздуха. Им была составлена соответствующая таблица расчета, пользуясь которой можно высчитать общее количество микроорганизмов в 1 м3 воздуха. В этой таблице даны постоянные множители, на которые надо умножить полученные количества колоний в зависимости от диаметра и площади чашки, где производится посев [3].Мы определили по таблице, что для диаметра чашки Петри в 9 см, соответствует множитель 80. Количество подсчитанных колоний мы умножили на это коэффициент.

4. Анализ полученных результатов. О степени загрязненности воздуха судят по количеству выросших колоний [1].

Таблица 3

Оценки загрязненности помещений гимназии по числу микроорганизмов в 1м3 воздуха (по Шафир А.И).

Номер чашки Петри

Место взятия проб

Время

Условия

Количество колоний

Оценка

1

Кабинет 308

Урок (начало)

Очищение воздуха с помощью бактерицидного облучателя

80*47=

3760

Чистый

2

Кабинет 308

Урок (окончание)

Очищение воздуха с помощью бактерицидного облучателя

80*36=

2880

Чистый

3

Кабинет 307

Урок (начало)

Очищения воздуха не происходит

80*45=

3600

Чистый

4

Кабинет 307

Урок (окончание)

Очищения воздуха не происходит

80*80=

6400

Умеренно загрязнен

5

Кабинет 307

Перемена

Сквозное проветривание

80*41=

3280

Чистый

6

Коридор

Перемена (начало)

Очищения воздуха не происходит

80*54=

4320

Чистый

7

Коридор

Перемена (окончание)

Очищения воздуха не происходит

80*85=

6800

Умеренно загрязнен

8

Коридор

Урок

Влажная уборка, сквозное проветривание

80*56=

4480

Чистый

Мы сравнили количество микробов в начале и в конце 2 ого урока , где «Дезар» находился на техническом обслуживании и количество микробов в начале и конце 3 его урока в кабинете, где «Дезар» работал. Площади кабинетов, в которых осуществлялась экспозиция были примерно одинаковы, в кабинетах находились ребята 5 а класса. Оказалось, что количество микробов в начале урока в этих кабинетах примерно одинаково. А вот к концу урока в кабинете, где нет бактерицидного облучателя количество микробов увеличивается почти в два раза. После перемены, на которой проводилось проветривание, количество микробов снизилось почти до первоначального уровня. Значит, если даже «Дезар» не работает, от микробов позволяет избавиться сквозное проветривание классной комнаты! А еще свежий воздух содержит больше кислорода.

Между уроками на перемене мы также решили провести микробиологический анализ воздуха. Ведь, в коридорах «Дезара» нет. Выяснилось, что в конце перемены, количество микробов приближается к оценке «грязный воздух». Я считаю, что это связано с тем, что в коридорах во время перемены находится много ребят, они играют, ходят, поднимают частицы пыли. Но во время уроков в коридорах моют пол и открывают окна для проветривания. Поэтому воздух очищается от микробов.

Заключение

Практическая направленность работы заключается в том, что я разработал практические рекомендации по улучшению санитарного состояния воздуха в гимназии и других школах:

Необходимо проветривание помещений для очищения воздуха от микробов и обогащения кислородом не только в стенах гимназии, но и дома. Приготовил табличку-напоминание о том, что надо проветривать помещения.

Носить ватно-марлевые повязки в период увеличения инфекционных заболеваний. Исключить нахождение в гимназии больных инфекционными болезнями.

Не передвигаться по гимназии в верхней одежде. Каждый учащийся и сотрудник должны переобуваться в сменную обувь вне зависимости от сезона.

Моя гипотеза подтвердилась. Действительно, к концу урока количество микробов значительно увеличивается. Очистить воздух помогает «Дезар и проветривание помещений.

Выводы:

1. Изучив различные источники информации, я познакомился с методами исследования воздуха, выбрал наиболее простой и удобный, предложенный Кохом чашечный метод, узнал критерии для оценки загрязненности воздуха по числу микроорганизмов в 1 м3 воздуха.

2. Осуществив взятие проб с целью определения его чистоты, проведя математические расчеты, используя числовой коэффициент (по Омелянскому), выяснил, что «Дезар» влияет на чистоту воздуха помещений. При отсутствии прибора количество микробов снижает проветривание.

3. Разработав рекомендации по улучшению санитарного состояния воздуха гимназии, изготовил таблички-напоминания о необходимости проветривания классных комнат, развесил их в кабинетах гимназии и поделился результатами своего исследования с пятиклассниками.

В дальнейшем мне бы хотелось научиться определять бактерии.

Приложение

Рекомендуемая продолжительность сквозного проветривания учебных помещений в зависимости от температуры наружного воздуха

Наружная температура, °С

Длительность проветривания помещения, мин

В малые перемены

Между сменами

От + 10 до +6

4–10

25–35

От +5 до 0

3–7

20–30

От 0 до -5

2–5

15–25

От -5 до -10

1–3

10–15

Ниже – 10

1–1,5

5–10


Библиографическая ссылка

Спиряков Д.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЗИНФЕКЦИИ ВОЗДУХА С ПОМОЩЬЮ БАКТЕРИЦИДНОГО ОБЛУЧАТЕЛЯ «ДЕЗАР» И ПРОВЕТРИВАНИЯ МЕТОДОМ ОСАЖДЕНИЯ В УЧЕБНЫХ ПОМЕЩЕНИЯХ // Старт в науке. – 2018. – № 5-6. – С. 851-854;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=1211 (дата обращения: 21.10.2019).