• Содержание
  • Цель работы
  • Гипотеза
  • Реактивы
  • КУЛЬТИВИРОВАНИЕ БАКТЕРИЙ
  • МЕТОДИКА РАСЧЕТА
  • Критерии для оценки загрязненности помещений по числу микроорганизмов в 1м



  • страница1/9
    Дата24.09.2018
    Размер1.16 Mb.
    ТипИсследование

    Исследование воздуха в помещении и атмосферы города Омска. Работу


      1   2   3   4   5   6   7   8   9


    Микробиологическое исследование воздуха в помещении и атмосферы города Омска.

    Работу выполнила

    Кашева Кристина Александровн,

    Ученица 10-г класса

    БОУ «Гимназия № 117»,

    Научный руководитель –

    Ресян Наринэ Сираковна,

    Учитель биологии

    БОУ «Гимназия №117».
    Содержание:


    • Введение………………………………………………….……3

    • Культивирование бактерий......................................................................................5

    • Методика расчета...................................................................8

    • Рекомендации..……………………………………………...20

    • Заключение ………………………………………………….21

    • Список используемой литературы…………………………………………..……....22

    • Приложения………………………..………………………..23


    ВВЕДЕНИЕ

    Воздух - это смесь газов, составляющая атмосферу Земли. Он играет большую роль в жизни людей, которые в последнее время оказывают все большее влияние на его загрязнение.

    Проблема загрязнения воздуха становится всё серьезней в наш XXI век. На одного жителя планеты в среднем приходится 1 тонна выбросов в год, это не считая других загрязнений атмосферы. Актуальность данной работы заключается в воспитании экологической культуры, заботы о своей малой Родине через изучение её экологических проблем.
    Всем известно, что здоровье человека зависит от качества окружающей среды: воды, воздуха и других факторов. Но на мой взгляд, самым важным их всех является именно воздух. Человек дышит кислородом, который как раз таки находится в воздухе, дышит человек и днем и ночью на протяжении всей своей жизни. Поэтому воздух и его чистота важна для человека.
    Окружающий воздух содержит большое количество микроорганизмов, разнообразных по своей природе. Воздух производственных помещений - потенциальный источник загрязнения лекарств, поэтому уровень его чистоты является одним из ключевых вопросов технологической гигиены и определяет класс чистоты помещения. Но мне интересен воздух, находящийся в обычном помещении, а именно в школе. Ведь я большую часть своего времени провожу именно здесь.
    Школа – это такое место, где постоянно находится много людей. На своей одежде, обуви, внутри своего организма они приносят в школу много разных микробов, бактерий и других микроорганизмов. Воздух является средой, содержащей значительное количество микроорганизмов. С воздухом они могут переноситься на значительные расстояния. В отличие от воды и почвы, где микробы могут жить и размножаться, в воздухе они только сохраняются некоторое время, а затем гибнут под влиянием ряда неблагоприятных факторов: высыхания, действия солнечной радиации, смены температуры, отсутствия питательных веществ и др. Наиболее устойчивые микроорганизмы могут долго сохраняться в воздухе и обнаруживаться там с большим постоянством. К такой постоянной микрофлоре воздуха относятся споры грибов и бактерий, сарцины и другие пигментообразующие кокки.

    Взглянуть на наш маленький школьный мир с другой стороны мне помогут микробиологический опыты и результаты исследований.


    Цель работы: определить, насколько соответствует норме воздух в помещении и атмосферный воздух города Омска.

    Методы и приемы:

    1. работа с литературными источниками

    2. обследование школьных помещений

    3. анализ объектов исследования

    4. разработка методик исследования

    5. составление рекомендательных пояснений.


    Задачи:

    1. познакомиться с методами микробиологического исследования воздуха;

    2. определить количество микроорганизмов, содержащихся в воздухе различных помещений;

    3. провести несколько опытов до и после уроков, чтобы сравнить результаты;

    4. определить количество микроорганизмов, содержащихся в атмосферном воздухе;

    5. на основе исследований определить степень загрязнения воздуха закрытых школьных помещений и атмосферного воздуха в городе Омске;

    6. определить, насколько соответствует норме воздух в различных школьных помещениях и улиц нашего города;

    7. осветить в глазах учащихся эту проблему;

    8. предложить ряд рекомендаций с борьбой загрязненного воздуха.


    Гипотеза: видовой состав и количество колоний микроорганизмов в разных помещениях должно быть различным.
    Приборы и материалы: микроскоп, покровные и предметные стекла, бактериологические петли и пипетки, лупа, мерные стаканы (50, 100 мл), чашки Петри, термостат, секундомер, фильтровальная бумага, лакмусовая бумага, батистовая салфетка, метиленовая синь, осиновый фуксин, иммерсионное масло, бензин, агар-агар, бульонный кубик (куриный), вода.
    Реактивы: карбонат натрия
    Места проведения экспериментов: кабинет биологии; спортивный зал; рекреация; туалет; столовая; парк; дорожная магистраль.
    Опыты проведем до начала занятий и после. Дополнительно в классе биологии сравним воздух до проветривания и после. Исследованиями будем заниматься в лаборатории.
    КУЛЬТИВИРОВАНИЕ БАКТЕРИЙ

    Культивирование (выращивание) микробов, в частности бактерий, проводится на питательных средах. Для приготовления питательной среды (мясопептонного агара (МПА)) мне понадобились некоторые приборы и материалы.1


    В мерный стакан набираем 100 мл дистиллированной воды, навеску агар-агара массой 1,5 г и заливаем небольшим количеством воды, оставляя на 20 минут для набухания. Оставшуюся часть воды вскипятим, всыпаем навеску бульонного кубика массой 2 г и прокипятим 5 мин. Фильтруем полученный раствор, переносим в стакан и помещаем в водяную баню. Затем вносим в раствор распущенный агар-агар и нагреваем до полного растворения. Полученный МПА нужно довести до слабощелочной среды 1Н раствором карбоната калия по универсальной индикаторной бумаге. Затем МПА стерилизуем в автоклаве при температуре 115-120°C в течение 20 минут, предварительно разлив расплавленный МПА по пробиркам ( на 1/3 объема) и закрыв их ватными пробками.
    После помещения питательной среды в чашки Петри, я провела следующие опыты:


    • В столовой (до и после занятий)

    • В парке и у проезжей части на улице

    • В туалете (до и после уроков)

    • В фойе (до начала занятий и после)

    • В спортзале (перед уроком и на одном из уроков)

    • В кабинете биологии (до и после уроков)

    • В кабинете биологии (до проветривания и после проветривания класса)

    В каждом помещении я открывала чашку, оставляя ее в открытом положении на 10 минут. После этого я плотно закрывала чашки и оставляла на сутки. На следующий день в чашках Петри появились многочисленные пятнышки белого цвета.


    Выросшие на поверхности плотных сред изолированные макроскопические скопления биомасс, являющиеся продуктом размножения одной единственной клетки, называются колониями. Колонии представляют собой чистую культуру бактерий, которую, накопив на средах, используют для определения видовой принадлежности микроорганизма.
    Конечно же, воздух является неблагоприятной средой для развития микроорганизмов, так как в нем отсутствуют питательные вещества. Микроорганизмы, находящиеся в воздухе, подвергаются губительному действию солнечных лучей, высушиванию и нередко резким колебаниям температуры. Поскольку я провожу опыты в такое время года, как зима, то губительного действия солнечных лучей на микроорганизмы нет. Но температуры сибирских холодов дают о себе знать. Основные исследования воздуха проходят в помещении, где большое количество разных людей, где достаточно нормальная температура для жизни бактерий. Лишь два опыта я провожу на улице.
    Как известно, воздушно-капельным путем передаются многие инфекционные заболевания вирусной и бактериальной природы – грипп, ОРЗ, корь, оспа, коклюш, скарлатина, туберкулез, и другие.2 При разговоре, кашле и чихании из верхних дыхательных путей человека в воздух выделяется до 60 000 капель бактериального аэрозоля, распространяющегося в радиусе 1-1,5м. Поэтому мне стало интересно узнать какое количество микробов, бактерий содержится в воздухе нашей школы. Ведь это может быть опасным и учителям, и детям, и другому школьному персоналу. В нашей школе нет условий и оборудования, чтобы выявить вид бактерий и, если они опасны для здоровья, бороться с ними. Зато есть возможность узнать количество этих микробов, бактерий, оценить степень чистоты школьного воздуха и, если результаты неутешающие, принять различные меры по его очищению.
    Микроорганизмы редко находятся в воздухе в свободном состоянии, обычно они прикреплены к частицам пыли или капелек слюны.
    Бактерии и другие микроскопические организмы с частицами пыли оседают быстро и в воздухе находятся только короткий период времени. Капельки, которые попадают в воздух с кашлем или чиханием тоже оседают достаточно быстро, но, когда их размеры уменьшаются из-за испарения, они остаются в воздухе на длительное время. На качественный и количественный состав микрофлоры воздуха также влияет температура, влажность воздуха, высота на которой находятся микроорганизмы и т.д.
    Температура и влажность – это два важных фактора, от которых зависит жизненность микроорганизмов. Экстремальные показатели температуры негативно влияют на микрофлору. Оптимальной влажной для микроорганизмов является 40-80%. При слишком высокой или низкой влажности наблюдается смертность большинства микроорганизмов.
    Относительная влажность воздуха в нашем Омске зимой составляет до 71% в среднем. После зимы: в апреле 66 %; 53 % в мае. То есть в промежуток от 40% до 80% попадает, следовательно, воздух нашего города пригоден для жизни бактерий круглый год.
    Влажность в помещении также пригодна для развития микроорганизмов (40-60%).
    Завершив данный эксперимент, и подведя итоги, я вновь плотно завернула чашки Петри в бумагу и поставила в тёплое место ещё на 6 дней.

    Через 7 дней подсчитали количество колоний бактерий и грибов в чашках.
    В этой части эксперимента описание колоний микробов, выросших на питательной среде, проводят по следующим показателям: форма (округлая, неправильная); поверхность (гладкая, блестящая, шероховатая, сухая, складчатая); край (ровный, волнистый, городчатый); цвет; размер (диаметр).

    МЕТОДИКА РАСЧЕТА
    Для расчета микробного числа воздуха я использовала следующую формулу, основанную на правиле Омелянского3 ( на поверхность 100см2 питательной среды в течении пяти минут оседает столько микроорганизмов, сколько их содержится в 10л воздуха):

    Где Х – количество микробов в 1м3 воздуха; a – количество колоний в чашке; t – время экспозиции, мин; 5 – время экспозиции, мин; 10 – объем воздуха, из которого происходит оседание за 5 мин, л; 100 – площадь, на которую происходит оседание, см2; 1000 – искомый объем воздуха, л; s – площадь чашки, s = × (d/2) 2 , см2, где d – это диаметр чашки Петри, см.


    Этот метод позволяет лишь приблизительно установить число микробов в единице объема воздуха и используется для получения сравнимых результатов при анализе воздуха в различных помещениях. Критерии для санитарной оценки воздуха жилых помещений (число микроорганизмов в 1 м3 воздуха) приведены в таблице ниже.
    Критерии для оценки загрязненности помещений по числу микроорганизмов в 1м3 воздуха

    Оценка воздуха

    Летний режим

    Зимний режим

    Всего микроорганизмов

    Санитарно-показательных микробов

    Всего микроорганизмов

    Санитарно-показательных микроорганизмов

    Чистый

    1500

    16

    4500

    36

    Грязный

    2500

    36

    7000

    124

    Для наглядного представления полученный данных4 все данные занесены в таблицу 1, в которой отражены:



    Таблица 1.



    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Столовая до занятий(8.30)

    82

    5223

    Столовая после занятий(13.30)

    137

    8726

    Парк (9.00)

    65

    4140

    Магистраль (9.30)

    55

    3503

    Класс биологии до проветривания (10.00), но после начала уроков

    229

    14585

    Класс биологии после проветривания (10.15)

    130

    8280

    Туалет до начала занятий (8.00)

    19

    1210

    Туалет после уроков (13.30)

    1069

    68089

    Фойе до уроков (8.00)

    53

    3375

    Фойе после уроков (13.30)

    134

    8535

    Спортзал до первого урока (8.00)

    44

    2802

    Спортзал на первом уроке (8.40)

    52

    3312

    Розовым цветом обозначен сильнозагрязненный воздух.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Столовая до занятий(8.30)

    82

    5223

    Столовая после занятий(13.30)

    137

    8726

    До появления детей, учителей в столовой на 723 микроорганизма больше, чем должно быть по норме.5 В данный момент было более 4500, но менее 7000 микроорганизмов, значит средняя степень загрязненности. Я думаю, это связано с тем, что столовая в нашей школе маленькая, в зимнее время года её проветривают не очень часто. Также к 8.30 в столовой находились работники. А ведь человек, находясь в помещении за час выделяет из своего организма 37 миллионов бактерий, но живут они не долго!
    После уроков, то есть после прохода большого количества людей, воздух в толовой стал грязным.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Парк (9.00)

    65

    4140

    Магистраль (9.30)

    55

    3503

    Пожалуй, самыми необычными данными этой таблицы являются результаты опытов в парке и около дороги. Разве в парке не должно быть меньше бактерий, микроорганизмов? На фото6 также видно, что на чашке Петри, с помощью которой проводили опыт, проросла плесень.


    Конечно, парк – это место, где множество деревьев, кустарников, летом – клумб, это место, куда приходят люди дышать свежим воздухом, отдыхать от городской пыли и шума. Первая ассоциация со словом «парк» - это «чистота». И несомненно, эта чистота проявляется меньшим наличием бактерий в воздухе, меньшей загрязненностью атмосферы, нежели дороги, по которым проезжает несколько сотен автомобилей, загрязняя окружающую среду и оставляя после себя неприятный запах. По подсчетам ученых около 40-50% источниками загрязнения окружающей среды являются машины. Такая среда неблагоприятна для жизни бактерий. Но мои гипотезы опыт не подтвердил.
    Я считаю, что это произошло по следующим причинам:

    • В момент проведения опыта в нашем парке (Советский парк) велись строительные работы, на территории парка находились строительные материалы, мусор и рабочие машины.

    • В парке сократилось число деревьев, а именно хвойных. Как известно, они выделяют фитонциды, которые способствуют уменьшению бактерий и микроорганизмов в воздухе, т.е. отчищают его.

    • В парке наблюдается большая посещаемость.

    • Гуляя утром, днем или вечером в парке, можно встретить группы спортсменов. То есть к числу людей, гуляющих и отдыхающих в парке, добавляются и они. Поэтому численность людей велика.

    • Из-за того, что множество любителей покататься на горках, посмотреть на ледяные замки или позаниматься спортом, около парка образовалась огромная зона парковки, что привело к значительному загрязнению атмосферы.

    Вышесказанное свидетельствует о том, что атмосфера парка значительно загрязняется. Деревья, посаженные рядом со входом в парк, конечно же, отчищают воздух, делают его свежее, но степень загрязнения атмосферы велика. Я проделывала опыт как раз недалеко от входа в парк. Пройдя около 20 метров, я нашла место, на территории которого было большое количество деревьев и кустов, где и провела исследование воздуха.


    Если же говорить о проезжей части, то в 9.30 утра можно наблюдать небольшое количество автомобилей. В основном люди едут на работу, в школу, садики с 7.00 до 9.00.
    Как известно, бактерии живут в атмосфере недолго, показания исследования воздуха зависят именно от того времени, в которое будет проводиться опыт. Именно тем, что во время проведения моего опыта дорога была пуста, я и объясняю такое количество бактерий, а следовательно, и микроорганизмов. Именно поэтому такие различия между результатами опытов в парке и около автодорожной магистрали.
    Исследовать уличный воздух зимой с различными непредвиденными обстоятельствами, на мой взгляд, трудно. Нужно учитывать и время, и место, и события, которые происходят в данное время и в данном месте, нужно уметь объяснять ход развития ситуации и полученные итоги.
    Более предсказуемы результаты опытов, проведенных в закрытом помещении.
    Сравним результаты до и после уроков в фойе.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Фойе до уроков (8.00)

    53

    3375

    Фойе после уроков (13.30)

    134

    8535

    Утром перед занятиями воздух чище, непосредственно потому, что не было людей в школе. Ведь люди являются переносчиками различных микробов, бактерий. Именно после уроков показания опытов значительно увеличились. До уроков воздух в фойе был чистым, а после – грязным.7

    Повышение результатов опытов в столовой до и после занятий также объясняется тем, что столовая – это довольно популярное место в школе. За один день и учителя, и ученики, и рабочий персонал – все хоть раз побывают в ней.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Класс биологии до проветривания (10.00), но после начала уроков

    229

    14585

    Класс биологии после проветривания (10.15)

    130

    8280

    А почему же после проветривания в кабинете биологии стало значительно меньше бактерий?


    Бактерии живут в организме человека, выделяются из него. И конечно же, в замкнутом пространстве, в кабинете, где находятся учащиеся, дышат, кто-то из них кашляет, кто-то чихает, выпускает свои бактерии в окружающую среду, микроорганизмов будет больше, чем за окном, на улице. Во время проветривания аудитории происходит смена воздуха, вместе с ним многочисленные бактерии вылетают на улицу, покидая пространство кабинета. Поступивший свежий и чистый воздух почти не содержит бактерий. Поэтому и такие показания нашего опыта.
    Потому что в кабинете уже находилось 26 человек (один класс), то воздух был загрязненным, и значительно. После проветривания воздух очистился почти до нормы.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Спортзал до первого урока (8.00)

    44

    2802

    Спортзал на первом уроке (8.40)

    52

    3312

    Незначительные изменения в спортивном зале – это тоже вполне объяснимый факт. Сам зал по площади большой, занимается в нем один класс (23-26 человек), во время урока и особенно на перемене помещение проветривается, поэтому табличные значения до урока и на уроке почти не изменяются.

    Количество микроорганизмов не превышает 4000, то есть воздух чистый.


    Место проведения опыта, время

    Колонии в чашке Петри

    Количество микроорганизмов

    Туалет до начала занятий (8.00)

    19

    1210

    Туалет после уроков (13.30)

    1069

    68089

    И, наконец, о самом резком изменении табличных значений. Школьный туалет – это самое популярное место в школе. 830 учеников. Каждый посетит туалет не менее раза, а, скорее, раза 3-4. Поскольку проветривать туалет не удается регулярно, посещает это место достаточно большое количество людей (кто-то болеет, кашляет, чихает, кто-то просто дышит, выпуская тем самым бактерии со своего организма, справление своих нужд в туалете тоже является выделением из своего организма различных микроорганизмов), то показания по степени загрязнения воздуха весьма печальны.


    Перед занятиями опыт показал, что содержание бактерий в воздухе не превышает норму, а, наоборот, в несколько раз меньше. Такой результат достигается с помощью тщательной уборки помещения. Обработка унитазов, раковин и другого хлорной известью, мытье пола с хлоркой, хорошее проветривание помещения после ухода всех людей со школы, несомненно, помогает очистить воздух.

    Во второй части эксперимента определили форму, структуру, профиль колоний. Для этого использовали следующие данные:



      1   2   3   4   5   6   7   8   9

    Коьрта
    Контакты

        Главная страница


    Исследование воздуха в помещении и атмосферы города Омска. Работу