КРАСНОЯРСКАЯ РЕГИОНАЛЬНАЯ ДЕТСКО-МОЛОДЕЖНАЯ ОБЩЕСТВЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ «НАУЧНОЕ ОБЩЕСТВО УЧАЩИХСЯ» МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №1» Значение проветривания школьных помещений (исследовательская работа) Школьная научно-практическая конференция Выполнили: уч-ся 5 кл «Б» школы № 1 г. Ачинска Красноярского края Капустин Данил Андреевич, Ситникова Юлия Александровна, Морозова Ангелина Денисовна Руководитель: учитель биологии школы №1 Кузнецова Елена Андреевна г. Ачинск 2011 ОГЛАВЛЕНИЕ Введение …………………………………………………………………………………4 Глава I.Аналитический обзор по исследуемой проблеме …………………………….6 Глава II. Экспериментальная часть…………………………………………………….10 Заключение………………………………………………………………………………13 Список литературы……………………………………………………………………...14 КРАТКАЯ АННОТАЦИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЫ УЧЕНИКОВ 5 КЛАССА: КАПУСТИНА ДАНИЛА АНДРЕЕВИЧА, СИТНИКОВОЙ ЮЛИИ АЛЕКСАНДРОВНЫ, МОРОЗОВОЙ АНГЕЛИНЫ ДЕНИСОВНЫ. В школе мы проводим ежедневно не менее 5 -6 часов. Анализ показателей здоровья учащихся нашей школы показал, что 1,2 % школьников страдают заболеваниями органов дыхания. Важную роль в профилактике этих заболеваний имеет соблюдение санитарногигиенических требований к ряду показателей в классных комнатах. На наш взгляд, изучение соответствия санитарно-гигиенических условий обучения, в частности такого показателя как проветривание, является актуальным. ВВЕДЕНИЕ Нельзя человека Закупорить в ящик, Жилище проветривай Лучше и чаще. В. Маяковский 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. Бактерии делятся на два вида – аэробные (живущие в кислородной среде) и анаэробные (живущие без кислорода). Мы изучали только аэробных бактерий. Хотя многие из бактерий безвредны для человека, оставшееся меньшинство доставляет нам много хлопот. Если человек заболевает или выздоравливает, то при превышенном количестве бактерий в воздухе человек быстрее заболеет и медленнее выздоровеет. Также некоторые бактерии являются возбудителями респираторных болезней. Многие ученики и учителя проводят в школе целые дни, и нам интересно узнать, как это может повлиять на их здоровье. [5, стр.4] Цель нашей работы: оценка влияния режима проветривания кабинета биологии на степень загрязнения воздуха микроорганизмами. Для достижения поставленной цели ставим следующие задачи: Изучить литературу, найти методику работы по выращиванию колоний микроорганизмов на питательных средах; Экспериментально исследовать бактериальный состав воздуха в кабинете биологии с различной степенью проветриваемости; Сделать выводы о влиянии режима проветривания на степень загрязнения воздуха микроорганизмами. Объектом нашего исследования стал воздух учебного кабинета биологии. Предмет исследования - численность бактерий в воздухе непроветриваемого помещения. Рабочая гипотеза: Приступая к исследованию, мы предположили, что число бактерий, содержащихся в воздухе, в непроветриваемом помещении увеличивается в течении дня. Нами были использованы как теоретические, так и практические методы: анализ информации из научной литературы, наблюдение, эксперимент, синтез результатов эксперимента в единое целое. Глава I. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ПО ИССЛЕДУЕМОЙ ПРОБЛЕМЕ Санитарно - эпидемиологические требования к воздушно – тепловому режиму в школьных помещениях 1. Площадь фрамуг и форточек в учебных помещениях должна быть не менее 1/50 площади пола. Фрамуги и форточки должны функционировать в любое время года. 2. Учебные помещения проветриваются во время перемен, а рекреационные - во время уроков. 3. До начала занятий и после их окончания необходимо осуществлять сквозное проветривание учебных помещений. Длительность сквозного проветривания определяется погодными условиями согласно таблице. В теплые дни целесообразно проводить занятия при открытых фрамугах и форточках. Таблица Длительность сквозного проветривания учебных помещений в зависимости от температуры наружного воздуха Наружная температура, Длительность проветривания помещения, град. С мин. в малые перемены в большие перемены и 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 4. Уроки физкультуры следует проводить в хорошо аэрируемых залах. Для этого необходимо во время занятий в зале открывать одно - два окна с подветренной стороны при температуре наружного воздуха выше +5 град. С и слабом ветре. При более низкой температуре и большей скорости движения воздуха занятия в зале проводятся при открытых фрамугах, а сквозное проветривание - во время перемен при отсутствии обучающихся. При достижении в помещении температуры воздуха в 15 - 14 град. С проветривание зала следует прекращать. 5. В помещениях общеобразовательных учреждений относительная влажность воздуха соблюдаться в пределах 40 - 60%. 6. В туалетных, помещениях кухни, душевых и мастерских оборудуется вытяжная вентиляция. Вытяжные вентиляционные решетки следует ежемесячно очищать от пыли. 7. В мастерских для трудового обучения, где работа на станках и механизмах связана с выделением большого количества тепла и пыли, оборудуется механическая вытяжная вентиляция. Кратность воздухообмена составляет не менее 20 куб. м в час на 1 ребенка. Станки и механизмы должны отвечать требованиям санитарных норм и иметь соответствующие защитные приспособления. Культивирование бактерий Культивирование (выращивание) микробов, в частности бактерий, проводится на питательных средах. Посев бактерий на среды делают бактериальной петлей (иглой), шпателем, пастеровской или обычной градуированной пипеткой. 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. Методы и техника посева материалов и культур микробов. Посев бактериальной петлей на скошенную и жидкую среды: 1) пробирку с чистой культурой бактерий и пробирку со стерильной незасеянной средой берут в левую руку и держат пальцами в наклонном положении так, чтобы их содержимое не проливалось; 2) в правую руку, как перо, берут петлю и в вертикальном положении стерилизуют в пламени горелки; 30 пробирки из пробирок вынимают одновременно, зажимают их между мизинцем и ладонью правой руки и тотчас же обжигают края открытых пробирок; 4)прокаленную петлю вводят в пробирку, охлаждают с незасеянной средой, ополаскивая петлю в бульоне или же зигзагообразными движениями распределяют по скошенной поверхности агара; 5) петлю извлекают, обжигают края пробирок и закрывают их проведенными через пламя пробками. Затем бактериальную петлю стерилизуют, пробирки надписывают и ставят в штатив. Посев градуированной или пастеровской пипеткой: пробирки держат под небольшим углом, градуированную или пастеровскую пипетку проводят через пламя и, сняв пробки, опускают в пробирку, затем насасывают определенное количество материала, переносят его в питательную среду и выдувают. Пробирки закрывают, а пипетки помещают в дезинфицирующий раствор. Посев уколом производят в полутвердые агаризованные среды и мясопептонный желатин, залитые в пробирки столбиком. Пробирки держат вверх дном, насквозь прокалывая среды иглой или петлей. Посев уколом в столбик применяют для выращивания анаэробных микробов, выявления протеолитических свойств, длительного хранения культур. Посев в чашки Петри с плотной питательной средой осуществляют шпателем или бактериальной петлей. Плотные питательные среды (МПА, Эндо, Левина, Плоскирева) разливают в чашки следующим образом: флакон или пробирку с расплавленной средой берут в правую руку, левой рукой вынимают пробку, обжигают горлышко флакона, большим и указательным пальцами левой руки слегка приподнимают крышку чашки Петри и, не касаясь краев крышки, вводят под нее горлышко флакона или пробирку, наливая 15-20 мл среды. Быстро закрывают флакон и крышку. Чашку Петри слегка покачивают для равномерного распределения среды и оставляют до застывания. Затем переносят ее в термостат, переворачивая вверх дном, снимают крышку и подсушивают в таком положении 15-20 мин. Посев шпателем. Шпатели готовят из стеклянных палочек толщиной 4-5 мм, согнутых в виде треугольника, заворачивают в бумагу и стерилизуют в сухожаровом шкафу. Их можно также стерилизовать, смачивая спиртом с последующим его сжиганием. Пластинчатые среды засевают шпателем, круговым движением распределяя по всей поверхности внесенную в центр чашки Петри каплю материала или взвеси микробов. Во время посева крышку чашки Петри поддерживают левой рукой, чашка остается слегка приоткрытой. Далее тем же шпателем поочередно засевают вторую и третью чашки Петри, после чего шпатель погружают в банку с дезинфицирующим раствором. Чашки переворачивают, надписывают и ставят в термостат вверх дном, чтобы избежать размывания растущих колоний на среде капельками конденсационной воды, в большом количестве скапливающимися на внутренней поверхности крышки при обычном ее положении. Посев бактериальной петлей. Исследуемую жидкость набирают петлей и, не прикасаясь к стенке пробирки, удаляют излишнее ее количество. Чашку Петри с агаризованной средой помещают на столе вверх дном. Донную часть чашки держат левой рукой вертикально, петледержатель - большим и указательным пальцами правой руки и легкими движениями наносят параллельные штрихи по всему диаметру поверхности среды. Санитарно-бактериологическое исследование воздуха В атмосферном воздухе содержится большое количество микробов - почвенных, сапрофитов, попадающих в воздух вместе с мельчайшими частицами почвы. Среди них находятся спорообразующие палочки, пигментные бактерии, грибы и дрожжи. Как сказано в учебнике биологии для 6 ого класса некоторые виды бактерий паразитов проникают в организм человека и поселяются там, вызывая заболевания. В теле человека болезнетворные бактерии питаются, быстро размножаются и отравляют организм продуктами своей жизнедеятельности. Бактерии вызывают тиф, холеру, дифтерию, туберкулез, ангину и другие болезни. [4, стр. 33] В воздухе закрытых помещений обнаруживаются микроорганизмы, постоянно обитающие в больших количествах на слизистых оболочках верхних дыхательных путей человека. Они выделяются в окружающую среду при чиханье, смехе, кашле и разговоре с мельчайшими частицами слюны и носоглоточной слизи. От больных с локализацией патологического процесса в полости рта и верхних дыхательных путях на ряду с условно патогенными микроорганизмами стафилококками и зеленящими стрептококками - выделяются в окружающую среду патогенные микробы- гемолитические стрептококки группы А, бактерии дифтерии, коклюша, туберкулеза и др. в зависимости от этиологии заболевания. Микробиологический анализ воздуха на патогенную флору производит только по эпидемическим показаниям. Для повседневной санитарно-гигиенической оценки воздуха определяют: 1. общее количество микробов, находящихся в 1 м3 воздуха; 2. количество в том же объеме воздуха санитарно-показательных микробов. По концентрации этих микробов определяют степень загрязнения воздушной среды аналогично тому, как по титру кишечной палочки оценивают качество питьевой воды. Обнаружение в воздухе закрытых помещений данных микробов, обладающих признаками патогенности, является показателем эпидемического неблагополучия данного объекта. В результате аналитического обзора литературы изучена: методика и техника посева материалов и культур микробов; найден рецепт приготовления питательной среды картофеле-глюкозного агара (КГА) Глава II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ Методика исследования Микробиологический анализ проходил в кабинете биологии школы №1. Материал для проведения исследований был получен в различные периоды учебного дня. Способ приготовления среды Для получения физиологически полноценных колоний бактерий и их изучения необходима благоприятная среда. С этой целью в данном эксперименте мы использовали универсальный рецепт картофеле-глюкозного агара (КГА). 1. 10 г вымытого и очищенного картофеля трем на терке 2. Добавляем 30 мл воды и оставляем на ночь в холодильнике 3. Фильтруем через втрое сложенную марлю 4. К фильтрату добавляем 70 мл воды, 2 г глюкозы, 25 г желатина 5. Оставляем на час 6. Доводим до кипения и кипятим на малом огне 5 – 10 мин 7. Разливаем в стерильные чашки Петри. Для проведения стерилизации чашки Петри наливаем немного спирта и поджигаем, по окончании горения сразу закрываем. Когда агар застынет, можно производить посев. Отбор проб (брали 4 пробы) для определения общей обсемененности воздуха школьного помещения проводился седиментационным способом (метод оседания Коха), основанным на механическом оседании микроорганизмов. Открытые чашки Петри со стерильной плотной питательной средой устанавливали горизонтально и экспонировали 10–20 мин в зависимости от предполагаемого загрязнения воздуха. Затем чашки закрывали, переворачивали вверх дном и выдерживали 7 дней при температуре 37–40 °С. О степени загрязненности воздуха судят по количеству выросших колоний. Данный метод пригоден для сравнительных оценок чистоты воздуха. Первый посев бактерий мы производили в кабинете биологии перед уроками. Второй посев бактерий мы производили в кабинете биологии после 3 его урока (кабинет не проветривали). Третий посев бактерий мы производили после 6 ого урока в кабинете биологии (кабинет не проветривали). Четвертый посев бактерий мы производили после 6 ого урока в кабинете биологии. Перед тем как взяли пробу кабинет проветрили (30 минут). Полученные пробы мы поместили в условия с благоприятной t (37 - 400С), необходимой для роста бактерий, на 7 дней. Учет посева бактерий из воздуха производят путем подсчета выросших колоний бактерий отдельно. Результаты В первом посеве, (до проведения уроков), выросло 3 колонии бактерий. Во втором посеве, (после 3 его урока, в непроветриваемом классе), выросло 5 колонии бактерий. В третьем посеве, (после 6 ого урока, в непроветриваемом классе), выросло 8 колонии бактерий. В четвертом посеве, (после 6 ого урока, в проветренном классе), выросло 2 колонии бактерий. В ходе исследований для каждой микробиологической оценки использовалось по одной чашке Петри. Колонии микроорганизмов, выросших на среде КГА-агар, представлены на рисунках. На основании подсчета колоний, выросших в чашках Петри, была проведена оценка влияния режима проветривания кабинета биологии на степень загрязнения воздуха микроорганизмами в разные периоды учебного дня. Полученные результаты представлены в таблице. Сравнительный анализ проб воздуха кабинета биологии № пробы 1 Время проведения посева Число полученных бактерий колоний Кабинет биологии 3 (посев перед уроками) 2 Кабинет биологии 5 (посев перед уроками) 3 Посев после 6 ого урока, кабинет не проветривали 8 4 Посев после 6 ого урока, 2 кабинет проветривали 30 мин. Таким образом, наша гипотеза была экспериментально подтверждена, численность бактерий действительно увеличивается в непроветриваемом помещении. Вывод экспериментальной части: 1.Численность бактерий увеличивается в непроветриваемом помещении в течении дня. ЗАКЛЮЧЕНИЕ Учебный процесс осуществляется при постоянном влиянии на организм учащегося множества разнообразных факторов, как положительных, так и отрицательных. И от того насколько хорошо мы знаем это влияние, настолько более комфортные условия для своего труда сможем создать. Исследуя воздушную среду кабинета биологии на предмет увеличения численности бактерий в непроветриваемом помещении, мы изучили методику и технику посева культур микроорганизмов, нашли рецепт приготовления питательной среды картофеле-глюкозного агара (КГА), подтвердили ранее выдвинутую гипотезу, сделали вывод: «Численность бактерий увеличивается в непроветриваемом помещении в течении дня». Проведенные нами исследования нельзя назвать исчерпывающими. Развитие своей работы мы видим в проведении новых экспериментов, например: 1. Зависимость изменения численности бактерий от частоты проведения влажной уборки в классе. 2. Зависимость изменения численности бактерий от использования обучающимися в классе сменной обуви. Мы уверены, что соблюдение правил режима проветривания существенно повысит работоспособность учащихся, окажет положительное влияние на здоровье детей и педагогов. ЛИТЕРАТУРА 1. Г.Х. Шлегель. "Общая микробиология", М., "Мир", 1987, 566 с. 2. Громов Б.В., Павленко Г.В., "Экология бактерий", Л., Изд-во ДГУ, 1989, 246с. 3. Кудряшова Е.Е. Невидимая опасность: [Электронный ресурс] – Режим доступа: http//www.nau-ra.ru/uchitelskaya/s/135/568/ 4. Лабинская А.С. "Микробиология с техникой микробиологических методов исследования", М., "Медицина", 1968, стр. 79-391 5. Пасечник В.В. Биология. 6 кл. Бактерии, грибы, растения: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. – 4-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2000. – 272 с.: ил.