Материал: Определение степени загрязнения воздуха школьных помещений по микробиологическому показателю

Определение степени загрязнения воздуха школьных помещений по микробиологическому показателю

План

Введение

. Обзор литературы

.1 Методы изучения микрофлоры воздуха

.1.1 Седиментационный метод изучения микрофлоры воздуха

.1.2 Определение микробного числа патогенных микроорганизмов

.2 Характеристика основных типичных представителей микрофлоры воздуха

.2.1 Плесневые грибы

.2.2 Бактерии

. Объект, программа и методика исследований

. Результаты исследований и их обсуждение

.1 Результаты визуального обследования тестируемых помещений

.2 Результаты анкетирования школьников по состоянию здоровья

.3 Исследование микрофлоры воздуха

.3.1 Количественный анализ

.3.2 Культуральные особенности микроорганизмов

.3.3 Микроскопический анализ

Заключение

Список использованных источников

Введение

Воздух является средой, содержащей значительное количество микроорганизмов. С воздухом они могут переноситься на значительные расстояния. Количество микроорганизмов в воздухе колеблется в значительных пределах и зависит от метеорологических условий, расстояния от поверхности земли, от близости населенных пунктов и т. д. Особенно много бактерий находится в воздухе помещений, где неизбежно массовое хождение людей (кинотеатры, театры, школы, вокзалы), сопровождающееся поднятием в воздух пыли. Несмотря на разнообразие присутствующих в воздухе частиц органического происхождения, наибольшее влияние на здоровье человека оказывают содержащиеся в воздухе учебных помещений микроорганизмы.

Состав микрофлоры воздуха различен. В нем обнаружено до 100 различных видов сапрофитных микроорганизмов: споры гнилостных бактерий; споры плесневых грибов, дрожжей, актиномицет; из вегетативных форм микробов - пигментные и беспигментные кокки и бактерии.

В закрытых помещениях накапливается микрофлора, выделяемая человеком и животными: стрептококки, пневмококки, дифтероиды, стафилококки, т. е. обитатели верхних дыхательных путей. Кроме представителей носоглоточной микрофлоры в воздухе помещений иногда можно обнаружить микобактерии туберкулеза, вирусы.

Бактерии - широко распространенная в природе группа одноклеточных организмов с примитивной формой клеточной организации.

Бактерии делят на непатогенные и патогенные. Непатогенные бактерии (nonpathogenic bacteria) [греч. pathos - страдание и genes - порождающий, рождающийся; греч. bacterion - палочка] - бактерии нормальной микрофлоры организма, не вызывающие развитие заболеваний, а часто и помогающие организму (лактобактерии, бифидумбактерии, энтерококки, кишечная палочка и др.). воздух патогенный седиментационный

Патогенными называются бактерии, паразитирующие на других организмах. Бактерии вызывают большое количество заболеваний человека, таких как чума (Yersinia pestis), сибирская язва (Bacillus anthracis), лепра (проказа, возбудитель: Mycobacterium leprae), дифтерия (Corynebacterium diphtheriae), сифилис (Treponema pallidum), холера (Vibrio cholerae), туберкулёз (Mycobacterium tuberculosis), листериоз (Listeria monocytogenes) и др.

Плесень (плесневые грибки) - особое царство живой природы. Представители этого царства имеют сходства и различия как с бактериями, растениями, так и с животными.

Так же как и растения, грибки всасывают питательные вещества всей своей поверхностью, а не заглатывают, как животные. Однако, в отличие от растений грибки не могут использовать солнечную энергию, питаться углекислым газом из воздуха и синтезировать органические молекулы вещества из углекислого газа, но употребляют также как и животные готовые органические вещества в виде разнообразных растений и животных останков.

Подобно бактериям грибки имеют клеточное строение.

Плесневые грибки распространены практически всюду. Они обнаруживаются, как в жилище человека, так и во внешней среде. Плесень и ее споры вместе с другими микроорганизмами (вирусами, бактериями) обнаруживаются в воздухе любого помещения, как отдельно, в виде мелких частиц, так и в виде агрегатов различного размера, а также в форме микровключений в другие пылевые частицы. И на улице, и в помещении существуют сезонные изменения в количествах спор или других частиц плесени.

Микрофлора воздуха сравнительно немногочисленна и довольно случайна, поэтому в отличие от почвы, воздух не может являться подходящей средой для развития микроорганизмов, т.к. он не содержит питательных веществ для них.

В связи с этим целью данной исследовательской работы стало определение степени загрязнения воздуха школьных помещений по микробиологическому показателю. Для реализации цели были поставлены следующие задачи:

) изучить сведения по теме исследования, используя научную литературу, ресурсы Интернета;

) определить количественное содержание микроорганизмов в воздухе различных школьных помещений и сравнить полученные данные с нормативом;

) определить культуральные особенности микроорганизмов;

) узнать о влиянии микроорганизмов, содержащихся в воздухе, на здоровье человека.

1. Обзор литературы

.1 Методы изучения микрофлоры воздуха

Существуют два основных способа отбора проб воздуха для исследования:

. седиментационный - основан на механическом оседании микроорганизмов;

. аспирационный - основан на активном просасывании воздуха (этот метод дает возможность определить не только качественное, но и количественное содержание бактерий).

Пробы воздуха отбирают аспирационным методом с помощью аппарата Кротова, который состоит из трех основных частей: основания, корпуса и крышки. В крышке укреплен диск из прозрачного органического стекла с клиновидной щелью для засасывания воздуха. Для определения количества воздуха, прошедшего через прибор, на наружной стенке корпуса помещен ротаметр.

В верхней части корпуса расположен вращающийся диск, на который устанавливается чашка Петри. Засасывание воздуха в прибор осуществляется центробежным вентилятором, насаженным на ось электродвигателя. Поступающая в прибор струя воздуха ударяется о поверхность находящейся в чашке питательной среды, оставляя на ней микроорганизмы, и, обтекая электродвигатель, выходит через ротаметр наружу.

Скорость протягивания воздуха составляет 25 литров в минуту. Количество пропущенного воздуха должно составлять 100 литров для определения общего содержания бактерий и 250 литров для определения наличия золотистого стафилококка.

При отборе проб в разных помещениях необходимо обрабатывать поверхность аппарата, столик, внутренние стенки дезинфицирующим раствором 70° спиртом.

1.1.1 Седиментационный метод изучения микрофлоры воздуха

Для исследования общего количества микроорганизмов в воздухе применяют наиболее простой, хотя и недостаточно точный, метод "оседания" (седиментационный метод), предложенный Кохом (1881). Стерильные чашки Петри с питательной средой (МПА (мясопептонный агар) - для бактерий, СА (сусловый агар) - для грибов) открывают в исследуемом помещении на 5 минут (чашки располагают на высоте, соответствующей уровню дыхания сидящего или стоящего человека). Следят за тем, чтобы при открывании крышки чашки Петри не было движения воздуха. После этого чашки закрывают и помещают на сутки в термостат при 37 °С, что дает возможность развиться бактериальной флоре. Затем чашки переставляют в термостат и выдерживают при температуре 25 °С. В таких условиях прорастают бактерии, требующие для своего развития более низкие температуры, а также плесневые грибы. Обычно опыт ставится в двух повторностях. Затем подсчитывают выросшие колонии микроорганизмов. Счет колоний на чашках производят с помощью прибора для счета колоний бактерий или лупы. Для лучшей видимости считают колонии на темном фоне (под чашку кладут темную бумагу), чашки помещают дном кверху. Каждую колонию отмечают на две чашки чернилами или тушью.

Седиментационный метод - самый простой метод для суждения о зараженности воздуха микроорганизмами, но он позволяет иметь лишь ориентированное представления о содержании микрофлоры в воздухе. С его помощью определяется только 35-60 % микроорганизмов в воздухе. Хотя этот метод и не дает полного представления ни о количестве микроорганизмов, находящихся в воздухе, ни об их видовом разнообразии, однако с его помощью можно учесть микрофлору тяжелой оседающей пыли, которая не захватывается и не учитывается другими аспирационными методами. Метод не точен и абсолютно не пригоден для изучения атмосферного воздуха, где имеют место большие колебания в скорости его движения. Этот метод может быть использован для анализа микрофлоры воздуха в закрытых помещениях в тех случаях, когда отсутствуют более совершенные приборы или нет электроэнергии. Используя данный метод можно рассчитать количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха. Обычно производят перерасчет по Омелянскому: допускают, что на площадь в 100 см 2 за 5 мин осаждается примерно столько бактерий, сколько их содержится в 10 л воздуха (0,01 м 3). Зная площадь чашки Петри, определяют количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха. Для этого:

) определяют площадь агаровой пластинки в чашке Петри по формуле

S= πхr2= 3,14хr2

(радиус чашки Петри равен 0,5 дм, соответственно, площадь агаровой пластинки равна 0,785 дм 2);

) вычисляют количество колоний на площади 1 дм 2;

) пересчитывают количество бактерий на 1 м 3 воздуха, умножая найденное количество колоний на площади 1 дм 2 на 100;

) результаты определения микробного числа воздуха оценивают по суммарному числу колоний, выросших на обеих чашках;

) обязательно учитывают, что полученные показатели занижены примерно в 3 раза. Чтобы судить о степени загрязненности воздуха жилых помещений, можно воспользоваться таблицей 1.

Таблица 1 - Критерии для санитарной оценки воздуха жилых помещений (число микроорганизмов в 1 м 3 по А.И. Шафиру)

1.1.2 Определение микробного числа патогенных микроорганизмов

Для определения общего содержания бактерий в 1 м 3 воздуха забор проб проводят на 2 % питательный агар. Посевы инкубируют при температуре 37 °С в течение 24 часов, затем оставляют на 24 часа при комнатной температуре, подсчитывают количество выросших колоний и производят перерасчет на 1 м 3 воздуха. Если на пластинах питательного агара выросли колонии плесневых грибов, их подсчитывают и делают перерасчет на 1 м 3 воздуха. В протоколе количество плесневых грибов указывают отдельно.

1.2 Характеристика основных типичных представителей микрофлоры воздуха

1.2.1 Плесневые грибы

Плесневые грибы постоянно обитают в воздухе, почве, навозе, на поверхности различных предметов, стен сырых помещений и пр. От бактерий они отличаются более сложным строением и способом размножения. К плесневым грибам относятся организмы, вегетативное тело которых представляет собой мицелий (грибницу), состоящий из переплетающихся тонких нитей - гиф. Различают низшие и высшие совершенные и несовершенные грибы. Гифы низших грибов не имеют перегородок (несептированные), гифы высших - многоклеточные (септированные). У некоторых плесневых грибов мицелий совсем отсутствует или развит слабо. Плесневые грибы, у которых мицелий не септирован, называются фикомицетами, а те у которых септирован - микомицетами.

Наиболее благоприятные условия для их развития - свободный доступ кислорода и кислая реакция среды. Они могут развиваться и при влажности окружающей среды 10-15 %, рН 1,5-11, температуре до - 1ГС, высоком осмотическом давлении, а отдельные виды плесневых грибов - и при ограниченном доступе кислорода. Плесневые грибы обладают ферментативной активностью (протеолитической, липолитической).

Фикомицеты (Мукоровые грибы)

Класс Phycomicetes, порядок Mucorales, семейство Мисоrасеае. В семействе Мисоrасеае насчитывают более 300 видов грибов. Из этого семейства в мясе чаще развиваются плесени трех родов: Мuсоr, Thamnidium, Rhizopus.

Мицелий состоит из одной разветвленной клетки, от которой отходят воздушные гифы - спорангиеносцы, простые или ветвистые, заканчивающиеся крупными, шаровидными спорангиями, наполненными большим количеством спор. Плесневые грибы рода Thamnidium формируют спорангии двух видов. Кроме крупного спорангия, растущего на верхушке спорангиеносца, на боковых ветвях его располагаются спорангии (спорангиоли) значительно меньшего размера с небольшим количеством спор. Плесени рода Rhizopus посредством столонов (стелющиеся нити) прикрепляются к субстрату толстыми корневидными образованиями - ризоидами, напоминающими корневые волоски. При развитии волосков образуется узел, из которого отходят спорангиеносцы, заканчивающиеся спорангиями, содержащими большое количество спор. Стволы спорангиев, расположенные пучком, расширяются на конце и образуют апофизу (образование апофизы служит характерным признаком для плесневых грибов рода Rhizopus). Плесени семейства Мuсоrасеае растут на субстрате вначале в виде паутинного, а затем пушистого налета серовато-дымчатого цвета, иногда сильно поднимающегося над субстратом. Мucor и Rhizopus прекращают рост при температуре - 5-8 °С, а Thamnidium при - 8 °С.

Сумчатые плесневые грибы (аскомицеты).

К ним относятся род Рenicillium и род Аspergillus.

Реnicillium - кистевик, имеет ветвящийся, бесцветный, септированный мицелий. Сначала над субстратом вырастают белые, расходящиеся от центра нити, которые, разрастаясь, образуют отдельные колонии. Реnicillium обычно очень быстро формирует споры, в результате чего поверхность продукта становится порошистой, серовато-голубовато-зеленоватого цвета. При микроскопировании плесени видны воздушные конидиеносцы, имеющие вид мутовки (веточки). На верхушках веточек образуются длинные цепочки конидий (спор), которые в сочетании с веточкой образуют кисточку. Этот плесневый гриб развивается на продуктах, находящихся в сырых, плохо вентилируемых помещениях. Хорошо развивается при температуре, близкой к 0 °С.

Аspergillus по внешнему виду сходен с Реnicillium. Мицелий септированн в большинстве случаев бесцветный. Цвет плесени, как и у Реnicillium, определяется главным образом цветом конидий. При просмотре под микроскопом или под лупой у Аspergillus видны неветвящиеся конидиеносцы, заканчивающиеся верхушкой, на которой расположены в один или два слоя клетки, от которых отходят длинные цепочки конидий шаровидной формы, в большинстве зеленого или серовато-сине-зеленого реже желто-зеленого или другого цвета. Этот гриб вызывает порчу мясных и молочных продуктов.

Конидии - покоящиеся клетки, с минимальным содержанием воды, шаровидной или элипсовидной формы, средним размером в поперечнике 4 мкм. Окраска конидий определяет цвет всей конидиеносящей поверхности. Число конидий на каждой головке достигает 10 тысяч.

Зрелые конидии очень легко отделяются от головок током воздуха или струей воды. Попав в жидкую питательную среду, они сначала набухают, а затем прорастают, образуя одновременно один или два проростка (гифы), на твердой среде прорастают при наличии капельно-жидкой влаги, почти не набухая. Гифа растет на свободном конце; удлиняясь, дает боковые отростки, которые в свою очередь также удлиняются, ветвятся, переплетаются между собой, образуя колонии, видимые невооруженным глазом. Через 16-20 ч в центральной гифе начинают появляться обособленные клетки, из которых вырастают конидиеносцы. Образование зрелых конидий заканчивается через 3-4 суток.

Высшие несовершенные грибы

Их классификация основана на строении конидиальных спороношений, а также форме конидий, окраске, числе. Цикл развития этих грибов недостаточно изучен, полового размножения у них не установлено. На этом основании их выделили в группу несовершенных грибов. Мицелий их септирован. К несовершенным плесневым грибам относятся гроздевидная (Сladosporium), молочная (Oidium lactis) плесени, Воtrytis, Аlternaria, Рhoma.

Аlternaria. От мицелия гриба отходят короткие конидиеносцы, имеющие грушевидную или заостренную форму конидии, с продольными и поперечными, перегородками, окрашенные в оливковый или бурый цвет. Конидиеносцы короткие, простые, реже ветвистые, окрашены в оливковый или черный цвет. Плесени этого вида могут развиваться на охлажденном и замороженном мясе, на масле и других продуктах.