Материал: Определение степени загрязнения воздуха школьных помещений по микробиологическому показателю

.2.2 Бактерии

Из бактерий в микрофлоре воздуха помещений наиболее часто встречаются бактерии рода Micrococcus, рода Sarcina, рода Bacillus.

Представители рода Micrococcus − маленькие грамположительные сферические клетки, которые располагаются поодиночке или в неправильных скоплениях, в большинстве своем неподвижные. На плотных питательных средах образуют круглые, гладкие колонии белого, желтого или красного цвета. Яркий цвет обусловлен выделением окрашенного продукта в окружающую среду или пигментацией самой клетки (окраска может использоваться как характерный признак).

Род Micrococcus на сегодняшний день фактически насчитывает 8 видов. Это такие виды как: Micrococcus antarcticus, Micrococcus flavus, Micrococcus luteus, Micrococcus lylae, Micrococcus endophyticus, Micrococcus terreus, Micrococcus yunnanensis, Micrococcus niistensis.

Micrococcus − облигатные аэробы, сапрофиты или факультативные паразиты, патогенных видов нет. Все хорошо растут на питательном агаре. Пигменты, образующиеся микрококками, не диффундируют в среду и нерастворимые в воде. Деление клетки происходит в любом направлении. Как правило, микрококки неподвижны и не образуют эндоспор. Все микрококки содержат "животный крахмал" гликоген, который выполняет роль запасного вещества клетки. У большинства видов оптимум температуры роста 25-30 °С. Многие виды микрококков могут развиваться при 5-8 °С. Отдельные виды выдерживают нагревание до 63-65 °С в течение 30 мин. и кратковременную пастеризацию при высокой температуре. Микрококки могут быть обнаружены на коже, в ротовой полости, дыхательных путях человека и животных, иногда на коньюктиве и половых органах. В природе распространены повсеместно - в почве, воздухе, пресных и соленых водоемах, а также в пищевых продуктах.

Сарцины (от греч. sarcina - тюк, связка) - это микроорганизмы округлой формы, деление которых происходит в трех взаимно перпендикулярных плоскостях с образованием пакетов (тюков) из 8, 16, 32 и большего числа особей. Сарцины являются в основном сапрофитами, заболеваний у человека не вызывают.

Деление клеток рода Sarcina в трех взаимно перпендикулярных направлениях обусловливает образование правильных пакетов кокков, характерных для представителей этого рода. Следует отметить, что род этот весьма гетерогенный. В него входят как неподвижные, так и подвижные виды (Sarcina ureae), как аэробные, так и облигатно анаэробные виды.

Бациллы (лат. Bacillus) − обширный (около 217 видов) род грамположительных палочковидных бактерий, образующих внутриклеточные споры. Большинство бацилл - почвенные сапрофиты. Некоторые бациллы вызывают болезни животных и человека, например сибирскую язву, токсикоинфекции

(Bacillus cereus). Типовой вид - Bacillus subtilis Cohn 1872.

Бациллы являются аэробами или факультативными анаэробами, большинство представителей хемоорганогетеротрофы и растёт на простых питательных средах. Некоторые виды способны к нитратредукции. Крупные и среднего размера прямые или слабо изогнутые палочки, способные к образованию устойчивых к неблагоприятным воздействиям эндоспор (экстремальным температурам, высушиванию, ионизирующим излучениям, химическим агентам), большинство видов подвижно и обладают жгутиками расположенным перитрихиально, Bacillus anthracis образует капсулы. По методу Грама окрашиваются положительно.

2. Объект, программа и методика исследований

Объектом исследования явилась микрофлора воздуха ГУО "Гимназия № 56" г. Гомеля.

Тестировали 3 класса начальной школы 2-6, 2-9, 2-10, в период осенних каникул: с 3 по 6 ноября 2014 года.

Питательные агаризованные среды готовили следующим образом.

Приготовление 100 мл питательного агара для культивирования бактерий:

1)      в 50 мл дистиллированной воды (холодной) добавили 2 г микробиологического агара. Для лучшего набухания и расплавления агара отстояли эту суспензию 10 минут;

)        в 50 мл дистиллированной воды добавили 2 г питательного бульона;

)        раствор с питательным бульоном смешали с раствором, где отстаивали агар. Затем колбу с полученным раствором поставили на холодную плитку и по мере нагревания постоянно взбалтывали. Таким образом раствор довели до кипения;

)        колбу с питательной средой стерилизовали на водяной бане в течение 1 часа;

)        остудив среду до 45 ºC, разлили ее в заранее простерилизованные чашки Петри.

Приготовление 100 мл среды Чапека: на 100 мл требуется 5 г среды Чапека. Взвешенную в необходимом количестве сухую среду добавили в холодную дистиллированную воду. Отстояли раствор 5 минут. Затем нагрели его до полного растворения агара и закипания. Полученную среду стерилизовали на водяной бане в течение 1 часа. Остудив среду до 45 ºC, разлили ее в заранее простерилизованные чашки Петри.

Для ориентировочного и сравнительного определения загрязненности воздуха использовали седиментационный метод, при котором учитывается общее количество микроорганизмов, осевших на агаровую пластинку за единицу времени (метод Коха). Согласно данному методу, стерильные чашки Петри с питательной средой открывали в исследуемом помещении на 5 минут, после этого их закрывали и помещали в термостат для культивирования при температуре 36 ºС в течение одних суток, а затем при температуре 25 ºС в течение трех-пяти суток.

По истечению данного срока подсчитывали выросшие колонии бактерий. Для облегчения подсчетов донышко чашки Петри делили на несколько секторов и в каждом из них подсчитывали колонии отдельно, затем цифры суммировали.

Зная площадь чашки Петри, можно определить количество микроорганизмов в 1 м 3 воздуха. Для этого:

)        определяли площадь питательной среды в чашке Петри по формуле πr2 ;

2) вычисляли количество колоний на площади 100 см 2;

) пересчитывали количество микроорганизмов на 1 м 3 воздуха согласно работе [3].

Далее исследовали культуральные и морфологические особенности микроорганизмов. Культуральные признаки колоний описывали согласно схеме, предложенной в работе [3]. Затем готовили окрашенные фиксированные препараты каждой колонии по Граму.

Приготовление фиксированных препаратов для исследования.

На поверхности предметного стекла равномерным тонким слоем распределяли при помощи бактериологической петли (круговыми движениями) исследуемый материал в капле стерильного физиологического раствора.

Приготовленный мазок сушили при комнатной температуре до получения матового налета. Затем мазок фиксировали. Для этого стекло с мазком, обращённым вверх, проводили трёхкратно через пламя горелки (с таким расчётом, чтобы мазок подвергался воздействию пламени не более 2-3 секунд).

После охлаждения стекла на фиксированный мазок нанесли карболовый раствор генцианфиолетового на 1-2 минуты. Затем в данный краситель добавили раствор Люголя (йод в йодистом калии) на 2 минуты. Красители осторожно слили и на мазок нанесли спирт 96 % на 30-45 секунд. Спирт быстро смыли водой. Мазок дополнительно окрасили основным водным фуксином (1-2 минуты). Краску смыли водой, препарат высушили. Микроскопировали препарат при увеличении 1000х на микроскопе, модель которого XSP-136.

3. Результаты исследований и их обсуждение

3.1 Результаты визуального обследования тестируемых помещений

Государственное учреждение образования "Гимназия 56 г. Гомеля, расположено по адресу: г. Гомель, ул. Новополесская, 34. В данном здании мы исследовали 3 кабинета: 2-6, 2-9, 2-10, которые располагались в начальном блоке гимназии, на втором этаже.

Общая площадь помещений - 171,09 м 2, каждый кабинет из которых имеет площадь: 2-6 площадью 57,39 м 2, кабинет 2-9 - 58,04 м 2, 2-10 площадью 55,66 м 2 (рис.1)

На момент обследования в кабинете не проветривали, т.к. обследование проводили во время осенних каникул.

В обследуемых помещениях здания не наблюдали визуально очагов поражения плесневыми грибами.

А)  Б)

В)

Рисунок 1 - Вид классных комнат:

А) класс 2-6; Б) класс 2-9; В) класс 2-10

3.2 Результаты анкетирования школьников по состоянию здоровья

Анкетирование проводили среди школьников 3-го и 4-го классов начальной школы, обучающихся в гимназии № 56.

Анкета для родителей

1.      Болеет ли Ваш ребенок/другой член семьи бронхиальной астмой?

.        Наблюдается ли у Вашего ребёнка/других членов семьи аллергически реакции?

.        При наличии аллергических реакций, перечислите факторы, которые их вызывают (например, антибиотики, пыльца, перо птиц, шерсть животных, нитраты и др.)?

.        Сколько раз в течении учебного года Ваш ребёнок болеет простудными заболеваниями и/или гриппом?

.        Наблюдается ли у Вашего ребёнка осложнения бронхита, пневмонии, лор-заболеваний, при заболевании ОРЗ, ОРВИ, гриппом?

.        Страдает ли Ваш ребёнок хроническим насморком?

.        Как часто в течение года у Вашего ребёнка появляется сыпь на коже?

Ответ: часто, иногда, очень редко, не появляется.

.        Ваш ребёнок родился 7-месячным, 8-месячным, 9-месячным?

.        Ваш ребёнок родился естественным путём или в результате кесарево сечения?

.        Есть ли у Вас дома плесень?

Ответ: часто, иногда, очень редко.

Выборка: всего было опрошено 66 родителей учащихся.

Метод заполнения анкеты - индивидуальная форма ответов респондента на вопросы анкеты.

На вопрос 1 "Болеет ли Ваш ребенок/ другой член семьи бронхиальной астмой?" родителями учеников младших классов был дан положительный ответ в 7 %, отрицательный ответ был дан в 93 %. Полученные цифры свидетельствуют о том, что не все люди, на которых действуют аллергены, заболевают. Подтверждением тому является невысокий процент респондентов, которые категорически дали на вопрос 1 ответ "нет" на момент опроса (рис.2).

Рисунок 2 - Заболеваемость детей бронхиальной астмой, %

На вопрос 2 "Наблюдается ли у Вашего ребёнка/ других членов семьи аллергические реакции?" утвердительно ответили 57,6 %. Родители, которые дали ответ "нет" составляют 42,4 % (рис.3). Такое количество утвердительных ответов связано с тем, что аллергические болезни развиваются у лиц со здоровой иммунной системой, особенностью которой является ее повышенное реагирование на генетически чужеродные для организма вещества антигенной природы, к которым относятся в том числе компоненты грибковой клетки. От 57,6 % дали положительный ответ на то, что у них имеются различные факторы при аллергический реакциях, 42,4 % - отрицательный ответ, это связано с тем, что у них не имеется аллергический реакций.

Рисунок 3 - Заболеваемость детей аллергией, %

Следуя ответам на вопрос 4 "Сколько раз в течении учебного года Ваш ребёнок болеет простудными заболеваниями и/или гриппом?" была составлена таблица 2 в процентном соотношении.

Таблица 2 - Заболеваемость детей простудными заболеваниями в течение года

До 1/3 детей, согласно результатам анкетирования, болели по 2-3 раза в год простудными заболеваниями. Абсолютно невосприимчивыми к простудным заболеваниям оказалось только двое учащихся. Были двое детей, которые переболели по 7-8 раз простудой в течение года.

Ответ на вопрос 5 "Наблюдается ли у Вашего ребёнка осложнения бронхита, пневмонии, лор-заболеваний, при заболевании ОРЗ, ОРВИ, гриппом?" представлен на рисунке 4.

Рисунок 4 - Осложнения бронхита, пневмонии, лор-заболеваний, при заболевании ОРЗ, ОРВИ, гриппе

Больше половины родителей ответило, что очень редко, 7,6 % ответило, что часто и 36,4 % - иногда, результаты данного вопроса были отображены на рисунке 4. Около 20 % детей не страдает хроническим насморком. 80 % родителей ответили утвердительно, что их ребёнок страдает хроническим насморком. Установлено, что у одного ребёнка на теле сыпь появляется часто, у 14 % - иногда, 35 % ответили, что очень редко, и 50 % - не появляется. Данные отображены на рисунке 5.

Рисунок 5 - Появление сыпи на коже

В результате ответов на вопросы 8-9, которые касаются момента рождения ребёнка, можно отметить, что на развитие иммунитета ребёнка влияет способ появления ребёнка на свет естественным путем или путем хирургического вмешательства (рисунок 6-7).

Рисунок 6 - Срок появления ребёнка на свет

Как видно из рисунка 6, преимущественное большинство детей родились 9-месячными (95,45 %), трое ребят родились 8-месячными. Естественным путём родились 81,81 % детей, в результате хирургического вмешательства - 18,18 %.

Рисунок 7 - Рождение ребёнка естественным путем или в результате кесарево сечения

Следует подчеркнуть, что ребёнок во время естественных родов, проходя по родовым путям инфицируется бактериями матери, которые составляют нормальную микрофлору человека. В то время как при кесаревом сечении ребёнок из стерильных условий стерильным образом попадает в атмосферу больницы, где велика вероятность инфицирования патогенными бактериями, которые относятся к внутрибольничным инфекциям. В результате ребёнок заражается, например, золотистым стрептококком. Данные ответы этих вопросов можно наблюдать на рисунках 6 и 7.

3.3 Исследование микрофлоры воздуха

Для обследования были выбраны три помещения в гимназии № 56, расположенные в разных сторонах света. Эти три помещения на 2-м этаже - кабинет 2-6, кабинет 2-9, кабинет 2-10.

Анализ воздуха был выполнен в трех точках каждого помещения во время каникул на уровне около 100 см от пола. Для этого на партах размещали по 1 чашке Петри с питательной средой для бактерий и по одной чашке Петри со средой для плесневых грибов (среда Чапека). Забор воздуха проводили по методу "оседания", расчет выполняли по методике Омелянского.

3.3.1 Количественный анализ

Выполнен расчет количества микроорганизмов в микрофлоре воздуха обследуемых помещений.

Данные обследования представлены в таблице 3.

Таблица 3 - Общее число микроорганизмов в 1 м 3 воздуха обследуемых помещений