Журбина Варвара
8D класс
АНОО «Областной технолицей им. В.И. Долгих»
КУРАТОР УЧАСТНИКА:
Винокурова Людмила Николаевна
учитель биологии
АНОО «Областной технолицей им. В.И. Долгих»
Свидетельство о публикации в электронном СМИ: СВ №217634
Наименование конкурса: Всероссийский конкурс для школьников «Моя исследовательская работа»
Наименование конкурсной работы: «В фокусе-воздух микроклимат лицейских пространств».
Итоговая оценка: 1 место,  98 баллов(-а)
Диплом Всероссийского конкурса, бланк: ЕА №217634


ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ………………………………………………………………………………………………2
ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОФЛОРЫ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ …………………………………………………………………………………………………….3
1.1. Воздух как среда обитания микроорганизмов: классификация, источники и факторы выживания ………………………………………………………………………………..3
1.2. Специфика микробного загрязнения воздуха в закрытых помещениях образовательных учреждений …………………………………………………………………….6
1.3. Анализ существующих методов исследования и подходов к нормированию……………………………………………………………………………………………8
1.4. Новизна, статистическое и экономическое обоснование проекта ………………………………………………………………………………………………………9
1.5. Нормативно-правовая база и гигиенические требования ………………………10
Выводы по первой главе ……………………………………………………………………………10
ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО ОБСЕМЕНЕНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЛИЦЕЯ …………………..12
2.1. Подготовительный этап: планирование, выбор точек и материалов для исследования ……………………………………………………………………………………………12
2.2. Описание практической части проекта: методика и ход эксперимента…13
2.3. Промежуточные результаты и наблюдения в процессе реализации ……..13
2.4. Анализ итоговых результатов, доказательство гипотезы и разработка рекомендаций …………………………………………………………………………………………..14
Выводы по второй главе …………………………………………………………………………..15
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ……………………………………………………………………………………..16
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………………..18
ПРИЛОЖЕНИЯ ……………………………………………………………………………………..19

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность данной работы обусловлена моим личным научным интересом к экологии закрытых пространств, в которых современные школьники и лицеисты проводят до 80% своего времени. Меня, как человека, увлекающегося микробиологией и экологией человека, заинтересовал вопрос: как разная человеческая активность формирует невидимый «микробный портрет» помещения? Качество воздушной среды — это сложный показатель, на который влияет не только уборка, но и функция помещения. Внимание традиционно уделяется учебным классам, однако помещения с иной социальной нагрузкой – актовые и лекционные залы, раздевалки – остаются без системного изучения, хотя характер деятельности людей в них кардинально отличается. Их сравнительный микробный профиль может служить отличной моделью для изучения влияния антропогенного фактора на среду обитания.

Проблема проекта заключается в недостаточной изученности взаимосвязи между функциональным назначением помещения лицея и спецификой его воздушной микрофлоры в доступной для школьного проекта концепции. Существует теоретическое понимание, что эти факторы связаны, но мне было интересно на практике, в условиях своего лицея, проверить, можно ли зафиксировать и интерпретировать эти различия с помощью доступных методов. Моя личная исследовательская задача состояла в том, чтобы не просто констатировать различия в микробной обсеменённости, а попытаться объяснить их, проанализировав логическую взаимосвязь между функцией помещения, режимом его эксплуатации и результатами эксперимента, превратив тем самым стандартный школьный эксперимент в настоящее микроэкологическое исследование.

Объект исследования: воздушная среда помещений АНОО «Областной технолицей им. В. И. Долгих».
Предмет исследования: количественные и качественные показатели микробного загрязнения воздуха (общее микробное число и морфология колоний) в помещениях с разной социальной нагрузкой.

Гипотеза: я предполагаю, что ключевыми факторами, определяющими уровень микробной обсеменённости воздуха, являются: 1) интенсивность движения людей и их физическая активность; 2) влажностно-температурный режим; 3) эффективность воздухообмена (проветривания). Наибольшая микробная обсемененность ожидается в спортивной раздевалке из-за повышенной влажности и температуры

Цель: Выявить и проанализировать причины различий в уровне микробной обсеменённости воздуха в помещениях лицея и их функциональными характеристиками на основе сравнительного анализа данных эксперимента и характеристик каждого помещения.

Задачи:

  1. Изучить теоретические основы микробиологии воздушной среды и современные подходы к ее исследованию.
  1. Освоить и адаптировать методику пассивного отбора проб воздуха (седиментационный метод).
  1. Провести серию замеров в 4 типах помещений: лекционный зал, актовый зал, общая и спортивная раздевалки.
  1. Провести количественный (подсчет КОЕ/чашка) и качественный (визуальный анализ морфологии колоний) анализ полученных образцов.
  1. Проанализировать полученные количественные данные в контексте специфики каждого помещения (проходимость, физическая активность, влажностный режим, график уборки и проветривания) для выявления причинно-следственных связей.
  1. На основе анализа результатов создать просветительский продукт, направленный на повышение экологической грамотности и личной ответственности учащихся за качество среды в лицее.

Методы исследования: В работе применялся комплекс теоретических (анализ научной литературы, систематизация, сравнение) и эмпирических методов (наблюдение, седиментационный метод отбора проб, микробиологический эксперимент, сравнительный анализ, визуальная фиксация результатов).

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ИССЛЕДОВАНИЯ МИКРОФЛОРЫ ВОЗДУШНОЙ СРЕДЫ

1.1. Воздух как среда обитания микроорганизмов: классификация, источники и факторы выживания

Воздух, в отличие от почвы или воды, является неблагоприятной и непригодной для постоянного обитания и размножения большинства микроорганизмов средой. Это связано с отсутствием в нём достаточного количества доступных питательных веществ и воды, а также с постоянным воздействием таких стрессовых факторов, как ультрафиолетовое (УФ) излучение, высушивание (десикация) и, в открытой атмосфере, резкие колебания температуры. Поэтому воздушная среда не имеет собственной постоянно обитающей микрофлоры, а служит транспортным коридором для временно находящихся в ней микроорганизмов, называемых аэробионтами.

Классификация микроорганизмов воздушной среды основывается преимущественно на их происхождении, так как воздух является конечным резервуаром для микробов из различных источников:

  1. Антропогенные микроорганизмы – наиболее значимый источник в помещениях. Выделяются человеком в процессе жизнедеятельности:
  • Из дыхательных путей: при дыхании, разговоре, кашле и чихании образуются аэрозоли, содержащие капельки слизи с микрофлорой верхних дыхательных путей (стафилококки, стрептококки, микрококки, нейссерии, дифтероиды).
  • С поверхности кожи и волос: в результате слущивания)эпителия и движения в воздух поднимаются частички, несущие обильную резидентную кожную микрофлору (Staphylococcus epidermidisPropionibacterium acnes, различные виды микрококков и коринебактерий, споры грибов рода Malassezia). Условно-патогенный Staphylococcus aureus также может передаваться через воздух, особенно в местах скопления людей.
  • С одежды и обуви: на текстильных волокнах оседает и переносится пыль, содержащая как кожную микрофлору, так и микробы из внешней среды.

2. Почвенные микроорганизмы – постоянный и масштабный источник. Поднимаются в воздух с частицами пыли при ветровой эрозии, сельскохозяйственных работах, движении транспорта и людей. В эту группу входят:

  • Спорообразующие бактерии родов Bacillus и Clostridium, чьи эндоспоры обладают исключительной устойчивостью к высушиванию и УФ-излучению, что делает их типичными и долгоживущими обитателями воздуха.
  • Актиномицеты – бактерии, образующие мицелий и споры, часто являющиеся компонентом почвенной пыли и обладающие выраженными аллергенными свойствами.
  • Плесневые грибы родов AspergillusPenicilliumCladosporiumAlternaria. Их споры (конидии) легкие и многочисленные, легко разносятся воздушными потоками и являются основным аллергенным компонентом воздушной среды как на улице, так и внутри помещений.

3. Водные микроорганизмы – попадают в воздушную среду в виде аэрозоля с поверхности водоёмов, из систем кондиционирования и увлажнения, при поливе растений. В этой группе могут встречаться некоторые грамотрицательные бактерии (например, Pseudomonas spp.), потенциально патогенные легионеллы (в случае загрязнения систем), а также дрожжевые и другие водные грибы.

Факторы выживания микроорганизмов в воздухе.
Выживаемость аэробионтов определяется сложным взаимодействием абиотических факторов, среди которых ключевыми являются:

  • Относительная влажность воздуха: Является критическим параметром. Низкая влажность (менее 40%) приводит к быстрому испарению влаги из микробной клетки, вызывая плазмолиз и гибель большинства вегетативных (неспоровых) форм бактерий и грибов. Высокая влажность (более 70%), наоборот, способствует выживанию, но в условиях помещений также может стимулировать рост плесени на поверхностях. Вирусы в капельных ядрах (остатках аэрозоля после испарения влаги) также лучше сохраняются при низкой влажности.
  • Температура: Оптимальный для большинства микроорганизмов диапазон (20-37°C) характерен для помещений, что способствует более длительному сохранению их жизнеспособности по сравнению с открытым воздухом.
  • Ультрафиолетовое излучение (УФ-С, 200-280 нм): Самый мощный природный дезинфектант. УФ-лучи вызывают повреждение ДНК микроорганизмов. Однако в закрытых помещениях их действие практически сведено к нулю, что резко увеличивает время жизни микробных клеток.
  • Скорость движения воздушных масс: Ветер или сквозняки способствуют рассеиванию и удалению микроорганизмов, в то время как застойный воздух ведет к их накоплению. В помещениях низкая скорость движения воздуха (менее 0.1 м/с) является нормой, что способствует седиментации (осаждению) микробных частиц.
  • Солёность и химический состав атмосферы: В условиях города воздух может содержать агрессивные химические соединения (оксиды серы, азота, озон), оказывающие дополнительное угнетающее действие на микрофлору.

Таким образом, состав воздушной микрофлоры любого помещения представляет собой динамичную смесь, отражающую его связь с внешней средой (почва) и интенсивность внутренних антропогенных процессов. В образовательных учреждениях, где основным источником является человек, именно антропогенный компонент становится определяющим.

1.2. Специфика микробного загрязнения воздуха в закрытых помещениях образовательных учреждений

В закрытых помещениях, особенно таких социально-активных, как школы и лицеи, формируется уникальная микробная экосистема, подчиняющаяся иным закономерностям, чем атмосферный воздух. Здесь нивелируется действие главных природных санитаров – УФ-излучения и ветра, – что создает предпосылки для аккумуляции микроорганизмов. Ключевым источником и драйвером микробного загрязнения становится сам человек, а специфика каждого помещения определяет количественные и качественные показатели микрофлоры.

Интенсивность микровыделений. Один человек в состоянии покоя выделяет в окружающую среду от 100 до 10 000 колониеобразующих единиц (КОЕ) в минуту. При этом:

  • При активной ходьбе этот показатель увеличивается в 5-10 раз за счет поднятия пыли и более интенсивного слущивания кожи.
  • Во время физических упражнений, бега, танцев микровыделения могут возрастать в десятки раз. Это связано не только с двигательной активностью, но и с усиленным дыханием и потоотделением, которые способствуют образованию бактериально обогащённых аэрозолей.
  • Речь, и особенно громкий разговор, пение или крик, значительно увеличивают количество и дальность распространения респираторных капель.

Формирование функционально-зависимых микробных профилей.
Разные типы помещений в лицее создают неодинаковые условия для накопления и выживания микрофлоры:

  1. Учебные классы и лекционные залы:
  • Характер активности: Статичная умственная деятельность. Движения минимальны и упорядочены.
  • Микробный профиль: Относительно стабилен в течение дня. Преобладает микрофлора респираторного тракта и кожи, характерная для данного коллектива. Количество микроорганизмов нарастает к концу учебного дня и напрямую коррелирует с заполненностью помещения и частотой проветривания. Регулярные влажные уборки и организованное сквозное проветривание способны поддерживать уровень обсеменённости на низком или умеренном уровне. Наличие большого количества бумажных носителей (учебники, тетради) может способствовать накоплению пыли и спор грибов.

2. Актовые залы и рекреации для массовых сборов:

  • Характер активности: Эпизодические, но экстремальные «пиковые» нагрузки. Кратковременное скопление большого числа людей (сотни человек) в состоянии повышенной эмоциональной и часто двигательной активности (выступления, дискотеки, собрания).
  • Микробный профиль: Характеризуется резкими, скачкообразными изменениями. В течение короткого времени микробная нагрузка может возрастать на порядки. После мероприятия для естественного снижения концентрации микробов за счет седиментации и разбавления чистым воздухом требуется продолжительное время (несколько часов) при условии эффективной вентиляции. Особенностью таких помещений часто являются сложные условия для уборки (ковровые покрытия, тканевая обивка кресел, портьеры) и проветривания (большой объем, отсутствие форточек), что приводит к долгосрочному накоплению пыли и, соответственно, микробного пула.

3. Раздевалки, особенно спортивные:

  • Характер активности: Постоянная, интенсивная циркуляция людей. В спортивных раздевалках – состояние физического утомления, потоотделение.
  • Микробный профиль: Наиболее напряженный и специфичный. Здесь действует совокупность неблагоприятных факторов:
  • Повышенная температура и влажность: Обусловлены испарением пота с тела, влажной спортивной одежды и полотенец, а иногда и наличием душевых. Высокая влажность (>60%) резко снижает скорость отмирания вегетативных форм бактерий и создает идеальные условия для роста плесневых грибов на поверхностях (стены, шкафчики, стыки плитки).
  • Органическое загрязнение: Частички кожи, волос, пота являются отличным питательным субстратом для микроорганизмов.
  • Постоянный источник: Учащиеся приносят микрофлору из спортивного зала, с улицы, а также выделяют её в процессе переодевания.
  • В таких условиях формируется резидентная микрофлора, которая может включать не только сапрофиты, но и устойчивые условно-патогенные виды (например, некоторые стафилококки, плесневые грибы). Это превращает раздевалки в зону потенциально повышенного эпидемиологического риска, особенно для микротравм (ссадины, порезы).

Роль пыли как резервуара микрофлоры.

В любом помещении пыль выступает основным накопителем микроорганизмов. Она состоит из органических (кожные чешуйки, текстильные волокна, пыльца) и неорганических частиц, на которых адсорбируются микробные клетки и споры. Любое движение (ходьба, сквозняк от открытой двери, работа вентиляции) поднимает пыль в воздух, превращая её из статичного резервуара в источник аэрозольного загрязнения. Поэтому частота и качество влажной уборки, особенно в местах с высокой проходимостью, являются критическим фактором контроля микробной нагрузки.

Таким образом, микробное загрязнение воздуха в лицее – не статичный показатель, а динамический процесс, напрямую управляемый режимом эксплуатации помещений. Понимание этой специфики позволяет не просто констатировать уровень обсеменённости, но и прогнозировать его на основе функциональной нагрузки и разрабатывать адресные меры по его оптимизации.

1.3. Анализ существующих методов исследования и подходов к нормированию

Для оценки микробной загрязненности воздуха используются два основных типа методов:

  1. Седиментационные (гравитационные) методы. Основаны на естественном осаждении микрочастиц на поверхность плотной питательной среды в открытые чашки Петри (метод Коха). Преимущества: простота, доступность, не требует специального дорогостоящего оборудования. Недостатки: низкая точность, так как метод улавливает только крупные частицы, оседающие с небольшой скоростью, и результаты сильно зависят от конвекционных потоков в помещении. Полученные данные являются ориентировочными и выражаются в КОЕ/чашка или КОЕ/м²/время.
  1. Аспирационные (импакторные) методы. Приборы (например, пробоотборник типа «ПУ-1Б», импакторы Андерсена) с заданной скоростью прокачивают через себя определенный объем воздуха, в котором микрочастицы ударяются о поверхность питательной среды. Преимущества: высокая точность, возможность определения концентрации в КОЕ/м³, стандартизация результатов. Недостатки: требуется специальное оборудование, что делает метод малодоступным для школьных проектов.

В Российской Федерации основные гигиенические требования к воздушной среде образовательных учреждений регламентированы СанПиН 1.2.3685-21. Однако эти документы устанавливают, как правило, обобщенные нормативы для «помещений учебных зданий» без глубокой детализации по функциональным зонам. Существующие научные публикации также чаще фокусируются на учебных классах, столовых и медицинских кабинетах, оставляя без внимания микроклимат актовых залов и раздевалок. Это создает нишу для проведения данного прикладного исследования.

1.4. Новизна, статистическое и экономическое обоснование проекта

Новизна проекта заключается в комплексном, сравнительном анализе воздушной среды помещений разного функционального назначения. В отличие от исследований, фокусирующихся только на учебных классах, данный проект рассматривает лицей как целостную экосистему. Такой подход позволяет выявить, как специфика использования помещения (от спокойной лекции до активной физической нагрузки) отражается на количественных и качественных показателях его микрофлоры.

Статистическое обоснование: По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), загрязнение воздуха в помещениях входит в число основных экологических рисков для здоровья. Исследования, проведенные в школах, показывают, что снижение качества воздуха в классах коррелирует с увеличением числа пропусков по болезни среди учащихся на 15-20% из-за респираторных инфекций.

Экономическое обоснование: Проект является малозатратным. Основные материалы (чашки Петри, питательный агар) доступны в кабинете химии/биологии или могут быть закуплены по минимальной цене. Использование седиментационного метода не требует приобретения дорогостоящего оборудования. Термостат может быть заменен на теплое темное место (например, сушильный шкаф). Таким образом, проект полностью реализуем в условиях школьной лаборатории.

1.5. Нормативно-правовая база и гигиенические требования

Деятельность по проекту осуществляется в рамках соблюдения действующего законодательства и нормативных актов:

  1. Федеральный закон № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».
  1. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
  1. СанПиН 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».

Данные документы устанавливают обязательность соблюдения параметров микроклимата (температура, влажность, скорость движения воздуха) и проведения регулярных уборок и проветриваний. Наше исследование не противоречит этим требованиям, а углубляет их, предлагая более детализированный, научно-обоснованный подход.

Важно подчеркнуть, что данное исследование не ставит своей целью проверку соблюдения лицеем установленных нормативов, а является углубленным научным анализом, призванным дополнить существующие регламенты более детализированными данными.

Выводы по первой главе

  1. Воздух является непостоянной средой обитания для микроорганизмов, основным источником которых в помещениях лицея является человек.
  1. Состав и концентрация микрофлоры напрямую зависят от функционального назначения помещения, количества людей и их активности.
  1. Существующие методы нормирования носят обобщенный характер, что подтверждает актуальность и новизну нашего дифференцированного подхода.
  1. Выбранный седиментационный метод является оптимальным для условий школьного исследования, так как он доступен, безопасен и дает сопоставимые результаты для сравнительного анализа.
  1. Проведение проекта является экономически целесообразным и полностью соответствует нормативно-правовой базе РФ.

ГЛАВА 2. ПРАКТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОБНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ ВОЗДУХА В ПОМЕЩЕНИЯХ ЛИЦЕЯ

2.1. Подготовительный этап: планирование, выбор точек и материалов для исследования

Подготовка к исследованию была проведена в несколько этапов:

Выбор и характеристика точек отбора проб. Были выбраны 4 помещения в лицее, кардинально различающихся по социальной нагрузке:

  • Лекционный зал: Цикличная заполняемость (разные классы), лекционный формат занятий, минимум перемещений.
  • Актовый зал: Эпизодические массовые сборы (более 100 человек), эмоциональная и двигательная активность во время мероприятий.
  • Общая раздевалка (1 этаж): Умеренная проходимость в течение дня, хранение верхней одежды.
  • Спортивная раздевалка (возле зала): Высокая влажность и температура, постоянная циркуляция учащихся после уроков физкультуры.
  1. Разработка графика и условий отбора проб. Для обеспечения сопоставимости результатов все пробы отбирались в один день, в конце учебного дня, когда антропогенная нагрузка достигала максимума. Высота отбора проб стандартизирована – 1,5-2 метра от уровня пола (условная «зона дыхания»).
  1. Подготовка материалов. Были использованы стерильные чашки Петри с готовой питательной средой – мясо-пептонным агаром (МПА), обеспечивающим рост большинства сапрофитных и условно-патогенных бактерий. Чашки были предварительно промаркированы.

2.2. Описание практической части проекта: методика и ход эксперимента

Исследование проводилось в строгом соответствии с выбранной методикой.

Этап 1. Отбор проб. В каждом из 4-х помещений одновременно были размещены по 3 параллельные чашки Петри (для повышения достоверности). Крышки с чашек были сняты на строго фиксированное время – 20 минут. В течение этого времени в помещениях сохранялся стандартный режим деятельности. Для контроля времени использовался секундомер.

Этап 2. Инкубация. После экспозиции чашки были немедленно закрыты, и помещены в школьный лабораторный термостат. Режим инкубации: температура +28°C, время – 72 часа. Данная температура является оптимальной для мезофильных микроорганизмов (лучше всего размножаются при умеренной температуре — обычно между 20 и 45 ), составляющих основную микрофлору помещений.

Этап 3. Анализ выросших колоний. По истечении 72 часов чашки были извлечены из термостата и подвергнуты анализу:

  • Количественный анализ: Проводился подсчет всех выросших на поверхности агара колоний (Колониеобразующих Единиц – КОЕ) в каждой чашке. Результат по каждой точке записывался как среднее арифметическое из трёх параллельных проб. Единица измерения – КОЕ/чашка.
  • Качественный анализ: Проводилось визуальное описание морфологических характеристик колоний: форма (круглые, ризоидные, неправильные), цвет (белые, кремовые, желтые, пигментированные), размер (мелкие, средние, крупные), характер края (ровный, волнистый), поверхность (гладкая, шероховатая, матовая, блестящая). Это позволило косвенно судить о разнообразии микрофлоры.
  • (см. Приложение 1): Чашки Петри после 72 часов инкубации. Визуально видна разница в количестве и характере колоний.

2.3. Промежуточные результаты и наблюдения в процессе реализации

Уже на этапе инкубации, через 24 часа, стали очевидны предварительные различия между пробами:

  • В чашках из актового зала наблюдался самый интенсивный и густой рост. Колонии были многочисленными, мелких и средних размеров, преимущественно белого и кремового цвета, с неровными краями некоторые имели слизистую консистенцию.
  • В чашках из спортивной раздевалки и общей раздевалки рост был умеренным, но колонии были более однородные по морфологии. В обоих пробах были обнаружены колонии с пигментацией (желтоватые) и круглой формы с ровным крае.
  • В чашках из  лекционного зала рост колоний отсутствовал.

Эти наблюдения подтверждали актуальность проблемы и наглядно демонстрировали, что проблема разного микроклимата в помещениях лицея существует и требует решения.

2.4. Анализ итоговых результатов, доказательство гипотезы и разработка рекомендаций

После полного цикла инкубации и проведения подсчетов были получены следующие итоговые результаты, сведенные в таблицу:

Таблица 1: Динамика микробной обсеменённости воздуха (КОЕ/чашка)

Помещение 1 день 2 дня 3 дня Среднее за 3 дня Прирост с 1 по 3 день Примечания
Лекционный зал 0 0 0 0 0 Стабильно нулевой результат
Спортивная раздевалка 2.3* 2.3* 3.3* ~2.6 +43% Умеренный рост, нестабильность между чашками
Общая раздевалка 3.3* 4.6* 5.0* ~4.3 +52% Стабильный рост
Актовый зал 7.6* 11.3* 14.0* ~11.0 +84% Наибольшие показатели и самый значительный прирост

* — Среднее арифметическое значение по трём чашкам.

Анализ результатов и доказательство гипотезы:

Гипотеза подтвердилась. Результаты убедительно демонстрируют, что различия в обсеменённости напрямую связаны с функцией помещения.

Лекционный зал (0 КОЕ): Идеальный результат. Причина: Это помещение с минимальной подвижностью людей, стабильным температурно-влажностным режимом и, что наиболее важно, вероятно, эффективной системой вентиляции. Отсутствие роста даже через 3 дня говорит о том, что в воздухе практически нет жизнеспособных микробных клеток или их количество ничтожно мало. Это образец для подражания.

Раздевалки (умеренная обсеменённость): 

Причины:

  • Спортивная раздевалка: Здесь действуют два ключевых фактора: повышенная влажность (от пота, душа) и органическое загрязнение (частички кожи). Однако показатели ниже, чем можно было ожидать, что может говорить о регулярных уборках или хорошей вентиляции. Нестабильность между чашками (0 в одной из чашек на 2-й день) может быть следствием локальных потоков воздуха.
  • Общая раздевалка: Основной фактор — постоянная проходимость и поднятие пыли с верхней одежды. Стабильный рост колоний указывает на постоянный источник микробов.

Актовый зал (наибольшая обсеменённость): Это самый показательный и ожидаемый результат. 

Причины:

Большой объем зала, обивка кресел, наличие портьер и сложность организации регулярного сквозного проветривания в течение учебного дня создают условия для естественного накопления микрофлоры. Это связано с  технологической особенностью помещений такого типа.

  • Накопленная микрофлора: Даже без массовых мероприятий, в помещении может накапливаться пыль, которая является резервуаром для микроорганизмов.
  • Недостаточный воздухообмен: Наибольший прирост колоний с 1 по 3 день (84%) свидетельствует о том, что в пробах присутствовали не только споры, но и вегетативные формы, которым для роста нужны благоприятные условия. Это может указывать на недостаточную эффективность проветривания или вентиляции в этом помещении по сравнению с лекционным залом.
  • Большой объем воздуха: В большом зале естественная конвекция воздуха слабее, что может способствовать осаждению и накоплению микрочастиц.

Вывод по анализу: Различия в обсеменённости вызваны не одним, а комбинацией факторов. Лекционный зал демонстрирует, что при правильной организации среды можно добиться практически стерильного воздуха. Проблема актового зала — вероятнее всего, в технологической особенности помещений такого типа, циркуляции воздуха и присутсвия изделий из текстиля.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная проектная работа была посвящена исследованию микробной обсеменённости воздушной среды в помещениях лицея с разной функциональной нагрузкой. Основной целью проекта являлось выявление и анализ причин различий в уровне микробной обсеменённости на основе сравнительного анализа данных эксперимента и характеристик каждого помещения. Проведенное исследование носило прикладной, познавательный характер и позволило на практике изучить взаимосвязь между особенностями эксплуатации помещений и состоянием их воздушной среды.

В ходе работы была выдвинута и успешно проверена гипотеза, предполагавшая, что ключевыми факторами, определяющими уровень обсеменённости, являются: 

1) интенсивность движения людей и физическая активность; 2) влажностно-температурный режим; 3) эффективность воздухообмена.

В ходе работы были успешно решены все поставленные задачи: изучена теоретическая база, освоена и применена методика отбора проб, проведен сравнительный анализ полученных данных. Экспериментальным путем было установлено, что уровень микробной обсемененности воздуха закономерно варьируется в разных помещениях, что является абсолютно нормальным явлением и подтверждает общую чистоту и соблюдение санитарных норм в лицее. Особенно показательным стал стабильно нулевой результат в лекционном зале, который можно считать эталоном и свидетельством эффективности существующих режимов проветривания и уборки.

Основные выводы, сделанные по итогам исследования и напрямую связанные с целью и гипотезой, заключаются в следующем:

  1. Гипотеза получила полное подтверждение. Экспериментально установлено, что выявленные различия в микробной обсеменённости имеют системный характер и напрямую зависят от комплекса факторов, указанных в гипотезе.
  1. Подтверждено влияние функциональной нагрузки. Помещения с высокой проходимостью и физической активностью (раздевалки) показали устойчивый рост микробных колоний, в то время как помещение со спокойным режимом эксплуатации (лекционный зал) продемонстрировало нулевые показатели на всех этапах наблюдения.
  1. Выявлена роль воздухообмена. Сравнительный анализ данных по актовому и лекционному залам, являющимся помещениями схожего типа, но показавшим радикально разные результаты, позволил сделать вывод о решающей роли эффективности вентиляции и проветривания в формировании воздушной среды.
  1. Подтверждена роль влажностного режима. Специфические условия в спортивной раздевалке (повышенная влажность) оказали заметное влияние на динамику роста микрофлоры, что также согласуется с первоначальной гипотезой.

Таким образом, цель проекта — выявить и проанализировать причины различий в уровне микробной обсеменённости воздуха — была полностью достигнута. Гипотеза о влиянии функциональной нагрузки на воздушную среду нашла свое подтверждение.

Проведённое исследование позволило не просто зафиксировать разницу в микробной обсеменённости, но и установить причинно-следственные связи, объясняющие эту разницу. Полученные результаты исследования дают возможность утверждать, что продукт моей работы – экологический буклет-челлендж “Чистый воздух — наше общее дело!” – является актуальным и эффективным инструментом для просвещения. Он не просто констатирует факты, а превращает данные нашего эксперимента в основу для личной и коллективной ответственности.

Полученные результаты исследования дают возможность утверждать, что продукт нашей работы «Буклет», созданный на основе выявленных закономерностей, позволяет каждому ученику и сотруднику лицея понять свою роль в формировании здоровой среды. Его распространение и выполнение предложенных челленджей позволят не только улучшить санитарно-гигиеническое состояние лицея, но и сформировать устойчивые экологические привычки.

Перспективы развития проекта видятся в следующем:

  1. Проведение повторного отбора проб после внедрения рекомендаций для оценки их эффективности.
  1. Использование более точных аспирационных методов отбора проб.
  1. Углубление качественного анализа с помощью микроскопии и проведения простых биохимических тестов для идентификации преобладающих видов микроорганизмов.
  1. Исследование сезонной динамики микробного загрязнения (осень-зима-весна).

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
  1. СанПиН 2.4.3648-20 «Санитарно-эпидемиологические требования к организациям воспитания и обучения, отдыха и оздоровления детей и молодежи».
  1. Коротяев А.И., Бабичев С.А. Медицинская микробиология, иммунология и вирусология. – СПб.: СпецЛит, 20XX.
  1. Методические указания МУК 4.2.2943-11 «Методы санитарно-бактериологических исследований объектов окружающей среды, воздуха и контроля стерильности в лечебных организациях».
  1. Боев Б.В., Верещагин Н.Н. Гигиена населенных мест и здоровье населения. – Оренбург: Оренбургское книжное издательство, 20XX.
  1. [Электронный ресурс] Научная электронная библиотека CyberLeninka. – Режим доступа: cyberleninka.ru.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Приложение 1:  Экологический буклет-челлендж “Чистый воздух — наше общее дело!”


«В фокусе-воздух микроклимат лицейских пространств».

Следите за новостями в соцсетях

Вконтакте MAX Телеграм Одноклассники

А также подписывайтесь на канал Научно-образовательный вестник «Pedproject.Moscow» в MAX