Внеаудиторный научно-исследовательский проект "Зависимость микробной обсемененности воздуха за преподавательским столом в учебных аудиториях"

Государственное автономное образовательное учреждение

среднего профессионального образования Республики Крым

«Евпаторийский медицинский колледж»

Студенческая научно-практическая работа по теме:

Зависимость микробной обсемененности воздуха за преподавательским столом в учебных аудиториях, оснащенных бактерицидными рециркуляторами, от микродвижения воздуха и соблюдения студентами масочного режима

Исполнители: студенты группы 3.1 отделения Лабораторной диагностики: Абдурахимова М., Гроза А., Зюзина Е., Гулько А., Жукова В., Абибулаева А., Бекташев Ш.,Билялова Э., Гнатюк С. и соавторы.

Научные руководители: преподаватель высшей квалификационной категории Гончарова А.И., преподаватель первой квалификационной категории Веденьков А.Л.

Обоснование работы:

Более двух лет ведущей проблемой мирового здравоохранения является пандемическое распространение короновирусной инфекции Ковид-19. На географической карте практически не осталось стран, в которых бы не регистрировались случаи данного заболевания. По информации Всемирной организации здравоохранения к настоящему времени общее количество переболевших Ковидом составило 331 млн. человек, число умерших - 5,5 млн. человек, в т.ч. по Российской Федерации 11 и 0,3 млн. человек соответственно.

Столь неблагоприятная статистика обусловлена такими особенностями возбудителя как высокая контагиозность (способность передаваться от больного человека здоровому) и склонность к мутациям (изменения антигенной структуры).

Наиболее действенными мерами профилактики заражения и распространения ковидной инфекции являются массовая вакцинация (не менее 80% численности популяции) и максимальное разобщение населения с ношением защитных масок в местах общего пребывания.

Однако в настоящее время в коллективах организаций среднего профессионального образования вопрос массовой иммунизации не отработан из-за возрастного ограничения (18+) доступных противоковидных вакцин и основными мерами защиты во время занятий остаются: ношение студентами и преподавателем марлевых масок с периодической их сменой через каждые два часа и включенные на постоянный режим стационарные бактерицидные рециркуляторы воздуха.

Оценке эффективности упомянутых средств защиты на основании результатов лабораторного контроля маркеров гигиенической безопасности воздуха закрытых помещений (общее количество микробных тел) посвящена данная исследовательская работа.

Цели научно-практической работы:

1. Отработка практических навыков студентов по исследованию физических факторов микроклимата и микробиологической загрязненности воздуха закрытых помещений.

2. Оценка эффективности защитных свойств бактерицидных рециркуляторов воздуха и индивидуальных марлевых мазок на основании анализа микробной обсемененности воздуха учебных аудиторий в зависимости от удаленности от рециркуляторов и количества присутствующих студентов, полностью соблюдающих масочный режим.

Место проведения исследования:

Исследования проводились в здании Евпаторийского медицинского колледжа на 4-ом этаже в помещениях микробиологической (№407) и санитарно-гигиенической (№409) лабораторий.

Оборудование и реактивы: бактерицидные рециркуляторы воздуха UV-A, термометры для закрытых помещений, кататермометры, электроплитка, чашки Петри с накопительными и элективными питательными средами: мясопептонный агар (МПА), кровяной агар (КА), среда Сабуро (С), маннит-солевой агар (МСА).

Ход исследований

Микробиологический фрагмент:

С двух сторон преподавательских столов в помещениях 407 и 409 раскладываются по две серии чашек Петри с открытыми накопительными и элективными питательными средами (МПА, КА, С и МСА): серия № 1 в двух метрах от бактерицидного рециркулятора воздуха, серия № 2 - в четырех метрах.

Отбор проб воздуха осуществляется седиментационным методом в течение 2,5 часов (150 минут) с последующим микробиологическим исследованием культуральных свойств высеянной аэрозольной и пылевой микрофлоры: маркированные чашки собирают со столов и помещают на сутки в термостат при температуре +37⁰С; через сутки подсчитывается количество выросших колоний, на основании которых по каждой серии проб рассчитывается микробная обсемененность 1 м³ воздуха в учебных аудиториях.

Расчет осуществляется по методу Омелянского, суть которого заключается в следующем:

- каждая чашка Петри имеет площадь (S) 78,5 см² (S=πr² = 3,14*5² =78,5 см²);

- количество выявленных на них колоний (от каждой живой микробной клетки - ОМЧ) пересчитывается на площадь 100 см² по формуле: Х_ОМЧ = ОМЧ*100/78,5;

- за каждые 5 минут на площади 100 см² высеивается столько же микроорганизмов, сколько их содержится в 10 литрах воздуха, а в 1 м³ воздуха (1000 л), соответственно, в 100 раз больше - при седиментировании воздуха в течении 150 мин (в 30 раз больше стандартного времени) расчет ОМЧ 1 м³ осуществляется путем умножения количества микробных тел на 100 см² в 3,3 раза.

Гигиенический фрагмент:

С целью изучения внешнего влияния на циркуляцию аэрозольных и пылевых микробных тел в помещении, одновременно с методами седиментации, проводится измерение скорости движения воздуха вблизи преподавательских столов в учебных аудиториях №№ 407 и 409.

Методика измерения. На лабораторном штативе подвешивается кататермометр. На электроплитке в термоустойчивой стеклянной таре нагревается вода из под крана до температуры не менее 60⁰С. В емкость с нагретой водой опускается шаровидная часть кататермометров в результате чего окрашенный спирт из нижней (шаровидной) камеры прибора перемещается в верхнюю (плоскую), после заполнения которой (не менее чем на одну треть), шаровидная часть извлекается из воды и насухо вытирается. Наблюдатель (не касаясь кататермометра) фиксирует по секундомеру за сколько времени окрашенный спирт в охлаждаемом приборе опустится с отметки 38 до отметки 35 после чего производит расчет скорости движения воздуха по установленной схеме.

Схема расчета скорости движения воздуха осуществляется в два этапа:

І этап - определение величины охлаждения (Н) производит по формуле: H = F/a ,

где F - фактор кататермометра – постоянная величина, нанесенная на тыльной стороне шкалы, которая показывает количество тепла, теряемого с 1см² поверхности прибора за время его охлаждения с 38°С до 35°С;

а - время охлаждения прибора, в секундах.

Измерения в одной точке повторяют несколько раз, отбрасывают первый результат, а из последующих выводят среднее значение величины охлаждения (Н).

ІІ этап - определение скорости движения воздуха (V) менее 1 м/сек осуществляется по формуле:

где: V - скорость движения воздуха (м/с);

H - охлаждающая способность воздуха   ;

Q - разность между средней температурой кататермометра 36,5°С (38+35°С /2)и температурой окружающей среды в момент измерения;

0,20 и 0,40 - эмпирические коэффициенты.

Общеорганизационный фрагмент.

Подсчитывается общее количество студентов, присутствующих на занятиях во время отбора проб воздуха, в том числе:

- количество студентов постоянно находящихся в защитных марлевых масках, закрывающих рот и нос;

- количество студентов, частично защищенных маской (только рот);

- количество студентов не надевавших масок или снимавших их во время занятий - подсчитывается их процентное соотношение в общем объеме выборки.

Полученные результаты:

Параметры, при которых отбирались пробы, по каждому помещению, и количество выявленных при этом на питательных средах колоний (пневмококки, стрептококки, стафилококки,, дифтероиды, плесневые грибы и др.) представлены в нижеследующей таблице:

Примечания:

* Питательные среды установлены в 2-х метрах от входной двери и бактерицидного рециркулятора воздуха.

** МТ – микробные тела

*** Питательные среды установлены в 5-ти метрах от входной двери и бактерицидного рециркулятора воздуха.

Анализ полученных результатов

1. В кабинете 407 количество высеянных микроорганизмов на четырех питательных средах серии №1 составило 69 микробных тел, в пересчете на 100 см² – 87,9 м.т., а на 1 м³ – 290,1 м.т.; серии № 2 – 162, 206,4 и 681,1 м.т. соответственно.

В кабинете 409 количество высеянных микроорганизмов на четырех питательных средах серии №1 составило 191 микробных тел, в пересчете на 100 см² – 243,3 м.т., а на 1 м³ – 802,9 м.т.; серии № 2 – 234, 298,1 и 983,7 м.т. соответственно.

2. Гигиенические факторы, влияющие на циркуляцию аэрозольных и пылевых бактерий в воздухе закрытых помещений, в кабинете 407 составили: атмосферное давление (АД) - 760 мм ртутного столба, температура воздуха (t) - + 23⁰С, скорость микродвижения воздуха (v) - 0,17 м/сек; в кабинете 409: атмосферное давление (АД) - 760 мм ртутного столба, температура воздуха (t) - + 22⁰С, скорость микродвижения воздуха (v) - 0,18 м/сек.

Представленные гигиенические факторы по двум аудиториям являются параметрами одного уровня и существенного влияния на результаты седиментационного отбора проб воздуха не имеют.

3. Количество студентов, присутствовавших на практическом занятии во время отбора проб воздуха, в аудиториях 407 и 409 составило по 11 человек, с учетом преподавателей - по 12. Из числа присутствовавших:

- постоянно находились в защитных марлевых масках, закрывающих рот и нос: в кабинете 407 - 5 человек (42%), в кабинете 409 - 3 (25%);

- частично защищенных маской (только рот): в кабинете 407 - 5 человек (42%), в кабинете 409 - 4 (33%);

- количество не надевавших масок или снимавших их во время занятий: в кабинете 407 - 2 человека (16%), в кабинете 409 - 5 (42%).

ВЫВОДЫ

1. Количество выявленных микробных тел (ОМЧ) в двух аудиториях (971,2 и 1786,6 на м³) ниже минимального значения для закрытых помещений в зимнее время (4500 на м³) в 4,6 и 2,5 раза соответственно, что связано с внедрением в практику последние два года мер неспецифической защиты студентов и преподавателей от короновирусной инфекции.

2.Снижение доли студентов полностью соблюдающих масочный режим, с 42 до 25% и рост доли нарушителей с 16 до 42% привело к росту обсемененности в аудитории 409 с 40 до 60% (в 1,5 раза). При этом скорость микродвижения воздуха, как фактора влияющего на циркуляцию аэрозольных бактерий, в обеих аудиториях оставалась на уровне 0,16-0,17 м/сек.

3. Бактерицидные рециркуляторы воздуха серии UV-A, используемые в лабораториях и кабинетах колледжа, значительно влияют на выживаемость микробных тел в воздухе, в следствие чего ОМЧ вблизи преподавательских столов в двухметровой зоне от рециркулятора в среднем в 1,5 раза ниже, чем в четырехметровой зоне (1093,0 против 1664,8 на 1 м³ в двух аудиториях). При этом количество устойчивых к ультрафиолету плесневых грибов, высеянных на среде Сабуро, такой зависимости от удаленности от бактерицидных рециркуляторов не имеют: в серии №1 суммарное число микробных тел более чем в 3 раза выше, чем в серии №2 (67,3 против 20,4 на м³ воздуха помещений).

4. Общий вывод: использование бактерицидных рециркуляторов воздуха в учебных аудиториях и соблюдение в полном объеме масочного режима, эпидемиологически обосновано, т.к. обеспечивает реальную защиту студентов и преподавателей от распространения респираторных инфекций, в т.ч. и короновирусной.

Список использованной литературы:

Добавить к списку пару-тройку статей по Ковиду!

Журавель, И. В. Сравнительная оценка уровня загрязненности воздуха микрофлорой / И. В. Журавель, С. М. Сидорец // Юный ученый. 2020. № 5 (35).с. 78-81.

Зверев, В. В. Микробиология, вирусология и иммунология / В. В. Зверев, Н. Д. Ющук, Г. М. Трухина.- Москва, 2009. 540 с.

Лаптандер, М. А. Определить степень загрязнения воздуха в учебных помещениях методом Коха [Электронный ресурс] / М. А. Лаптандер, Ж. У. Касенова // Юный ученый. 2017. № 3.1 (12.1).с. 47–50.