CC BY
36
УДК: 579.26+57.042
ОЦЕНКА МИКРОБНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ И ПАРАМЕТРОВ МИКРОКЛИМАТА _КОМПЬЮТЕРНЫХ КЛАССОВ_
DOI: 10.31618/ESU.2413-9335.2020.2.79.1046 Ямпольская Татьяна Даниловна
канд. биол. наук, доцент, г. Сургут, РФ Мамина Ксения Евгеньевна
студент магистратуры, г. Сургут, РФ
ASSESSMENT OF MICROBIAL POLLUTION AND MICROCLIMATE PARAMETERS OF
COMPUTER CLASSES
Yampolskaya Tatyana Danilovna
Candidate of Biological Sciences, Associate Professor Surgut State University,
Surgut, Russian Federation Mamina Kseniya Evgenevna Master student, Surgut State University, Surgut, Russian Federation
АННТОТАЦИЯ
Данные по мониторингу качества воздуха в исследуемых помещениях дают возможность своевременно оценить степень микробиологической опасности по нарушению микрофлоры воздуха, критических показателей микроклимата и принять меры по созданию оптимального баланса.
В работе представлены результаты микробиологического исследования компьютерных классов, параметров микроклимата и даны рекомендации по улучшению воздушной среды.
ABSTRACT
Data on monitoring air quality in the premises under study make it possible to assess in a timely manner the degree of microbiological danger in violation of the air microflora, critical microclimate indicators and take measures to create an optimal balance.
The paper presents the results of a microbiological study of computer classes, microclimate parameters and gives recommendations for improving the air environment.
Ключевые слова: параметры микроклимата, санитарно-показательные микроорганизмы, воздушная среда, экология микроорганизмов, компьютерные классы.
Keywords: microclimate parameters, sanitary indicative microorganisms, air environment, microorganism ecology, computer classes.
Микрофлоре воздуха закрытых помещений в научных исследованиях уделяется достаточно внимания, но анализ санитарно-эпидемиологической обстановки на территории России показывает, что с каждым годом увеличивается процент заболеваний,
передающихся воздушно-капельным путем. Места массового скопления людей, такие как, общественные здания, учебные заведения, поликлиники, торговые центры, спортивные залы являются зонами с высокой биологической опасностью. При этом, количественный и качественный состав микрофлоры воздуха закрытых помещений разного назначения подвержен изменениям в широких пределах и значимую роль в этом играют санитарно -гигиеническое состояние помещений, состояние вентиляционных систем, периодичность уборок, численность и категории населения.
Исследование микрофлоры воздуха является достаточно распространенным способом оценки эпидемиологического благополучия помещений различного назначения. В организации учебного процесса информационные технологии играют
сегодня весьма существенную роль во всем мире. В современных развитых странах техническое оснащение учебных учреждений
микроэлектронной техникой находится на довольно высоком уровне и продолжает расти быстрыми темпами [19].
Исследования по изучению воздушной среды и микробных сообществ воздуха в учебных помещениях образовательных учреждений, оснащенных компьютерами, немногочисленны, и данной проблеме уделяется недостаточное внимание. Искусственные электромагнитные поля они могут изменять различные характеристики живых организмов; у микроорганизмов меняются скорость размножения, патогенность и наследственные свойства [3; 20], выявлено стимулирующее действие коротковолнового излучения [5].
Цель данной работы - исследование состояния воздушной среды компьютерных залов. В задачи исследования входила оценка микроклиматических показателей компьютерных классов; определение численности микроорганизмов и качественного
состава воздуха компьютерных залов с персональными компьютерами (ПК).
Исследования проводились в осенний и зимний периоды 2019-2020 г., в учебном учреждении БУ ВО «Сургутский государственный университет ХМАО-Югры» Для исследований выбрано восемь компьютерных классов, площадью 25-30 м2. Результаты снимались в учебное время осенью и 3 раза в день зимой (до, во время и после
Измерение температуры и влажности осуществлялось гигрометром со встроенными термометром.
В настоящее время гигиенических нормативов микробного загрязнения воздушной среды не существует, поскольку воздух - среда чрезвычайно динамичная и его санитарно-микробиологическое состояние зависит от многих физико-химических показателей, общего санитарно-гигиенического состояния помещений, сезонности, инсоляции, уровня вентиляции и т.д. [13]. Нами использовались критерии оценки чистоты воздуха по микробиологическим показателям для закрытых помещений, предложенные А. И. Шафиром [22].
Помимо общей оценки чистоты воздуха по микробиологическому показателю также отдельно оценивают мицелиальную микрофлору. Ориентировочные уровни общей грибковой обсемененности воздушной среды жилых помещений составляют 500 КОЕ/м3 [21].
Количественный и качественный (групповой) состав микроорганизмов воздуха проводили седиментационным методом Коха. Для пересчёта количества общего микробного числа (ОМЧ) на 1 м3 воздуха (КОЕ/м3) пользовались формулой Омелянского [4]. Для определения общей микробной численности (ОМЧ) микроорганизмов
занятий, - утром, днем, вечером, соответственно). В аудиториях учитывалось количество
присутствующих людей, санитарно-гигиенические условия (дезинфекция, частота проветривания), а также снимались параметры микроклимата: температура воздуха, влажность и освещенность [7]. Для оценки параметров микроклимата использовали критерии, представленные в табл. 1, учитывая теплый и холодный период согласно [6].
использовали питательный агар (ПА) с культивированием 72 ч при 25 °С, для количественного определения санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ) -желточно-солевой агар (ЖСА) -37oC 48 ч [4; 21] и среду Сабуро - для культивирования грибов 27-28oC 72 ч [11].
Результаты исследований обрабатывали с помощью стандартного компьютерного пакета данных Microsoft Excel. Для сравнительной характеристики использовался U-критерий Манна-Уитни.
Соблюдение параметров микроклимата помещений важно не только для комфортного состояния человека, но и для подавления роста и развития патогенной микрофлоры воздуха [17].
Относительная влажность воздуха - это один из самых главных факторов, определяющих рост и дальнейшее развитие микроорганизмов [1; 2]. Температура среды - один из основных факторов, определяющих возможность и интенсивность развития микроорганизмов.
Температура воздуха во всех аудиториях (табл. 2) в течение дня превышает максимально допустимое значение (18-23 С), что связано с проводением исследований во время отопительного сезона.
Таблица 1
Параметры оценки микроклиматических показателей_
Период года Температура воздуха, °С Относительная влажность, %
Оптимальная Допустимая Оптимальная Допустимая, не более
Холодный 19-21 18-23 45-30 60
Теплый 23-25 18-28 60-30 65
Таблица 2
Параметры микроклимата компьютерных классов в зимний период_
Участки Параметры Время суток Значения
Зимний период
1 Температура, С Утро 22,20 ± 0,10
День 23,07 ± 0,03
Вечер 23,47 ± 0,03
Влажность,% Утро 18,0
День 18,0
Вечер 17,0
Освещенность, лк 547,00 ± 8,39
2 Температура, С Утро 24,63 ± 0,09
День 24,93 ± 0,03
Вечер 23,20± 0,06
Влажность,% Утро 19,0
День 18,0
Вечер 23,0
Освещенность, лк 498,00 ± 7,81
3 Температура, С Утро 21,03 ± 0,03
День 24,03 ± 0,03
Вечер 22,43 ± 0,03
Влажность,% Утро 18,0
День 16,0
Вечер 18,0
Освещенность, лк 479,33 ± 17,36
4 Температура, С Утро 21,67 ± 0,09
День 26,53 ± 0,03
Вечер 22,03 ± 0,03
Влажность,% Утро 18,0
День 19,0
Вечер 17,0
Освещенность, лк 490,67 ± 2,33
5 Температура, С Утро 21,47 ± 0,03
День 23,07 ± 0,03
Вечер 23,30 ± 0,06
Влажность,% Утро 18,0
День 19,0
Вечер 16,0
Освещенность, лк 546,33 ± 4,10
Участки Параметры Время суток Значения
6 Температура, С Утро 23,90 ±0,06
День 25,07 ±0,03
Вечер 24,90 ±0,06
Влажность,% Утро 18,0
День 16,0
Вечер 16,0
Освещенность, лк 383,00 ± 4,36
7 Температура, С Утро 23,77 ± 0,03
День 24,03 ± 0,03
Вечер 23,37 ± 0,03
Влажность,% Утро 18,0
День 17,0
Вечер 17,0
Освещенность, лк 550,33 ± 11,92
8 Температура, С Утро 24,03 ± 0,03
День 21,27 ± 0,03
Вечер 25,17 ± 0,03
Влажность,% Утро 18,0
День 16,0
Вечер 18,0
Освещенность, лк 511,33 ± 9,91
По той же причине во всех аудиториях наблюдается недостаточная влажность (допустимо не менее 30%) . В осенний период, однако, показатели влажности гораздо ближе к норме, чем в зимний период.
Помимо отопления на влажность и температуру влияют также и ПК. Известно, что работа компьютерной техники сопровождается рентгеновским, электромагнитным,
ионизирующим, тепловым излучением. Это приводит к изменению микроклимата помещения: воздух иссушается, температура воздуха повышается, увеличивается содержание двуокиси углерода, окружающие предметы заряжаются статическим электричеством, увеличивается количество тяжелых ионов по сравнению с легкими ионами [8].
В помещениях с низкой относительной влажностью воздуха в отопительный период (менее 30 %) микроорганизмы представляют собой лишь потенциальный источник опасности [18]. Независимо от показателей влажности, повышение температуры приводит к снижению времени выживания микроорганизмов [23].
Уровень освещенности во всех исследованных аудиториях соответствует норме (не менее 300 лк) (табл. 2).
Помимо искусственного освещения практически во всех аудиториях (кроме участка №8 - 805 аудитория) присутствуют окна, что способствует инсоляции помещений. Рассеянные солнечные (УФ) лучи могут вызвать гибель или значительное снижение активности
микроорганизмов [10].
По литературным данным, из 100% офисов (квартир) в 74% концентрация микроорганизмов в
воздухе не вызывает опасений, в 20% общее число микроорганизмов в воздухе не превышает существующие нормы, но присутствуют споры плесневых грибов и условно-патогенная микрофлора, что может провоцировать возникновение аллергических реакций и респираторных заболеваний и в 6% помещениях микробное число превышает нормы и однозначно указывает на экологическое неблагополучие атмосферы по этому признаку [9; 14].
Санитарно-микробиологическое состояние воздуха закрытых помещений оценивают по общему микробному числу (ОМЧ) - количеству микробных клеток, обнаруживаемых в 1 м3 воздуха, наличию санитарно-показательных бактерий (СПМ) - представителей микрофлоры дыхательных путей - зеленящих и гемолитических стрептококков, золотистого стафилококка, по которым можно косвенно судить о возможном присутствии патогенов в окружающей среде. ОМЧ расценивается как показатель интенсивности загрязнения окружающей среды органическими веществами.
В ходе исследования микрофлоры воздуха было установлено, что по общему микробному числу (ОМЧ) все аудитории в осеннем и зимнем периоды не превышают максимально допустимого уровня - не более 4750 КОЕ/м3 и 7000 КОЕ/м3 соответственно.
Максимальный уровень микробной численности воздуха регистрировался на участке № 8 (рис. 1). Такие показатели, вероятно могут быть связаны с отсутствием окон и недостаточной инсоляцией помещения.
Рис. 1. Общая обсемененность аудиторий в зависимости от сезона и времени суток
Обследование аудиторий на наличие показало, что на всех участках число таких санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ) микробов выходит за пределы нормы (рис. 2).
Рис. 2. Степень загрязненности воздуха в аудиториях по санитарно-показательным микроорганизмам
(СПМ)
Наиболее значимые превышения (до 20 раз) выявлены в зимнее время. Это является следствием того, что в холодное время года люди проводят больше времени в помещении, проветривание осуществляется реже. Помимо этого, зимой световой день короче, вследствие чего инсоляция помещений сильно сокращается во времени по сравнению с летним сезоном.
Максимальное число КОЕ СПМ было зарегистрировано на участке .№7 до начала занятий. Причиной такого проявления может как раз являться высокий уровень электромагнитного излучения в помещениях с компьютерами, когда пылевые частицы не оседает на поверхностях, электризуется от экрана монитора и образуют взвесь в воздухе. Это несет потенциальную эпидемиологическую опасность.
На остальных участках в утреннее время наблюдались более низкие значения, которые увеличивались с течением времени, в связи с посещениями этих аудиторий студентами в течение дня.
Данные, полученные при исследовании помещений на наличие мицелиальной
микрофлоры, указывают на чистоту воздуха по этому показателю во всех аудиториях (не более 500 КОЕ/м3). Эколого-гигиенические исследования воздушной среды жилых помещений показали, что значительное ухудшение здоровья людей происходит в помещениях, в которых уровень загрязнения воздуха грибами соответствует или больше 1500-2000 КОЕ/м3 [12]. Однако, в городских помещениях формируются
антропогенные микоценозы, отличающиеся от природных, в которых увеличивается содержание устойчивых к антропогенным факторам видов [15; 16].
При оценке количественного соотношения основных физиологических групп
микроорганизмов было выявленно доминирование бактерий (77-89%), микроскопические грибы были обнаружены в меньших количествах (11-23%), а актиномицеты встречались единично (рис.3). Скачок численности мицелиальных грибов в дневное время в зимний период в компьютерном классе № 4 кратковременен и связан, вероятно, с внешними источниками (одежда, обувь, другое).
Рис. 3. Процентное соотношение физиологических групп микроорганизмов на участках в осенний и
зимний периоды
Таким образом, проведенное исследование компьютерных классов позволяют заключить, что:
1) оценка микроклиматических показателей выявила несоответствие ГОСТу 30494-2011 по влажности и температуре. На всех участках температура в течение дня поднимается выше отметки в 23 С, при этом в осенний период температура выше чем в зимний. Влажность на всех участках ниже нормы (30%). Освещенность на всех участках соответствует ГОСТу Р 55710-2013 (не менее 300 лк);
2) количественное содержание микроорганизмов находится в пределах «условно чистого» воздуха по ОМЧ (не более 3000 КОЕ/м3 в осенне-весенний период и 4500 КОЕ/м3 в зимний период) и количеству мицелиальной микрофлоры (не более 500 КОЕ/м3); численность санитарно-показательных микроорганизмов (СПМ) значительно превышает норму (до 20 раз) на всех исследуемых участках. Несоответствия связаны с редким проветриванием и увеличением числа носителей СПМ, находящихся в помещении, в течение дня;
3) качественная оценка микрофлоры показала преобладание бактерий на всех участках (до 89%), мицелиальная микрофлора за период исследований не превышала 23% в среднем по сезонам. Актиномицеты обнаруживались единично;
4) сравнительная характеристика помещений различного назначения (учебные аудитории, кабинеты, специализированные аудитории) выявила сходные тенденции по показателям микроклимата и микрофлоры.
Из практических рекомендаций по результатам исследований можно предложить следующее: не оборудовать компьютерные классы в помещениях без солнечного света; строго соблюдать количественные показатели единиц персональных компьютеров (ПК) на единицы площади помещений; использовать ионизаторы
воздуха для насыщения отрицательными аэроионами; по возможности, обеспечивать присутствие в кабинетах многолетных (древовидных) фитонцидных растений.
Список литературы:
1. Бадамшина, Г. Г. Необходимость создания нормативов, регламентирующих содержание дрожжеподобных и плесневых грибов в больничной среде медицинских организаций / Г. Г. Бадамшина // Медицина труда и экология человека. - 2017. - №2. - С. 48-52.
2. Биологическое загрязнение воздуха помещений [Электронный ресурс] : ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Марий Эл», 2014. - URL: http://www. 12sanepid.ru/press/publications/811.html. (Дата обращения: 17. 05. 2020).
3. Влияние электромагнитного излучения персонального компьютера на микробиологическое состояние ротовой жидкости операторов / Н. А. Васильева, М. Г. Чеснокова, Л. М. Ломиашвили [и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 4.
4. Воробьев, А. А. Медицинская и санитарная микробиология / А. А. Воробьев, Ю.С. Кривошеин. М.: Медицина, 2003. - 464 с.
5. Гамаюрова, А. Ю. Влияние ЭМИ КВЧ нетепловой интенсивности на рост дрожжей Saccharomyces cerevisiae / А. Ю. Гамаюрова, М. Н. Крыницкая, М. Н. Астраханцева // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. - 2004. - № 1. - С. 117-120.
6. ГОСТ 30494-2011 Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях = Residential and public buildings. Microclimate parameters for indoor enclosures : национальный стандарт Российской Федерации : издание официальное : утвержден приказом Федерального агентства по техническому
регулированию и метрологии от 12 июля 2012 г. N 191-ст / разработан ОАО "СантехНИИпроект" ; ОАО "ЦНИИПромзданий". - М. : Стандартинформ, 2013.
7. ГОСТ Р 55710-2013 Освещение рабочих мест внутри зданий. Нормы и методы измерений = Lighting of indoor work places. Norms and methods of measuring : официальное издание : утвержден и введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. N 1364-ст / разработан ООО "Всероссийский научно-исследовательский, проектно-конструкторский светотехнический институт им. С. И. Вавилова «(ООО «ВНИСИ»). - М. : Стандартинформ, 2014.
8. Джамирзе, Ш. Х. Медико-социальные аспекты компьютеризации общества / Ш. Х. Джамирзе, И. А. Бегмат, З. А. Жаде, И. Н. Гайдарева // Кубанский научный медицинский вестник. - 2006. - №11. - С. 67-72.
9. Егорова, Л. Н. Микобиота воздуха в помещениях различного назначения г. Владивостока / Н. Л. Егорова, Ю. А. Климова // Микология и фитопатология. - 2006. - Т. 40, вып. 6. - С. 487-493.
10.Елисеев, А. М. Влияние света на развитие микроорганизмов / А. М. Елисеев // Периодические издания по ЭМ-технологии. - 2001.
11.Исаева, Г. Ш. Гигиенический и микробиологический мониторинг воздушной среды в начальной школе / Г. Ш. Исаева, В. Б. Зиатдинов, С. Н. Габидуллина // Здравоохранение Российской Федерации. - 2016. - № 60 (2). - С. 8388.
12.К вопросу распространения и проблемы гигиенического нормирования грибкового загрязнения воздушной среды жилых и общественных зданий / Ю. Д. Губернский, Н. Н. Беляева, Н. В. Калинина, А. И. Мельникова [и др.] // Гигиена и санитария. - 2013. - № 5. - С. 98-104.
13.Куликова, И. Ю. «Микрофлора воздуха»: Методическое пособие для студентов специальности «Микробиология» / И. Ю. Куликова, - АГТУ, Астрахань, 2005. - 8 с.
14.Максимова, О. А. Результаты исследования качества воздуха за 2007 год [Электронный ресурс] // ecospace.ru : 2004-2019. URL: http://www.ecospace.ru/ecology/science/vozduh2007/ (Дата обращения: 10. 12. 2019).
15.Марфенина, О. Е. Антропогенная экология почвенных грибов / О. Е. Марфенина. - М. : Медицина для всех, 2005. - 196 с.
16.Марфенина, О. Е. Потенциально патогенные грибы в среде обитания человека. (Анализ современных данных) / О. Е. Марфенина, Г. М. Фомичева // Успехи медицинской микологии: материалы пятого Всероссийского конгресса по медицинской микологии (Москва, 28-30 марта 2007 г.). - М. : Национальная академия микологии. -2007. - Т. 9. - С. 57-59.
17.Митрофанов, В. С. Плесени в доме (обзор) / В. С. Митрофанов // Проблемы медицинской микологии. - 2014. - № 2. - С. 10-18.
18.Попихина, Е. А. Микробиологическое состояние фондов РНБ. Исследования трех лет / Е. А. Попихина, Т. Д. Великова, Н. Ю. Мамаева // Сборник трудов IV международной конференции. -2003. - С. 50-56.
19. Сиволапов, А. В. Компьютеризация образования: современные проблемы и перспективы развития / А. В. Сиволапов // Образование и наука. - 2005. - № 2 (32). - С. 39-48.
20.Симаков, Ю. Г. Влияние электромагнитного поля, создаваемого монитором компьютера, на рост микроорганизмов в отсутствие и при наличии устройства «VITA» / Ю. Г. Симаков // Медицина труда и промышленная экология. -2002. - № 9. - С. 42-44.
21.Чуприна, О. В. Эколого-гигиеническая оценка микологической обсемененности жилой среды : диссертация : 14.00.07 / О. В. Чуприна. - М, 2006. - 130 с.
22. Шафир, А.И. Гигиена жилища / А.И. Шафир. - Ленинград : Медгиз, 1956. - 59 с.
23. Air Microbiology / Aeromicobiology [Электронный ресурс] : My Scientific Blog -Research and Articles, 2009. - URL: http://upendrats.blogspot.com/2009/08/air-microbiology.html (Дата обращения 20.05.2020).
