В статье автор исследует эффективность использования рециркуляторов воздуха в школе.
Ключевые слова: воздух, помещение, сезонная заболеваемость.
В 2020 году мир столкнулся с пандемией COVID-19 («corona virus disease 2019», заболевание, вызванное коронавирусом 2019). Многие учреждения были переведены на дистанционный режим работы, в том числе учебные: школы, училища, техникумы и ВУЗы.
Был принят ряд мер, способствующих предотвращению распространения коронавирусной инфекции среди учащихся. Одной из таких мер стала установка специальных устройств — рециркуляторов воздуха (очистителей).
Письмо Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека от 21.10.2020 г. № 02/21655–2020–32 «Об обеззараживании воздуха в помещениях» гласит: детские игровые комнаты, учебные классы, бытовые помещения промышленных и общественных зданий (комнаты отдыха, приема пищи персонала и т. п.) с большим скоплением людей при длительном пребывании подлежат оборудованию бактерицидными установками для обеззараживания воздуха согласно п. 5.11 Руководства «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» Р 3.5.1904–04 [1, с. 3].
Таким образом, в каждом учебном классе МОУ «СОШ № 4» были установлены рециркуляторы воздуха для профилактики заболеваемости среди учащихся.
Что такое рециркуляторы воздуха? Это устройство для дезинфекции воздуха в закрытых помещениях от бактериологических и вирусных угроз.
|
!!! Это интересно: |
Воздух в помещении в среднем в тридцать раз грязнее, чем на улице. Как результат — вероятность заболеть простудным заболеванием в помещении в 9 раз выше, чем на открытом пространстве [11] |
Может ли рециркулятор быть эффективным в борьбе с патогенными микроорганизмами в воздухе?
В поиске ответа на вопрос мной была собрала информацию о рециркуляторах воздуха.
Устройство нейтрализует вредные микроорганизмы, бактерии, вирусы и, тем самым, защищает от различных болезней. Принцип его работы прост. В корпус рециркулятора вентилятором нагнетается воздух из помещения, который проходит через зону воздействия и обеззараживается. Затем, через выходное отверстие выпускается наружу очищенным [3].
Есть множество разновидностей рециркуляторов. Ультрафиолетовые рециркуляторы (бактерицидные) с простым принципом работы: воздух нагнетается внутрь устройства, где обеззараживается безозоновыми ультрафиолетовыми лампами, затем выбрасывается наружу. Такие рециркуляторы просты, но имеют множество недостатков: не способны удалять пыль и другие твердые частицы, требуют частого обслуживания, очистки, замены ламп, подлежащих утилизации, имеют низкую скорость прохождения воздуха [3].
Более эффективные рециркуляторы — комбинированные. Они оборудованы фильтрами и специальными системами очистки в различных сочетаниях:
— фильтр грубой (предварительной) очистки, который задерживает крупные частицы пыли, предотвращая их попадание во внутрь прибора, защищая другие фильтрующее элементы от преждевременного износа или загрязнения, он является моющимся и не подлежит замене;
— HEPA-фильтр различных классов (чем выше класс, тем выше степень очистки) на основе стекловолокна, который эффективно отделяет мельчайшие частицы и задерживает вирусы, плесень и любые виды бактерий, мельчайшие микрочастицы COVID-19, но имеет короткий срок службы и не подлежит восстановлению;
— угольный фильтр, предназначенный для очистки от паров химических веществ, дыма, неприятных запахов, выполняет функцию антисептика, но, после выработки ресурса, не подлежит восстановлению.
— фотокаталитический фильтр — способен очистить воздух от вирусов, бактерий, плесени, аллергенов и летучих органических соединений, разлагая вещества на углекислый газ и воду [7].
— электростатический (плазменный) фильтр, выступающий как дополнение к основному фильтру, работающий по принципу разнополярных зарядов, устраняет неприятные запахи, борется с вирусами, бактериями, вырабатывая озон, требует ухода, но не требует замены [6].
— радиокаталитическая ионизация позволяет ускорить процесс очищения воздуха во всем объеме помещения при помощи абсолютно безвредных компонентов. Радиокаталитическая технология использует сочетание света с длиной волны в диапазоне между видимым и рентгеновским излучением и матрицы, покрытой гидрофильной оболочкой из редкоземельных металлов, которая позволяет уничтожать микробы, запахи, химические соединения.
— волновая ионизация основана на генерации отрицательно заряженных ионов, которые, соединяясь с положительно заряженными аллергенами, способствуют их осаждению, притягиваясь к микробам в воздухе, уничтожают их.
Наибольшее распространение получила комбинация: фильтр предварительной очистки, HEPA-фильтр, угольный фильтр. Остальные фильтры выступают в качестве дополнительных барьеров.
Очиститель выбирают, отталкиваясь от его производительности, сроков замены фильтров, удобства управления, энергопотребления.
|
!!! Это интересно: |
В результате загрязнения воздуха ежегодно умирает 7 миллионов человек, из которых 4 миллиона — в результате загрязнения воздуха внутри помещений [12] |
Успех обучения в первую очередь зависит от желания и стремлений ученика, но немаловажную роль играет и микроклимат в помещениях, где проходят занятия. Часто мы обращаем внимание на освещенность и детали интерьера, но редко задумываемся о воздухе, которым дышим. Комфортный микроклимат дома или в учебном классе — это не только залог хорошего самочувствия, но и непременное условие качественного усвоения материала. Кроме того, в период активного роста ребенка, негативное влияние загрязненного воздуха на формирующийся организм может быть особенно опасно не только в моменте, но, также, стать причиной заболеваний дыхательной или сердечно-сосудистой системы.
|
!!! Это интересно: |
За одну минуту через легкие человека проходит в среднем пять литров воздуха. При этом вместе с воздушной смесью в легких оказывается пыль, плесень и множество других микрочастиц, находящихся в атмосфере [13]. |
Воздух в помещении — это воздух, которым мы дышим на улице, и, если он поступает в помещение без предварительной очистки, то содержит уличную пыль, бактерии, вирусы, грибки, споры плесени, пыльцу и другие вещества, которые могут вызвать аллергию, вирусное или бактериологическое заболевание. Кроме того, больной человек выделяет в воздух огромное количество болезнетворных вирусов и бактерий, что приводит к заражению людей, находящихся рядом в одном помещении. Высокопатогенные вирусы очень быстро распространяются при большом скоплении людей в замкнутом пространстве.
Существует понятие «качество воздуха» в помещении. Оно определяется тремя факторами: свежесть/чистота, температура и влажность. В свежем воздухе содержится много кислорода, что положительно влияет на самочувствие. Удаление пыли и прочих загрязнений обеспечивает чистоту воздуха. Влажность и температура определяют здоровье и комфортное состояние людей. Совокупность указанных факторов (температура, влажность, свежесть воздуха) определяют микроклимат помещения. Эти показатели нормируются СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [2, с. 723].
Комфортный микроклимат в учебном помещении обеспечивает хорошее самочувствие ученика, облегчает усвоение учебного материала и, как следствие, улучшает результат обучения.
Пандемия осталась в прошлом, однако, уровень сезонной заболеваемости среди учеников нашей школы по-прежнему высок. Это влияет на успеваемость, качество усвоения материала.
Научные данные говорят о том, что биологических загрязнителей в 1 кубическом метре уличного воздуха в тёплое время года содержится не менее 750 микроорганизмов, в холодное время года меньше — около 150. При этом, в закрытых помещениях летом число микробных тел достигает 1500, а зимой — 4500 [10].
Следующий этап в поиске ответа на вопрос об эффективности рециркулятора в борьбе с сезонной заболеваемостью — мое исследование микробиологической загрязненности воздуха в учебных классах. В одном классе рециркулятор работает согласно режиму, в другом — рециркулятор не включают.
Использовался седиментационный метод исследования воздуха (метод Коха), основанный на естественном осаждении микроорганизмов из воздуха на питательную среду [8]. Разместила в двух помещениях открытые чашки Петри, наполненные питательной средой для роста бактерий, в месте наибольшего присутствия учеников, на 5 минут. Из каждого микроорганизма, осевшего на питательную среду в чашке Петри, выросла колония аналогичных микроорганизмов, что позволяет ее идентифицировать:
— проба № 1 — кабинет с постоянно работающим рециркулятором (303);
— проба № 2 — кабинет, в котором не включают рециркулятор (301).
Результаты представлены на фотографиях рис. 1 и рис. 2.
|
|
|
|
Рис. 1. Проба № 1 |
Рис. 2. Проба № 2 |
Даже не прибегая к подсчетам, я могу судить о том, что количество микроорганизмов в чашке Петри под № 2 в несколько раз больше количества микроорганизмов в чашке Петри № 1. Таким образом, уровень загрязнения микроорганизмами воздуха в помещении без использования рециркулятора в несколько раз превышает таковой в помещении, где рециркулятор работает согласно режиму.
Также, были отобраны и проверены пробы на патогенную микрофлору — стрептококк. Он способен вызывать пневмококковые инфекции, такие как ангина и скарлатина. Колоний стрептококка в пробах не обнаружено рис. 3.
Рис. 3 Результаты теста на стрептококк
Подавляющее большинство колоний белого цвета я идентифицировала как эпидермальный стафилококк (staphilococcus epidermidis), который относится к условно-патогенной микрофлоре и может привести к заболеванию у людей с ослабленным иммунитетом [9].
|
!!! Это интересно: |
У большинства людей основные виды стафилококка являются частью состава их микрофлоры и могут совершенно никак себя не проявлять… Но стоит иммунитету дать сбой, как стафилококк проявляет активность, размножается, вырабатывает факторы патогенности [14] |
На основе полученных данных можно сделать вывод, что мое предположение верно, и, постоянно работающий в учебном классе рециркулятор, помогает снизить уровень микробиологического загрязнения в помещении.
Основываясь на полученных результатах, можно сформулировать рекомендации, соблюдение которых поможет классным руководителям, учителям-предметникам, а, впрочем, всем участникам образовательного процесса в борьбе за снижение сезонной заболеваемости среди учеников школы, стабилизирует посещаемость уроков и усвоение учебного материала:
1) использование рециркулятора полезно и вне условий пандемии. Он эффективно справляется со своей задачей и в совокупности с дополнительными мерами может значительно снизить количество микроорганизмов в воздухе;
2) периодическое проветривание помещения. В идеале необходимо проветривать помещение каждые 1,5–2 часа по 10–20 минут. Проветривание влияет сразу на несколько параметры микроклимата в помещении:
— снижает концентрацию CO 2 в классе. Чем выше концентрация углекислого газа в воздухе, тем более кислую реакцию имеет кровь. Минимальные физиологические последствия — перевозбуждение, учащённое сердцебиение и умеренное повышение давления. Человек становится вялым, сонливым. Важно поддерживать свежесть в помещении.
— регулирует влажность воздуха. Пересушенные из-за низкой влажности воздуха слизистые не в силах защитить организм от бактерий, вирусов или аллергенов, вызывающих эти болезни.
— нейтрализует неприятные запахи. Резкий или неприятный запах также может повлиять на самочувствие человека: снизить работоспособность, вызвать раздражение, головные боли, головокружение или тошноту;
3) регулярная влажная уборка. Опасность пыли состоит в её возможности при любом сквозняке попадать в воздух. Влажная уборка также повышает влажность воздуха. Условия для работы становятся комфортнее.
Эти правила просты, могут применяться не только в учебных помещениях школы, но и в домашних условиях.
Литература:
- Об обеззараживании воздуха в помещениях [Текст]: Письмо Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека/ от 21 октября 2020 г. № 02/21655–2020–32 // Москва: Роспотребнадзор. — 2020. — 3 с.
- СанПиН 1.2.3685–21. Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. — Москва: Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2021. — 988 с.
- Руководство 3.5.1904–04. Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях. — Москва: Минздрав России, 2004. — 27 с.
- Mякишeв Г. Я. Учебник Физика — 11 класс, Классический курс/ Mякишeв Г. Я., Буxoвцeв Б. Б., Чapугин В. М. — Москва: Просвещение, 2019. — 436 с.
- Румянцев Г. И., Учебник Общая гигиена/ Г. И. Румянцев, М. П. Воронцов, Е. И. Гончарук — Москва, издательство «Медицина». 1990. — 287 с.
- Климатическая компания EcoAir [Электронный ресурс]: интернет-магазин / Воротынцев А. П. — Электронные текстовые данные. — Москва, 2003–2021. Режим доступа: https://ecoair.ru
- Прокопова, Оксана. Как фотокаталитический фильтр чистит воздух [Электронный ресурс]: статья. — / Прокопова Оксана, Конова Александра. — Электронные текстовые данные. — Москва. 2020. Режим доступа: https://бризекс.рф/blog/fotokataliticheskij-filtr?ysclid=m2t7w1qjna525766054
- Методы выделения микроорганизмов из воздуха. Исследование воздуха. [Электронный ресурс]: статья . — Электронные текстовые данные. Москва. 2011–2024. Режим доступа: https://meduniver.com/Medical/Microbiology/868.html.
- Карасёва, Э. В. Биологическое разнообразие бактерий, выделенных из растений с признаками нематодного поражения. [Электронный ресурс]: статья. — /Э. В. Карасёва, Ю. С. Кучман, Е. А. Аль-Накиб. — Электронные текстовые данные. Издательство «Молодой учёный». 2020. Режим доступа: https://moluch.ru/archive/305/68792
- Большакова Евгения. Воздух в помещении: качество воздуха и что он содержит. [Электронный ресурс]: статья. — /Большакова Евгения, Конова Александра. — Электронные текстовые данные. Москва. 2023. Режим доступа: https://бризекс.рф/blog/vozduh-v-pomeshchenii-kachestvo-vozduha-i-chto-on-soderzhit
- Удивительные факты о воздухе [Электронный ресурс]: статья . — Электронные текстовые данные. Режим доступа: https://schoolthought5nv.wixsite.com/zinoo/kopiya-udivitelnye-fakty-o-svete
- Факты о загрязнении воздуха. Молодежная группа по защите окружающей среды. [Электронный ресурс]: статья. Электронные текстовые данные. Режим доступа: https://ygpe.tj/fakty-o-zagryaznenii-vozduha/
- Интересные факты о воздухе. [Электронный ресурс]: статья . — Электронные текстовые данные. Режим доступа: https://pikabu.ru/story/interestnyie_faktyi_o_vozdukhe_6440219
- Словарь инфекциониста. Стафилококк. Инфекционная клиническая больница города Москвы № 2 [Электронный ресурс]: статья . — Электронные текстовые данные. Москва. 2024. Режим доступа: https://www.ikb2.ru/news/2484
