6 空气消毒研究进展(姚楚水)

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• 3、2006年制订空气消毒剂国家卫生标准
–规定了用于室内空气消毒的常用消毒剂的性 能、技术要求、使用方法、产品的规格、包 装、使用注意事项和产品说明书和标签。
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消毒方法
• （一）物理消毒法
– 物理消毒方法从单纯用自然通风、紫外线灯照射、层 流而发展到应用过滤除菌、静电吸附、等离子体和激 光等原理进行人在情况下的动态空气消毒。其中报道 较多有紫外线照射、或静电吸附技术、或等离子体与 过滤除菌、光触媒等几种消毒因子联合使用，单因子 应用的较少。激光及等离子体技术较新，应用较少。
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–近年来纳米光催化技术(光触媒)研究很火， 应用于空调空气净化的消息报道相当多， 但消毒效果报告尚少，据观察消毒效果不 理想。
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–优点：1纳米催化技术具有可重复使用；2氧化 分解有毒物质净化空气、安全环保；3经济节能。 –缺点：但由于被消毒空气必须与涂敷于一定载 体表面的催化活性物质充分接触，需作用一定 时间，所以消毒效果还不十分理想，多配合其 他方法使用。
两段式静电吸附式中央空气净化 装置的核心部件是两段式静电吸 附装置（亦称高压静场）。两段 式静电吸附装置的第一段(1st stage)离子化区是由放电丝和负 极板组成，而第二段(2nd stage) 集尘区是由正极板和负极板相互 交叉排列组成的。在高压发生器 的作用下静电吸附装置的第一段 可产生5KV-8KV的直流高压电压， 5KV-8KV 第二段可产生4KV-6KV的直流电 压，因此静电吸附装置内部形成 很强的静电场。当HVAC系统中 气流通过静电吸附装置时，气流 中的颗粒物（包括微生物）被迫 带上正电荷后被吸附到负板上。 试验报到，静电吸附装置能够捕 捉直径为0.01µm以上的颗粒物。
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–静电吸附空气消毒机应用很多，有柜式机如永 健KJD灭菌型静电空气净化器在额定电压下，可 有效杀灭现场空气中微生物。还有在中央空调风 道内装置，如在20-30m2的房间内消毒30分可达 国家卫生标准。对于一次通过风道内装置的现场 试验，其自然菌消亡率为62.85。
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• 优点：①能在有人场合进行动态连续的空 气消毒；②广谱除菌、除尘，清除异味； ③非建筑结构设备，维修方便，费用相对 低廉，易于推广。 • 缺点：造成室内二次污染，会产生臭氧和 氮氧化合物等有害气体。
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–激光用于空气消毒方法较新。上海卡沃 歇里电子科技有限公司引进了激光空气 消毒机，中央空调风道内激光空气消毒 器已经投产应用，效果很好，一次性通 过消毒系统的自然菌消亡率达95%以上。
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–优点：①能在有人场合进行动态连续的空气消 毒；②消毒效果好，能在空气快速通过情况下 杀灭空气中微生物，一次性通过消亡率达95% 以上；③无污染安全可靠；④风阻很小，空气 通过时基本无阻力；5简便易行能耗小。 –缺点：①方法较新，杀菌机理尚不完全清楚。 ②造价昂贵，有碍广泛应用。
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有关空气消毒法律法规
• 1、2002年卫生部消毒技术规范
–第二部分消毒产品检验技术规范，规范了消毒剂及消 毒器械的空气消毒效果评价方法。第三部分医疗卫生 机构消毒技术规范，医院室内空气的消毒中，规范了 医疗机构各类环境室内空气的消毒要求和空气消毒方 法。第四部分疫源地消毒技术规范，规定了疫点室内 空气消毒方法及现场空气消毒效果评价方法。
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–等离子体空气消毒优点：简便、低温、无残留 毒性。 –缺点：①设备制造技术难度大，价格较贵；② 目前很多技术尚不完善，理论尚不清楚，有待 于进一步研究。
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• 5、激光空气消毒
–运用于空气消毒的激光为弥散型激光，其消毒 机理目前还不完全清楚，多认为：①热效应使 细菌死亡；②光致压缩效应将细胞压缩变形以 至破裂；③化学效应引起生物体分解；④激光 与强电场综合杀菌机理。激光消毒在牙科根管 消毒方面应用较多，其他方面鲜有报道。
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（二）化学消毒剂消毒
• 用化学物质进行消毒，多于终末消毒使用。常用于 空气消毒的消毒剂有臭氧、过氧乙酸、二氧化氯及 过氧化氢等。臭氧，消毒后在常压下可自行还原为 氧气，臭氧消毒机应用很广，在静态无人时消毒一 小时后，空气中自然菌消亡率为91.3%。臭氧消毒 效果由单位时间内产生臭氧量的多少决定的，浓度、 温度越高，作用时间越长，则消毒效果越好。此方 法应用于集中式空调系统的风道内装置和室内消毒 机都较多。
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• 6、纳米催化技术
–纳米催化技术是将具有光催化氧化活性的催化 物质(以Ti02为代表)以纳米尺度均匀分布在空调 中过滤金属筛网、风道、消毒机的金属网板等 处表面，在太阳光或紫外光的照射下，将挥发 性有机物蒸汽或空气中的细菌、病毒于催化活 性物质表面转化为C02和H2O。最近又出现了一 种不需光的纳米氧化催化材料应用于空调系统 空气净化，被称为”空气触媒”。
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–初效过滤器主要用于过滤空气中5µm以上的悬浮 微粒，过滤效率20-80％；中效过滤器用于过滤空 气中1µm以上的悬浮微粒，过滤效率20-99%；亚 高效和高效过滤器用于过滤空气中0.5µm以上的 悬浮微粒，亚高效过滤器的过滤效率95一99.9%， 高效过滤器的过滤效率达到99.97%以上。
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• 2000年以后，各种商品化的循环风空气消毒 机大量出现，也取得了较好的消毒效果， 基本解决了室内人在时空气消毒问题。为 提高循环风空气消毒机的消毒效果，大多 加有过滤或静电等技术。
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• 吴雪桃报道，循环风紫外线消毒器开机30分 钟，手术室中细菌总数消亡率94.92%o，人 进人继续工作60分钟后空气细菌总数可维持 在20一125cfu/m3。进而发展到于空调系统 风道中安装紫外线灯管，试图解决中央空 调系统空气消毒难题，取得了一定效果。
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• 4、等离子体空气消毒
–等离子体空气消毒是空气在强电磁场作用下产 生的高度电离的气体云，其中活性自由基和射 线对微生物有很强的杀灭作用。已有空气等离 子体消毒机上市，尚无风道内装置的报道。等 离子体空气消毒机对空气中金黄色葡萄球菌杀 灭率99.9%0，对白色念珠菌杀灭率99.960o，对 自然菌杀灭率90%以上。
–国内开发生产净化过滤器已有三十余年的历史， 技术纯熟。过滤除菌除层流洁净室，如层流病 房、手术室、实验室外，还有过滤式室内空气 消毒机。空气过滤空气消毒器，开机60分钟可 消除空气中白色葡萄球菌99.9％，自然菌90％ 以上。
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• 高效过滤除菌的优点：①简单机械除去微生物， 效果安全可靠；②广谱、高效，捕集率与微生物 的生物特性无关；③净化空气；④能在有人场合 进行动态连续的空气消毒。 • 缺点：①造价较高，需常换滤芯，使用成本高； ②净化级别越高，风阻越大，运行能耗越大；③ 滤料可能产生一定的二次污染；④被滤器截获的 微生物并没有被杀灭。
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• 过氧乙酸、二氧化氯及过氧化氢等用于空气消毒 时常用方法是将消毒液通过气溶胶喷雾器，雾化 成直径在20um左右飘浮微粒，以达到杀灭空气中 的病原菌。也还有用加热熏蒸方法，如过氧乙酸 熏蒸法，也能大到较好消毒效果。但无论消毒剂 最终是否会降解为无毒物质，在一定时间和范围 内总会形成污染，对人呼吸道有一定的刺激性， 且腐蚀室内设备，具有潜在的不安全性。
97.56 96.76 99.49
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• 优点：杀菌能力较强、方便、迅速、无残 留死角。 • 缺点：1对人有一定伤害，仅能在室内无人 的状态下使用；2对物品有一定损坏；3对物 品表面的微生物作用缓慢。
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三、空气消毒的合理应用
• 1、空调系统空气消毒
–中央空调系统应以清洗为主加以空气消毒，才能达到 应有的效果。由于中央空调系统本身的特殊性，如多 数情况下有人在、完全密闭比较难等。目前还缺乏既 经济又有很好效果、能推广的方法。 –高效过滤（层流）和激光消毒法，消毒效果可靠，一 次通过对自然菌消亡率大于90%，使用安全，适合于有 人场合动态连续消毒，但造价昂贵。经济条件允许时 可作为首选。
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空气现场消毒实验结果
序号 1 2 3 消毒前对照菌落数 消毒后残留菌落数 （cfu/m3） （cfu/m3） 714 1315 926 32 88 53 消亡率 （%） ） 95.52 93.31 94.28
注：试验温度21℃～24℃，相对湿度48%～58%条件下，作用120min， 对46m3室内空气中的自然菌消亡率为93.31％～95.52％。
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• 3、空气过滤除菌
–空气过滤除菌是空气通过滤材时，滤除空气中 的微生物和颗粒，使达到空气净化和消毒的目 的，过滤除菌不能杀灭微生物，过滤效率与微 生物的生物特性无关，主要取决于气溶胶的粒 径大小。国内对过滤器按性能大致分为初效、 中效、亚高效、高效过滤器四大类。但也有个 别企业在试用欧洲G,F,H,U四大分类(包括17个 规格)。
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• 2、有关中央空调系统规范
–二〇〇六年国家卫生部发布了《公共场所集中 空调通风系统卫生管理办法》，并制定了《公 共场所集中空调通风系统卫生规范》、《公共 场所集中空调通风系统卫生学评价规范》与 《公共场所集中空调风管系统清洗规范》。
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• 要求中央空调通风系统使用的空气净化消毒装置， 原则上本身不得释放有毒有害物质如臭氧、紫外 线泄漏等，其卫生安全性应符合要求。并规定了 中央空调通风系统使用的空气净化消毒装置性能 有关的卫生要求如微生物、颗粒物一次通过的净 化效率、24小时连续运行的净化效果以及消毒效 果。
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• 2、静电吸附
–静电吸附空气消毒法是通过高压静电场使空气中 携带微生物的尘粒负荷带电，经过吸附捕获过滤。 气流通过静电吸附装置时，气流中的颗粒物（包 括微生物）被迫带上正电荷后被吸附到负板上， 对空气除尘、消毒。静电吸附装置能够捕捉直径 为0.01μm以上的颗粒物。
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两段式静电吸附装置 两段式静电吸附装置（Two stage electrostatic precipitator) 吸附装
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• 于室温19.5~21℃，相对湿度51~73%时，用 0.1%（W/V）过氧乙酸10ml/m3喷雾，作用 30min，室内空气中自然菌的衰亡率均在 96.00%以上。
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空气现场消毒试验结果
试验序号 1 2 3 阳性对照菌数 （cfu/m3） 699 650 593 消毒后残留菌数 （cfu/m3） 17 21 3 消除率（ ） 消除率（%）
空气消毒研究进展
军事医学科学院 姚楚水
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• 空气消毒主要应用于医疗卫生机构、微生物 实验室及食品加工制造业，技术方法也比较 简单，主要是紫外线灯照射、甲醛熏蒸、在 出现流感等呼吸道传染病时也有主张用食醋 或艾草等中草药熏蒸的。到二十世纪80年代 以后，人们开始研究人在情况下的空气消毒 方法。
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• 近10年来随着人们生活水平的提高，对医院、 公共场所等空气质量的要求也不断提高， 对呼吸道传染病的预防意识也有很大提高。 为满足这种需求，引进和自主研发了多种 空气消毒新技术，新方法。国家在该方面 的法律法规也得到不断完善。
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• 1、紫外线照射
–国内外研究报道最多，起初多以悬挂式对空气进行消 毒处理，由于消毒时人员必须离开，消毒结束后再进 入，失去了空气消毒的真正意义。1990年李进研制了风 筒式紫外线空气消毒器，将紫外线灯安装于金属圆筒 内壁，圆筒的一端安装排风扇，通过风扇将室内空气 带入圆筒中，经紫外线照射，不断循环以达到室内空 气消毒，这一实验研究为人在时空气消毒奠定了基础。
36பைடு நூலகம்
• 半集中式空调系统空气消毒，如医院门诊部、传 染病门诊、手术室，这些场所白天人员活动很多， 污染也较严重，白天很难对其进行有效消毒处理， 但晚间无人在。有在医院门诊部空调系统中安装 二氧化氯消毒机，用二氧化氯气体对其进行空气 消毒。也有于空调系统中安装臭氧发生器，在无 人情况下对空气进行消毒。
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• 该方法能在有人场合进行动态连续的空气消毒。 如张超杰等在空调箱回风管内安装40W紫外线灯 24支，消毒1. 5h自然菌清除率为65.7%。有人在集 电空调风道内安装40W紫外线灯420支，室内无人 时对体积为3780m3的房间，消毒1. 5h自然菌消亡 率为97.97%。
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• 为满足空气消毒器的需要，紫外线灯的性 能及性状也有较大的改进和发展，通过滤 除产生臭氧的光波，生产无臭氧紫外线灯 管。可根据需要生成出各种性状灯管。如 “H”型、圆形等。