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生物潔凈技術(shù)若干誤區(qū)辨析
本文對(duì)生物污染因子控制與生物凈化經(jīng)常遇到的一些認(rèn)識(shí)上的問(wèn)題進(jìn)行了探討 1．引言 我國(guó)生物潔凈技術(shù)是在上世紀(jì)70年代后期將工業(yè)潔凈技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)院、藥品、化妝品和生物工程等領(lǐng)域才逐步發(fā)展與成熟起來(lái)的，涉及的領(lǐng)域不大，常常不為廣大暖通空調(diào)工程師所熟悉。SARS疫情期間人們開(kāi)始認(rèn)識(shí)并普遍重視空氣途徑傳播病菌的危害性，近年來(lái)禽流感等人畜共患病的出現(xiàn)加深了人們擔(dān)憂。許多高校、研究機(jī)構(gòu)與廠商均在研究抗菌空調(diào)系統(tǒng)，由于對(duì)微生物特性了解不多，常常用理工科思路和技術(shù)手段套用到生物污染因子控制，而微生物學(xué)家又不了解工程措施。兩者由于缺乏充分交流、認(rèn)識(shí)上存在誤區(qū)，難以形成一種正確、合適的綜合技術(shù)。常常會(huì)事倍功半，甚至弄巧成拙，反而加大微生物污染的隱患。因此必須正確認(rèn)識(shí)生物潔凈技術(shù)。 生物潔凈技術(shù)控制對(duì)象應(yīng)為室內(nèi)空氣生物污染因子，主要包括細(xì)菌、真菌(包括真菌孢子)、病毒、藻類、原蟲(chóng)、螨蟲(chóng)及其排泄物、微小植物殘?bào)w（如花粉）、生物體有機(jī)成分（如動(dòng)物和人的皮屑）等 我國(guó)常用微生物總數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)生物污染因子。通常所說(shuō)的微生物，泛指體積很小的生物體。微生物類群龐雜，包括不具細(xì)胞結(jié)構(gòu)的病毒（Virus）和類病毒（Viroid），原核類的細(xì)菌（Bacteria）、放線菌（Thermoactinomyces）、立克次氏體（Rickettsia）、衣原體（Chlamydiae）和支原體（Mycoplasma）以及屬于真核類（Fungi）的酵母菌、霉菌、原生動(dòng)物和顯微藻類等。而各類微生物的特性差異很大。 細(xì)菌是單細(xì)胞的原核生物。細(xì)菌可分為棒狀（桿菌Bacillus）、球狀（球菌Coccus）、旋狀（螺旋體Spirillum）三種。不管以何形狀存在，其增殖都是通過(guò)細(xì)胞分裂法來(lái)實(shí)現(xiàn)的，細(xì)菌雖然屬于低等微生物，但幾乎所有的細(xì)菌能單獨(dú)地存在，所需的營(yíng)養(yǎng)依存于其它生物。大部分的細(xì)菌還可通過(guò)分解有機(jī)物來(lái)獲得其必須的營(yíng)養(yǎng)。因此懸浮的細(xì)菌須附著在粒子上方可存在。真菌是多細(xì)胞的生物，真菌卻屬于高等微生物。與細(xì)菌不同 微生物體積很小，但比表面積大，新陳代謝的能力很強(qiáng)，生長(zhǎng)繁殖速度驚人。它們很容易在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生大量變異的后代。適應(yīng)能力極強(qiáng)，即使在極端環(huán)境條件下也能生存繁殖。微生物是活的粒子，無(wú)處不在，無(wú)時(shí)不有，只要條件合適就會(huì)產(chǎn)生大量生物污染因子，對(duì)人類始終存在危害風(fēng)險(xiǎn)，這是生物潔凈技術(shù)控制重點(diǎn) 2．生物凈化的控制參數(shù) 生物凈化的控制參數(shù)主要是控制對(duì)象與控制濃度 生物凈化控制對(duì)象應(yīng)是生物污染因子，其目標(biāo)是消除生物污染因子危害 這是因?yàn)槿祟愒陂L(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中已與自然界共存。盡管微生物的種類繁多 微生物能夠引起機(jī)體致病的性能稱為致病性或病原性 一些原本對(duì)人體有益的微生物 我們的目標(biāo)是控制微生物，消除微生物的危害 就對(duì)象微生物來(lái)說(shuō)空氣品質(zhì)改善與醫(yī)療或生物實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所空氣途徑感染控制是兩個(gè)概念，控制手段與設(shè)施完全不同 3．生物凈化應(yīng)采用綜合控制措施 長(zhǎng)期以來(lái)我們依賴消毒滅菌消除受控空間中微生物危害，我國(guó)在上世紀(jì)70年代后期已經(jīng)認(rèn)識(shí)到化學(xué)消毒滅菌的局限性，開(kāi)始借助工業(yè)潔凈技術(shù)這一物理手段來(lái)控制微生物污染，并取得一定效果。但是思路依然是將已經(jīng)發(fā)生的病菌除掉。這是因?yàn)檫^(guò)去我們主要涉及工業(yè)潔凈室，控制危害工藝的微粒，對(duì)于那些沒(méi)有生命的微粒我們從來(lái)不會(huì)顧及微粒沉積在系統(tǒng)或室內(nèi)（或稱為一次污染），也沒(méi)有考慮積塵積水會(huì)誘發(fā)微生物二次污染。盡管生物潔凈技術(shù)控制手段與工業(yè)潔凈似乎差不多。但是微生物是活的粒子，種類很多，生存條件各不相同，控制手段也不同。微生物在不利環(huán)境中會(huì)長(zhǎng)期的潛伏，一旦條件合適就會(huì)大量繁殖。另外生物潔凈室濕負(fù)荷常常比較高，系統(tǒng)去濕量大，或者說(shuō)整個(gè)系統(tǒng)中只要存在一次污染就可導(dǎo)致長(zhǎng)期持續(xù)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。如果我們控制措施不力，就有可能使得這種潛在風(fēng)險(xiǎn)造成傳染，引起交叉感染，甚至爆發(fā)大規(guī)模微生物的污染。 目前生物凈化所用的空調(diào)機(jī)大多采用普通空調(diào)機(jī)組增加空氣過(guò)濾器等措施來(lái)控制生物污染 如今生物潔凈技術(shù)已從傳統(tǒng)空調(diào)的提高熱濕交換效率的設(shè)計(jì)思路轉(zhuǎn)換到有效凈化除菌上來(lái)。我們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)存在著產(chǎn)生微生物污染的隱患，那么我們控制污染的思路是做減法還是做加法，所謂減法就是更換易污染的空氣處理裝置，直接消除空調(diào)系統(tǒng)的污染隱患，而加法則是增加“凈化”措施去消除空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的污染。在世紀(jì)轉(zhuǎn)換之際我們已采用了一系列靜態(tài)和動(dòng)態(tài)控制措施，用“減法”開(kāi)發(fā)了生物凈化專用的空調(diào)機(jī)組。如不使用淋水式空氣處理裝置和水加濕器等，重視空調(diào)系統(tǒng)干燥和易清潔。相對(duì)來(lái)說(shuō)，消除系統(tǒng)積塵較為簡(jiǎn)單。有效防潮防濕思路應(yīng)是濕度控制優(yōu)先的觀念。優(yōu)先考慮將系統(tǒng)中的水分盡快排除，避免水分的產(chǎn)生、飛揚(yáng)、積存或局部形成高濕度。這些控制要求與措施已被GB50333－2002《醫(yī)院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規(guī)范》和GB/T19569－2004《潔凈手術(shù)室用空氣調(diào)節(jié)機(jī)組》所采用。但是生物危害是多因子多途徑、隨時(shí)隨地發(fā)生的，每一項(xiàng)技術(shù)都有適用范圍或特定場(chǎng)所 可見(jiàn)應(yīng)采用綜合措施來(lái)實(shí)施全新的微生物污染控制概念，應(yīng)在“減法”的基礎(chǔ)上做些“加法”。將防菌與抗菌措施結(jié)合起來(lái)，將除菌的物理性能與殺菌的化學(xué)性能有機(jī)地結(jié)合在一起，將宏觀的空氣凈化技術(shù)與微觀的材料合成技術(shù)結(jié)合起來(lái)，為生物凈化提供了一種切實(shí)可行的保障體系。 4．生物凈化主要控制空氣途徑污染 每種技術(shù)措施或系統(tǒng)形式都有它的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，有它的作用范圍，只要它存在總有它的合理性。生物潔凈技術(shù)主要是控制有害的生物氣溶膠(Bioaerosols)，解決空氣途徑的污染，對(duì)于消除表面對(duì)象微生物目前最有效的還是用化學(xué)藥物消毒殺菌。生物潔凈技術(shù)不可能替代消毒法，但可大大降低了消毒頻率、減少了消毒的劑量，有效地保護(hù)了室內(nèi)環(huán)境。 一般來(lái)說(shuō) 醫(yī)療機(jī)構(gòu)是一個(gè)特定環(huán)境，一方面匯集了各類病人 從微生物控制來(lái)說(shuō)不外乎控制污染源 目前最重要或最有效的一個(gè)措施是生物潔凈技術(shù)。從表1可見(jiàn)它用過(guò)濾技術(shù)有效解決了消毒法中難以解決的空氣除菌問(wèn)題 一種致病菌的毒力越強(qiáng) 民用空調(diào)主要針對(duì)健康人群，無(wú)需特別的控制空氣途徑感染的措施 5．生物凈化對(duì)微生物污染實(shí)施一種長(zhǎng)期、持續(xù) 過(guò)去的無(wú)菌室與現(xiàn)代無(wú)菌室的最大的區(qū)別在于對(duì)控制的認(rèn)識(shí)與要求 如今采用了生物潔凈技術(shù)，相應(yīng)采取了完全不同四種措施 1．強(qiáng)調(diào)除菌控制保證送入潔凈無(wú)菌的空氣； 2．強(qiáng)調(diào)氣流控制稀釋或排除人員發(fā)菌 3．壓差控制消除了室外污染空氣的滲漏 4．區(qū)域控制提供了一個(gè)綜合保障的措施。 比較以上兩種思路 另外要使受控環(huán)境長(zhǎng)期、持續(xù)、有效的控制還體現(xiàn)在整個(gè)系統(tǒng)的控制，除了對(duì)室內(nèi)控制外還要求對(duì)區(qū)域控制、對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的控制，只要在系統(tǒng)中存在微生物污染的隱患，即使能保證一萬(wàn)次合格，也不能消除萬(wàn)一出現(xiàn)的污染。只有消除系統(tǒng)所有存在的微生物污染的隱患或任何可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。才能保證從根本上徹底消除微生物污染。 我們知道空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生微生物污染通常存在以下三個(gè)部分組成的關(guān)系鏈： 1．存在微生物的積累； 2．引發(fā)微生物的繁殖； 3．使微生物從積存地散播給易感人群的傳播途徑。 要實(shí)施受控環(huán)境長(zhǎng)期、持續(xù)、有效的控制，應(yīng)該采用如下相應(yīng)對(duì)策： 1．阻止微生物進(jìn)入空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng) 2．萬(wàn)一進(jìn)入，不使微生物在系統(tǒng)中繁殖 3．萬(wàn)一繁殖，切除微生物通過(guò)系統(tǒng)傳播 阻止微生物進(jìn)入機(jī)組或系統(tǒng)，不讓微生物進(jìn)入機(jī)組或系統(tǒng)是生物凈化的一個(gè)重要原則，也是全過(guò)程控制的一個(gè)起點(diǎn)。而空氣過(guò)濾器恰恰是阻止微生物進(jìn)入系統(tǒng)的最有效措施。進(jìn)入系統(tǒng)通常是兩個(gè)口，新風(fēng)口和回風(fēng)口。也許我們通常會(huì)重視進(jìn)入新風(fēng)的品質(zhì)，關(guān)注新風(fēng)口的粗效過(guò)濾器 可見(jiàn)生物潔凈技術(shù)為受控環(huán)境實(shí)施了一種長(zhǎng)期、持續(xù)、有效的控制。 6．生物凈化盡量減少微生物污染的負(fù)荷 我們應(yīng)該清醒認(rèn)識(shí)到暖通空調(diào)是一項(xiàng)耗能的環(huán)境控制手段，控制能力有限。暖通空調(diào)的確具有對(duì)室內(nèi)環(huán)境控制的有利作用，但同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生許多負(fù)面影響。減少負(fù)荷、降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量一直是我們首要任務(wù)，不僅能減少投資與降低運(yùn)行費(fèi)用，而且更是創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境的一條重要思路。千萬(wàn)不要夸大暖通空調(diào)作用，做一些暖通空調(diào)力不從心的工作，尤其是對(duì)生物凈化。 例如對(duì)于熱環(huán)境控制，常常會(huì)關(guān)注改善圍護(hù)結(jié)構(gòu)、減少太陽(yáng)輻射等建筑措施來(lái)減少熱負(fù)荷。如果是全玻璃建筑，會(huì)將這部分負(fù)荷加在暖通空調(diào)上，即使能達(dá)到所要求的溫濕度控制參數(shù)，也難以保證室內(nèi)人員舒適與健康。工業(yè)通風(fēng)也是一直注重改進(jìn)工藝，隔離或控制污染源等措施來(lái)減少污染負(fù)荷，以更短時(shí)間、更近的距離排除污染 因此對(duì)于室內(nèi)微生物環(huán)境控制更應(yīng)該重視降低生物污染負(fù)荷