生物洁净技术若干误区辨析
本文对生物污染因子控制与生物净化经常遇到的一些认识上的问题进行了探讨。认为如不解决这些问题就难以对微生物污染实施更有效控制,也难以将我国微生物控制与生物净化的研究提高到一个新的水平。
1.引言
我国生物洁净技术是在上世纪70年代后期将工业洁净技术应用到医院、药品、化妆品和生物工程等领域才逐步发展与成熟起来的,涉及的领域不大,常常不为广大暖通空调工程师所熟悉。SARS疫情期间人们开始认识并普遍重视空气途径传播病菌的危害性,近年来禽流感等人畜共患病的出现加深了人们担忧。许多高校、研究机构与厂商均在研究抗菌空调系统,由于对微生物特性了解不多,常常用理工科思路和技术手段套用到生物污染因子控制,而微生物学家又不了解工程措施。两者由于缺乏充分交流、认识上存在误区,难以形成一种正确、合适的综合技术。常常会事倍功半,甚至弄巧成拙,反而加大微生物污染的隐患。因此必须正确认识生物洁净技术。
生物洁净技术控制对象应为室内空气生物污染因子,主要包括细菌、真菌(包括真菌孢子)、病毒、藻类、原虫、螨虫及其排泄物、微小植物残体(如花粉)、生物体有机成分(如动物和人的皮屑)等。在这些生物污染因子中有些是致病微生物有些是致敏物,能引起传染病或过敏,有些能产生毒素,引起急、慢性疾病。室内空气生物污染因子的主要来源于有患有呼吸道传染病的病人或感染者、动物(啮齿动物、鸟、家畜等)、植物和污染的环境等。
我国常用微生物总数来评价生物污染因子。通常所说的微生物,泛指体积很小的生物体。微生物类群庞杂,包括不具细胞结构的病毒(Virus)和类病毒(Viroid),原核类的细菌(Bacteria)、放线菌(Thermoactinomyces)、立克次氏体(Rickettsia)、衣原体(Chlamydiae)和支原体(Mycoplasma)以及属于真核类(Fungi)的酵母菌、霉菌、原生动物和显微藻类等。而各类微生物的特性差异很大。
细菌是单细胞的原核生物。细菌可分为棒状(杆菌Bacillus)、球状(球菌Coccus)、旋状(螺旋体Spirillum)三种。不管以何形状存在,其增殖都是通过细胞分裂法来实现的,细菌虽然属于低等微生物,但几乎所有的细菌能单独地存在,所需的营养依存于其它生物。大部分的细菌还可通过分解有机物来获得其必须的营养。因此悬浮的细菌须附着在粒子上方可存在。真菌是多细胞的生物,真菌却属于高等微生物。与细菌不同,真菌靠胞子繁殖,由于真菌的胞子易随气流飞散,所以真菌遍布全球。世界上有几万种的真菌存在,人生活环境中真菌种类不多。真菌的发生源主要取决于大气而与居住者无关。大气中真菌对细菌有明显的抑制作用。而病毒是蛋白质的外皮,核酸的中心部(遗传因子)以及为了侵入异体用的酵素组成。与细菌、真菌不同,所有的病毒为寄生性,在宿主细胞之外无法生存。换言之,病毒只能生存于活着的细胞。病毒是以自身基因组为模板的复制方法进行繁殖,即分别复制核酸和合成蛋白质,再装配成病毒颗粒。但纠偏能力差,容易产生变异。加大了病毒控制的难度。可见生物洁净技术中常提的带菌粒子(或载菌粒子)主要是细菌。
微生物体积很小,但比表面积大,新陈代谢的能力很强,生长繁殖速度惊人。它们很容易在很短的时间内产生大量变异的后代。适应能力极强,即使在极端环境条件下也能生存繁殖。微生物是活的粒子,无处不在,无时不有,只要条件合适就会产生大量生物污染因子,对人类始终存在危害风险,这是生物洁净技术控制重点,也是与普通空调或工业洁净技术最大差异所在。为了正确掌握这门技术,以下就生物净化经常遇到的一些问题展开讨论。