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生物洁净技术若干误区辨析
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。

  2.生物净化的控制参数

  生物净化的控制参数主要是控制对象与控制浓度。

  生物净化控制对象应是生物污染因子,其目标是消除生物污染因子危害,不是“杀灭所有微生物”。由于我们经常涉及到是微生物,故常提消除微生物危害,而不是笼统提“灭菌”,特别是对生物净化系统。

  这是因为人类在长期进化过程中已与自然界共存。尽管微生物的种类繁多,大多数微生物对人类无致病性的,尤其清洁的大气与水中真正致病菌几乎没有,即使有微生物对人也是有益或无害的。普通场所,只要经常开窗,一般不会出现大量对健康人群致病的病菌。相反能够稀释、抑制甚至消除室内微生物污染,因此通风是医学上最好的消毒措施之一。

  微生物能够引起机体致病的性能称为致病性或病原性。不同的微生物有不同的侵入途径,有时,一种微生物同时有着几种侵害途径。细菌的个体十分微小,很容易附着在较大的颗粒物质上面,在一定的条件下形成气溶胶粒子。所以空气途径往往成为病原体侵犯人体的一个重要途径。凡具备这种能力的细菌被称为致病菌或病原菌。病原菌的致病作用与其毒力、侵入数量和侵入途径有关。细菌在生长过程中还能分泌毒素,外毒素是一种分泌在菌体外的毒性蛋白质,主要由革兰阳性细菌产生,如白喉菌和破伤风杆菌。内毒素是构成革兰阴性细菌细胞壁的一种物质,叫做脂多糖,在细菌自溶或人工崩解后才释放出来。病菌的感染可以是显性感染即传染病。也可以通过隐性感染而使人体获得一定的免疫力。

  一些原本对人体有益的微生物,在某种条件下也会对人体形成危害成为致病菌,这被称为条件致病菌。这种变化可能是某些条件引起入侵的途径变了,如大肠杆菌寄生在人体的肠道内部,抑制了肠道中其它细菌滋生,对人体是有益的,但是如果肠道出现破损或者通过其它方式,进入人体的其他内脏器官内部则会引起疾病。再如空调界闻名的军团病菌,其实大量存在于水体与土壤,并没有构成对人类的危险。但一旦成为气溶胶,进入人的呼吸道就有可能引起军团病。另外当人体免疫能力下降,如长期滥用抗生素、激素的病人,中性粒细胞减少者,体内设置各种导管者,接收器官的移植(骨髓),均会引起宿主防御功能减退,本该一些无害的真菌也诱发了感染。对于白血病人、大剂量放疗化疗后期病人由于其免疫力极其低下,甚至连大气杂菌也成为致病菌。因此白血病房等无菌病房的控制对象微生物应是空气中一切浮游菌,其除菌要求之高,末端除菌装置只能采用高效过滤器,必须用高洁净度的单向流病房来保证。可见从生物净化的角度控制对象来讲不应笼统讲控制“病菌”,应该提控制“对象微生物”更为科学或更为严密。

  我们的目标是控制微生物,消除微生物的危害。不同的应用场合微生物浓度控制要求也不同,并非一个微生物也不能有,应容许有一定的控制浓度。依据国标《空气质量标准》GB/T1883-2002规定,一般室内场所只需控制微生物总数低于2500cfu/m3。采用良好的通风完全可以达到,相应的空调器内的部件与空气过滤网也只需清水擦洗,不必采用化学消毒或抗菌措施。而医院的消毒卫生标准GB15982—1995规定医院一般诊疗场所也只需控制500CFU/m3以下。常规消毒就可以。传染病房哪怕生物安全实验室我们控制的也是致病菌,避免致病菌的危害,并非所有微生物。大气杂菌也许对致病菌控制更有利,国外相关标准没有对送风提出净化处理或室内洁净度要求。国内标准因为考虑到大气尘埃浓度较高,对于排(回)风口设置高效过滤器的场所,才要求对新风进行净化处理,以延长高效过滤器的寿命。并不是说洁净无菌送风更有利于对室内致病菌控制。

  就对象微生物来说空气品质改善与医疗或生物实验场所空气途径感染控制是两个概念,控制手段与设施完全不同,大气杂菌大多是真菌,几乎没有致病菌,不能要求所有家用普通空调器都具有杀菌功能,大多数抑菌措施均可以采用。只有对于处理高致病性病菌的生物安全实验室、隔离病房以及高度无菌的病房、洁净手术室等场所才采用特定的空调系统。

  3.生物净化应采用综合控制措施

  长期以来我们依赖消毒灭菌消除受控空间中微生物危害,我国在上世纪70年代后期已经认识到化学消毒灭菌的局限性,开始借助工业洁净技术这一物理手段来控制微生物污染,并取得一定效果。但是思路依然是将已经发生的病菌除掉。这是因为过去我们主要涉及工业洁净室,控制危害工艺的微粒,对于那些没有生命的微粒我们从来不会顾及微粒沉积在系统或室内(或称为一次污染),也没有考虑积尘积水会诱发微生物二次污染。尽管生物洁净技术控制手段与工业洁净似乎差不多。但是微生物是活的粒子,种类很多,生存条件各不相同,控制手段也不同。微生物在不利环境中会长期的潜伏,一旦条件合适就会大量繁殖。另外生物洁净室湿负荷常常比较高,系统去湿量大,或者说整个系统中只要存在一次污染就可导致长期持续的潜在风险。如果我们控制措施不力,就有可能使得这种潜在风险造成传染,引起交叉感染,甚至爆发大规模微生物的污染。

  目前生物净化所用的空调机大多采用普通空调机组增加空气过滤器等措施来控制生物污染。大量事实表明,单纯的净化除菌也无法有效地控制生物污染。这是因为在普通空调系统中确实存在微生物定植、繁殖与传播这一关系链,如空调箱和管道内表面、冷却去湿盘管、冷凝水盘与排水水封、加湿器及其存水容器、空气过滤器表面等地方均有可能促成致病菌的不断定植和繁殖,由于引发生物污染的因子是不存在最小的控制粒径的,单靠过滤器难以防范。平时我们所说的生物粒子,大多是依附在粒子上而形成不小于1μm的生物粒子,这就是大家熟悉的当量粒径的概念。按理系统采用亚高效过滤器完全可以了。如果微生物在系统中(尤其在过滤器表面)直接繁殖,所产生的生物污染因子直接进入送风气流,不一定会形成生物粒子,这些直接在过滤器表面繁殖的微生物及其代谢物大多粒径很小,很有可能穿透过滤器,被空调送风源源不断送到每间房间,形成了空调系统的二次污染。这就是为什么近年来国内外相关标准都提高了末端空气过滤器的效率的缘由。但事实表明仍然无法确保除掉所有二次污染发生的微生物及其代谢物。可见关键的措施在于不让微生物滋生,而不应随它发生再采用措施消除它。从这理念出发才能发展合适的综合控制措施。

  如今生物洁净技术已从传统空调的提高热湿交换效率的设计思路转换到有效净化除菌上来。我们已经认识到传统空调系统存在着产生微生物污染的隐患,那么我们控制污染的思路是做减法还是做加法,所谓减法就是更换易污染的空气处理装置,直接消除空调系统的污染隐患,而加法则是增加“净化”措施去消除空调系统所产生的污染。在世纪转换之际我们已采用了一系列静态和动态控制措施,用“减法”开发了生物净化专用的空调机组。如不使用淋水式空气处理装置和水加湿器等,重视空调系统干燥和易清洁。相对来说,消除系统积尘较为简单。有效防潮防湿思路应是湿度控制优先的观念。优先考虑将系统中的水分尽快排除,避免水分的产生、飞扬、积存或局部形成高湿度。这些控制要求与措施已被GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》和GB/T19569-2004《洁净手术室用空气调节机组》所采用。但是生物危害是多因子多途径、随时随地发生的,每一项技术都有适用范围或特定场所,不可能覆盖所有领域。如新风过滤器难免会受潮,回风中微生物也有可能进入空调机等等,要控制微生物污染既要有针对性措施又要强调采用综合技术。因此还要求生物净化专用空调机在结构上便于消毒、清洗且停机后便于保持干燥、无积水。在要求更高的场所也可在“减法”的基础上做“加法”。如采用抗菌过滤器、对盘管与凝水盘喷涂抗菌剂来消除表面微生物滋生问题,等等。但是“加法”应选择安全、合理、恰当措施,不幸的是仍有许多厂家一味做“加法”,每一项措施总有其局限性与负面影响,多重抗菌措施组合在一起未必一定更安全,有时反而画蛇添足,还会增加造价与运行费用。

  可见应采用综合措施来实施全新的微生物污染控制概念,应在“减法”的基础上做些“加法”。将防菌与抗菌措施结合起来,将除菌的物理性能与杀菌的化学性能有机地结合在一起,将宏观的空气净化技术与微观的材料合成技术结合起来,为生物净化提供了一种切实可行的保障体系。

  4.生物净化主要控制空气途径污染

  每种技术措施或系统形式都有它的优点和缺点,有它的作用范围,只要它存在总有它的合理性。生物洁净技术主要是控制有害的生物气溶胶(Bioaerosols),解决空气途径的污染,对于消除表面对象微生物目前最有效的还是用化学药物消毒杀菌。生物洁净技术不可能替代消毒法,但可大大降低了消毒频率、减少了消毒的剂量,有效地保护了室内环境。

  一般来说,微生物的毒性是针对某个入侵途径而言,由于人的呼吸系统的免疫力相对于肠道来说是很差的,或者说空气途径可感染性的感染剂量大大低于其他途径。一般的讲,微生物的毒性是针对某个入侵途径而言。如人食1亿个兔热杆菌才感染,若吸入10~50个就发病。豚鼠对军团病吸入的呼吸道半数感染剂量仅为腹腔的5%。我们要清醒地认识到大部分致病微生物都可以通过气溶胶方式造成呼吸道感染。

  医疗机构是一个特定环境,一方面汇集了各类病人,空气中致病菌种类与数量可能高于其他场所,另一方面又存在大量免疫力低下病人或易感人群,易发生院内感染。院内感染是指入院出现的病因与原有疾病无关,而是在医院内由新的病菌感染形成的。相对来说,空气是微生物较不利的生存环境。引起院内感染的微生物,如金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、军团病的病原菌等在大气中几乎不出现,但是由于人们的活动如疾走、不适当的操作和清扫,通风空调引起的不合适的气流,将一些附着在表面的致病菌飞扬到空气中形成浮游菌,有的随气流直接接触患者,有的沉降在与人接触的物品上,有的附着在他人的头发和衣服上,再与人接触或转运到其他场所。由于疾病、药物治疗或放射性治疗等原因,患者的抵抗力都有不同程度的损害,因此在医院中院内感染几率会大大增加,也加大控制空气途径污染的难度。

  从微生物控制来说不外乎控制污染源、切断传播途径、保护易感人群。其中切断传播途径是控制空气途径传播有效手段。我们以SARS疫情为例,建立隔离病房是控制污染源的最好措施。过去用空气消毒难以杀灭空气中所有悬浮菌,有效切断空气传播途径尤其是气溶胶的传播,即使门窗密闭也难以进行有效隔离。不解决这些问题,隔离病房流于形式,更无从谈起保护易感人群。特别要注意隔离病房与无菌病房完全不相同的。从切断空气途径污染来说,两者控制目标、通风空调设施与系统也不一样(见表1)。.如两者混淆后果不堪设想。

  表1无菌病房与隔离病房通风空调系统区别




  目前最重要或最有效的一个措施是生物洁净技术。从表1可见它用过滤技术有效解决了消毒法中难以解决的空气除菌问题,用气流技术使患者发菌尽快就地排走,靠压差控制技术切断空气途径传播,保护了环境与易感人群。

  一种致病菌的毒力越强,引发病症所需的侵入数量就越少。绝大多数病菌来说并不是一颗病菌侵入机体就会引起相应的症状,而是致病菌在入侵途径上的数量累积到一定程度时,或者说必须达到足够的侵入数量,才会引起危害或感染、发病。如果切断空气途径传播要求不能渗漏一个病菌,这如同三级生物安全实验室,势必压差控制很大、要求很严,造价与运行费用难以承受。一般情况来说没有这个必要,因为微生物控制是个量级上的概念。可见控制空气途径传播也要有个“度”,对此各国标准均规定相控制要求与压差值。

  民用空调主要针对健康人群,无需特别的控制空气途径感染的措施。空调中表冷器的确有可能成为微生物的良好温床,只要经常清洗就可以。空调中凝结水也没有想象那么可怕,并不是一出现就产生微生物污染。关键是不应让凝结水积存,尽快排走(流水不腐),凝结水不可能瞬间滋菌,只要及时排出,也不会产生什么问题。千万不要对凝结水,或对系统中空气反复进行消毒。空调系统产生化学污染后果更不堪设想。

  5.生物净化对微生物污染实施一种长期、持续、有效的控制

  过去的无菌室与现代无菌室的最大的区别在于对控制的认识与要求。过去无菌室一直是采用密闭、消毒、低温、单室控制的手段,虽然室内的微生物浓度也许一时能够达标,但是由于不可能有效消毒室内空气、消除室内人员发菌、阻止室外空气的渗透,是无法维持无菌室长期、持续、有效的控制,尤其是高度无菌控制场所。为此不得不准备两间无菌房间,一间使用,另一间消毒待用,如使用房间微生物浓度偏高,马上转移到另一间待用房间,再去消毒原使用的房间、然后再转入待用。这种长期化学消毒对人的皮肤、神经系统、胃肠道及呼吸道有一定的不良影响,甚至损伤患者的免疫系统;容易抑制正常菌群,破坏菌种平衡,并产生耐药菌株,还会造成环境的化学药物残留,因此不是一种可持续发展的技术。

  如今采用了生物洁净技术,相应采取了完全不同四种措施,实现了现代无菌室。

  1.强调除菌控制保证送入洁净无菌的空气;

  2.强调气流控制稀释或排除人员发菌;

  3.压差控制消除了室外污染空气的渗漏;

  4.区域控制提供了一个综合保障的措施。

  比较以上两种思路,可见生物洁净技术改变了过去注重于最终的无菌程度,或者通俗讲不再将微生物浓度达标看成是无菌室合格的唯一标准。而将对最终结果的控制转变为对送风、室内污染、室外渗透等各个影响因子的控制,转变为对全过程的控制,建立起一套动态保障体系,这样才能实现一种长期、持续、有效的控制。由于生物洁净技术靠过滤除菌、气流、压差等物理手段不会对人与环境任何危害,是一项可持续发展的技术。

  另外要使受控环境长期、持续、有效的控制还体现在整个系统的控制,除了对室内控制外还要求对区域控制、对空调系统的控制,只要在系统中存在微生物污染的隐患,即使能保证一万次合格,也不能消除万一出现的污染。只有消除系统所有存在的微生物污染的隐患或任何可能出现的风险。才能保证从根本上彻底消除微生物污染。

  我们知道空调系统发生微生物污染通常存在以下三个部分组成的关系链:

  1.存在微生物的积累;

  2.引发微生物的繁殖;

  3.使微生物从积存地散播给易感人群的传播途径。

  要实施受控环境长期、持续、有效的控制,应该采用如下相应对策:

  1.阻止微生物进入空调通风系统

  2.万一进入,不使微生物在系统中繁殖

  3.万一繁殖,切除微生物通过系统传播

  阻止微生物进入机组或系统,不让微生物进入机组或系统是生物净化的一个重要原则,也是全过程控制的一个起点。而空气过滤器恰恰是阻止微生物进入系统的最有效措施。进入系统通常是两个口,新风口和回风口。也许我们通常会重视进入新风的品质,关注新风口的粗效过滤器,如上所述,新风中几乎没有致病菌。因此我们更应重视回风口的过滤器的作用。国标《综合医院建筑设计规范》规定在医院空调系统回风口应设置低阻中效空气过滤器,意在阻止致病菌进入系统。不让微生物在系统中繁殖不是靠消毒杀死微生物,而是不让系统积尘、积水,不使用容易滋菌发霉的材料等来消除微生物生存的条件。并且对区域与系统采用综合措施切断系统传播途径,如在系统中设置空气过滤器,各功能区域独立分区,采用独立的系统,并要注意各空调分区能互相封闭、避免停机时发生空气途径交叉感染;有洁净度要求的房间、严重污染的房间、成为一个单独系统等项措施。

  可见生物洁净技术为受控环境实施了一种长期、持续、有效的控制。

  6.生物净化尽量减少微生物污染的负荷

  我们应该清醒认识到暖通空调是一项耗能的环境控制手段,控制能力有限。暖通空调的确具有对室内环境控制的有利作用,但同时还会产生许多负面影响。减少负荷、降低暖通空调系统的容量一直是我们首要任务,不仅能减少投资与降低运行费用,而且更是创造良好的室内环境的一条重要思路。千万不要夸大暖通空调作用,做一些暖通空调力不从心的工作,尤其是对生物净化。

  例如对于热环境控制,常常会关注改善围护结构、减少太阳辐射等建筑措施来减少热负荷。如果是全玻璃建筑,会将这部分负荷加在暖通空调上,即使能达到所要求的温湿度控制参数,也难以保证室内人员舒适与健康。工业通风也是一直注重改进工艺,隔离或控制污染源等措施来减少污染负荷,以更短时间、更近的距离排除污染,而不是等污染扩散后再用更大风量去全面通风,这样不但效果更差,还会使室内风速过高、噪声和能耗过大等。

  因此对于室内微生物环境控制更应该重视降低生物污染负荷,消除或减少传播可能性,这对有效降低或减轻空调控制空气途径传播的要求与范围至关重要。更合理平面布局与人流、物流设计可以最大程度降低生物负荷和相应风险,也更能有效降低造价与运行费用。因此降低或消除感染就是最大的经济效益、消除生物恐慌就是最大社会效益。如SARS疫情期间采用发热门诊进行预诊分诊,可有效筛分呼吸道传染疾病患者,缩小生物净化控制范围。要求患者带口罩以降低呼气、咳嗽、喷嚏的速度和病菌发生量是最有效措施。患者打喷嚏时会释放出大量液滴。大多数的粒子粒径在10μm,也有超过100μm。大粒径的液滴沉降到地面,粒径较小的在沉降过程中迅速蒸发,直径减小形成液核。如不加控制,人打喷嚏的初速可达100m/s(有的文献说可高达300m/s),要靠通风气流速度来抑制咳嗽、喷嚏散发病菌简直是不可能的。即使理论计算上可行,其风速连健康人也受不了。如能规范人的行走、清扫等行为,就可防止附着在液滴和液核上的病源微生物二次悬浮而扩散至空气,更是降低稀释风量的有效措施之一。相反,如不去减少生物污染负荷,而要求通风空调机组承担全部杀灭致病菌和控制空气途径传播的任务确实难以胜任,需要更大风量、更高压差控制,甚至将通风空调机组变成一个空气消毒器。源源不断将消毒空气送到整幢大楼每个房间,则危害更大,污染面更广。其造价与运行费用难以承受,对环境控制也并非一件好事。因此千万不能要求家用空调器应对各种传染性疾病的爆发以及生化袭击等突发事件,这是不合理的。

  空调的一个永恒主题是节能和环保。相对于普通空调来说生物净化空调的耗能更多,因此降低生物污染负荷对于生物净化是一件事半功倍的有效措施。由于暖通空调工程师对控制对象不熟悉、要做好它并不易。因此一定要了解控制对象,强调根据控制的对象微生物的要求提出适用的暖通空调技术,切不要盲目提高要求,扩大功能与控制范围,否则相应付出的代价不堪负担。如SARS疫情期间一开始作为不明病毒处理,控制参数与设施要求很高,后来明确SARS病毒主要是通过飞沫传播,控制要求马上就降下来。后来又允许在充分除菌的基础上自循环,隔离病房的造价与运行费用就大幅度下降。这是一个十分典型的案例。

  “物理隔离优先”也是生物净化中减少生物负荷最有效设施之一。物理隔离原则是用实体将污染源隔离,但隔离有两种不同的概念和措施。英语词汇中隔离Isolation与Containment意义不同,Isolation意在分开、脱离、隔绝,而Containment强调限定、围堵、密闭。采用Isolation措施与Containment措施不同。

  无菌病房保护对象是免疫低下的患者,对他人与环境是无害的,“污染”患者的是他人发菌与环境中空气浮游菌,采用的是Isolation隔离措施。而象生物安全实验室、烈性呼吸道传染隔离病房等场所其处理对象对他人与环境有害,强调采用Containment围堵措施,隔离在尽可能小的范围内。生物安全实验室规范要求将有害微生物一级隔离在生物安全工作台,为绝对保险,还要求将主实验室作为二级隔离。也可理解为首先将有害微生物围堵在生物安全工作台,然后将主实验室作为第二道围堵。

  GB50346-2004《生物安全实验室建筑技术规范》要求将高效过滤器设置在围护结构的排(回)风口上,其本意是要将污染范围限定在最小范围内,以防止进入系统(包括管路与机组)扩大了污染的范围。由于高效过滤器承担了阻止致病菌向外渗漏的重则,只要有一丝的渗漏,致病菌就有可能逸出,后果不堪设想。为了防止在长期运行过程中因高效过滤器表面密封条弹性降低或老化还要求定期测试,因此对排(回)风口内高效过滤器的检漏要求特别高,需要留有较大的空间,以便人员进入捡漏。另外由于高效过滤器表面富集了高致病性微生物,为防范更换时对维修人员伤害,除了要求维修人员身穿防护服外,还要求将高效过滤器设置在具有可袋进袋出(baginandbagout)结构的特殊排风装置内,以防止维修人员直接接触高效过滤器。国外这种袋进袋出排风装置的结构特殊,很重、很大,无法直接安装在排风口,国外有些规范不得不容许将排风装置设置在管路中间。相应还要强调在更换高效过滤器时先要将管路进行消毒。

  如今国内已经开发出“动态气流密封负压排风装置”,通过了鉴定并成功地用作三级生物安全实验室的排风口,无论从理论证明、实验验证还是使用考核都证实了这种专利排风口在任何时候均不可能出现渗漏。如果在围护结构上采用这种排风口,将有害气溶胶围堵在主实验室内,管路与机组就不存在微生物污染,没有必要进行复杂消毒,只要强调在排风过滤器消毒与安全更换就行了。

  又如控制SARS疫情是采用物理隔离优先还是要求空调承担所有场所切断病菌传播的重则?当时曾要求对空调机组内加设紫外线灯,强调频繁进行消毒,甚至要求全新风运行,似乎要将全国所有的民用空调都改造为抗SARS空调,这样全国空调的改造与运行费用将是一个天文数字,对国家对个人谁都承担不起。后来明智地采用物理隔离优先的政策,正确采用了一系列措施,如新建或改建合格的隔离病房(隔离病源);各医院设立发热门诊、各单位设立接待室,车站码头设置测温点(切断传播);隔离与SARS病人接触过的人群(保护易感人群)。将SARS病人、接触者与健康人群隔离,大大减少了生物污染负荷,缩小了控制范围,十分简便、有效解决了疫情传播与控制问题。

  7.生物净化技术应注重人性化设计与社会责任

  生物净化的对象或主体有其特殊性,往往会涉及到人。人有可能成为保护对象(如白血病患者),也可能成为污染源(如传染病患者)、或者两者均需保护(如有些生物实验)。因此受控空间要特别强调控制措施的人性化设计(SpaceHuman-OrientedDesign)。即使人成为烈性空气途径传染病患者(如SARS病人),也不能象对待其它污染源那样一味追求通风效率或污染控制效果,不顾人员舒适或患者的治疗要求与居住性,甚至不顾患者的人格与自尊。如果单就污染控制效果来说,无论哪种措施或气流组织均比不上密闭罩或大排风罩的控制效果,因为它能尽可能将污染源笼罩起来,但是这种措施怎么可能用于患者?如SARS疫情期间推广香港等地经验,有些工程技术人员采用体积很小的密闭式病人输送车、在病床上方设置排风罩、病床四周布置排风口、在患者头部后面设置吸风口、或对患者吹强风等,从控制效果讲也许成功的,但从人性化设计角度看是失败的。不仅使患者极不舒适,而且深感受歧视、敌对,影响患者的治疗与康复情绪。受控空间小、流速大、噪声高的设施特别引起患者反感。同样对于免疫力低下的患者不能只考虑关在所谓单向流的无菌空间,不顾及其居住性,患者会感到受关闭、受制约。人的免疫系统或生理功能深受心理因数的影响,难以康复。

  如果我们将隔离病房看作为一个放大的密闭罩,除了隔离效果外更应重视居住性。纵观各国隔离病房标准都提出了居住条件与面积,特出了对患者基本生活的保障。

  因此生物净化应特别强调控制设施注重人性化的设计,以表达对人的多重关怀,使患者倍感温馨。千万不能单纯追求排污效率,造成患者反感,加剧医护人员与患者之间矛盾,也不利于患者的治疗与康复。因此要充分考虑到病人的舒适要求以及医疗要求(如处置室和重症特护病房),注重人性化设计应是生物净化基本原则之一。

  生物洁净技术将社会责任问题提高到一个非常高的程度,强调从建筑设施、科学研究与产品开发开始就考虑人与环境利益,不仅考虑到经济利益,更要强调到社会效益,这是我们生物净化工作者的社会责任问题。

  就社会责任来说,大到空调通风系统控制与建筑设施,小致产品与措施。“抗菌”也是对生物净化工作者的社会责任的考验,我们要有正确的认识,“抗菌anti-microbe”在国外只是一个工程上通俗用词,而不是严格医学上的定义。无论国内外正规医学词汇只有“消毒”,“灭菌”或“抑菌”等概念,均没有“抗菌”概念。在日常中它泛指防菌、抑菌与除菌的一切手段。其实室内通风或消除系统中凝水也是“抗菌”的物理方法,在空调系统中保持清洁与干燥也许是最安全、最有效的手段。由上分析可知,应根据实际情况与要求采用抗菌产品,如没有特定的对象微生物不宜添加抗菌措施或使用抗菌产品。为了评价抗菌空气过滤器我们做了不少的试验与研究,以期将来我国也有相应的标准。

  当然我们应该积极支持与密切关注抗菌产品发展,同时也希望能慎重对待抗菌技术,采用性能良好的抗菌产品,这是我们社会责任。为此要求抗菌产品

  1)采用的抗菌素和抗菌剂必须是无挥发性,对人体无害的,在目前我国没有相应标准的前提下,应采用通过相当于FDA或EPA认证的抗菌产品。

  2)抗菌应具有广谱性,既能杀灭革兰阳性细菌也能杀灭革兰阴性细菌。

  3)抗菌剂和抗菌素必须是长期有效的,抗菌过滤器上抗菌素的有效抗菌时间至少应大于过滤器的使用寿命。

  4)抗菌措施必须能彻底地杀灭细菌及其芽孢,不仅仅起到抑菌的效果。

  5)抗菌剂不会因发生潮解现象,不因湿度等外界环境的变化而出现抗菌性能不稳定的现象。

  6)多种抗菌剂联合作用避免细菌抗药性、赖药性的出现。

  7)抗菌剂化学性质稳定,对机组无腐蚀性作用,不会和机组壁板等发生化学反应。

  8)盘管表面的抗菌涂料的涂层要薄,导热系数要高,不能过大的影响盘管的换热效率,抗菌剂一经喷涂便能牢固地附着在部件的表面,不会因外力作用而振动脱落。

  我们相信随着抗菌技术逐渐成熟,抗菌性能改善,抗菌产品价格日趋合理,业主方和设计方会更理智地在空调系统中采用抗菌产品。

  8.结语

  洁净室技术需要持续创新、不断发展,生物洁净技术就是暖通空调发展新方向与新技术之一。随着我国科学技术的发展,生物洁净技术应用面越来越广,也会有更多的暖通空调工作者涉及它,本文希望通过对生物污染因子控制与生物净化经常遇到的问题的探讨,有助于更深刻了解对微生物污染及其控制,也有益于将我国生物洁净技术提高到一个更高的水平。


来源:www.ljcleaner.com  

技术咨询:梁先生-15817125570

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