【學(xué)員問(wèn)題】生物潔凈技術(shù)若干誤區辨析？

　　【解答】1.引言

　　我國生物潔凈技術(shù)是在上世紀70年代后期將工業(yè)潔凈技術(shù)應用到醫院、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工程師所熟悉。SARS疫情期間人們開(kāi)始認識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加深了人們擔憂(yōu)。許多高校、研究機構與廠(chǎng)商均在研究抗菌空調系統，由于對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、認識上存在誤區，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。因此必須正確認識生物潔凈技術(shù)。

　　生物潔凈技術(shù)控制對象應為室內空氣生物污染因子，主要包括細菌、真菌（包括真菌孢子）、病毒、藻類(lèi)、原蟲(chóng)、螨蟲(chóng)及其排泄物、微小植物殘體（如花粉）、生物體有機成分（如動(dòng)物和人的皮屑）等。在這些生物污染因子中有些是致病微生物有些是致敏物，能引起傳染病或過(guò)敏，有些能產(chǎn)生毒素，引起急、慢性疾病。室內空氣生物污染因子的主要來(lái)源于有患有呼吸道傳染病的病人或感染者、動(dòng)物（嚙齒動(dòng)物、鳥(niǎo)、家畜等）、植物和污染的環(huán)境等。

　　我國常用微生物總數來(lái)評價(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(lèi)群龐雜，包括不具細胞結構的病毒（Virus）和類(lèi)病毒（Viroid），原核類(lèi)的細菌（Bacteria）、放線(xiàn)菌（Thermoactinomyces）、立克次氏體（Rickettsia）、衣原體（Chlamydiae）和支原體（Mycoplasma）以及屬于真核類(lèi)（Fungi）的酵母菌、霉菌、原生動(dòng)物和顯微藻類(lèi)等。而各類(lèi)微生物的特性差異很大。

　　細菌是單細胞的原核生物。細菌可分為棒狀（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)細胞分裂法來(lái)實(shí)現的，細菌雖然屬于低等微生物，但幾乎所有的細菌能單獨地存在，所需的營(yíng)養依存于其它生物。大部分的細菌還可通過(guò)分解有機物來(lái)獲得其必須的營(yíng)養。因此懸浮的細菌須附著(zhù)在粒子上方可存在。真菌是多細胞的生物，真菌卻屬于高等微生物。與細菌不同，真菌靠胞子繁殖，由于真菌的胞子易隨氣流飛散，所以真菌遍布全球。世界上有幾萬(wàn)種的真菌存在，人生活環(huán)境中真菌種類(lèi)不多。真菌的發(fā)生源主要取決于大氣而與居住者無(wú)關(guān)。大氣中真菌對細菌有明顯的抑制作用。而病毒是蛋白質(zhì)的外皮，核酸的中心部（遺傳因子）以及為了侵入異體用的酵素組成。與細菌、真菌不同，所有的病毒為寄生性，在宿主細胞之外無(wú)法生存。換言之，病毒只能生存于活著(zhù)的細胞。病毒是以自身基因組為模板的復制方法進(jìn)行繁殖，即分別復制核酸和合成蛋白質(zhì)，再裝配成病毒顆粒。但糾偏能力差，容易產(chǎn)生變異。加大了病毒控制的難度�？梢�(jiàn)生物潔凈技術(shù)中常提的帶菌粒子（或載菌粒子）主要是細菌。

　　微生物體積很小，但比表面積大，新陳代謝的能力很強，生長(cháng)繁殖速度驚人。它們很容易在很短的時(shí)間內產(chǎn)生大量變異的后代。適應能力極強，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，對人類(lèi)始終存在危害風(fēng)險，這是生物潔凈技術(shù)控制重點(diǎn)，也是與普通空調或工業(yè)潔凈技術(shù)最大差異所在。為了正確掌握這門(mén)技術(shù)，以下就生物凈化經(jīng)常遇到的一些問(wèn)題展開(kāi)討論。

　　2.生物凈化的控制參數

　　生物凈化的控制參數主要是控制對象與控制濃度。

　　生物凈化控制對象應是生物污染因子，其目標是消除生物污染因子危害，不是“殺滅所有微生物”。由于我們經(jīng)常涉及到是微生物，故常提消除微生物危害，而不是籠統提“滅菌”，特別是對生物凈化系統。

　　這是因為人類(lèi)在長(cháng)期進(jìn)化過(guò)程中已與自然界共存。盡管微生物的種類(lèi)繁多，大多數微生物對人類(lèi)無(wú)致病性的，尤其清潔的大氣與水中真正致病菌幾乎沒(méi)有，即使有微生物對人也是有益或無(wú)害的。普通場(chǎng)所，只要經(jīng)常開(kāi)窗，一般不會(huì )出現大量對健康人群致病的病菌。相反能夠稀釋、抑制甚至消除室內微生物污染，因此通風(fēng)是醫學(xué)上最好的消毒措施之一。

　　微生物能夠引起機體致病的性能稱(chēng)為致病性或病原性。不同的微生物有不同的侵入途徑，有時(shí)，一種微生物同時(shí)有著(zhù)幾種侵害途徑。細菌的個(gè)體十分微小，很容易附著(zhù)在較大的顆粒物質(zhì)上面，在一定的條件下形成氣溶膠粒子。所以空氣途徑往往成為病原體侵犯人體的一個(gè)重要途徑。凡具備這種能力的細菌被稱(chēng)為致病菌或病原菌。病原菌的致病作用與其毒力、侵入數量和侵入途徑有關(guān)。細菌在生長(cháng)過(guò)程中還能分泌毒素，外毒素是一種分泌在菌體外的毒性蛋白質(zhì)，主要由革蘭陽(yáng)性細菌產(chǎn)生，如白喉菌和破傷風(fēng)桿菌。內毒素是構成革蘭陰性細菌細胞壁的一種物質(zhì)，叫做脂多糖，在細菌自溶或人工崩解后才釋放出來(lái)。病菌的感染可以是顯性感染即傳染病。也可以通過(guò)隱性感染而使人體獲得一定的免疫力。

　　一些原本對人體有益的微生物，在某種條件下也會(huì )對人體形成危害成為致病菌，這被稱(chēng)為條件致病菌。這種變化可能是某些條件引起入侵的途徑變了，如大腸桿菌寄生在人體的腸道內部，抑制了腸道中其它細菌滋生，對人體是有益的，但是如果腸道出現破損或者通過(guò)其它方式，進(jìn)入人體的其他內臟器官內部則會(huì )引起疾病。再如空調界聞名的軍團病菌，其實(shí)大量存在于水體與土壤，并沒(méi)有構成對人類(lèi)的危險。但一旦成為氣溶膠，進(jìn)入人的呼吸道就有可能引起軍團病。另外當人體免疫能力下降，如長(cháng)期濫用抗生素、激素的病人，中性粒細胞減少者，體內設置各種導管者，接收器官的移植（骨髓），均會(huì )引起宿主防御功能減退，本該一些無(wú)害的真菌也誘發(fā)了感染。對于白血病人、大劑量放療化療后期病人由于其免疫力極其低下，甚至連大氣雜菌也成為致病菌。因此白血病房等無(wú)菌病房的控制對象微生物應是空氣中一切浮游菌，其除菌要求之高，末端除菌裝置只能采用高效過(guò)濾器，必須用高潔凈度的單向流病房來(lái)保證�？梢�(jiàn)從生物凈化的角度控制對象來(lái)講不應籠統講控制“病菌”，應該提控制“對象微生物”更為科學(xué)或更為嚴密。

　　我們的目標是控制微生物，消除微生物的危害。不同的應用場(chǎng)合微生物濃度控制要求也不同，并非一個(gè)微生物也不能有，應容許有一定的控制濃度。依據國標《空氣質(zhì)量標準》GB/T1883-2002規定，一般室內場(chǎng)所只需控制微生物總數低于2500cfu/m3.采用良好的通風(fēng)完全可以達到，相應的空調器內的部件與空氣過(guò)濾網(wǎng)也只需清水擦洗，不必采用化學(xué)消毒或抗菌措施。而醫院的消毒衛生標準GB15982—1995規定醫院一般診療場(chǎng)所也只需控制500CFU/m3以下。常規消毒就可以。傳染病房哪怕生物安全實(shí)驗室我們控制的也是致病菌，避免致病菌的危害，并非所有微生物。大氣雜菌也許對致病菌控制更有利，國外相關(guān)標準沒(méi)有對送風(fēng)提出凈化處理或室內潔凈度要求。國內標準因為考慮到大氣塵埃濃度較高，對于排（回）風(fēng)口設置高效過(guò)濾器的場(chǎng)所，才要求對新風(fēng)進(jìn)行凈化處理，以延長(cháng)高效過(guò)濾器的壽命。并不是說(shuō)潔凈無(wú)菌送風(fēng)更有利于對室內致病菌控制。

　　就對象微生物來(lái)說(shuō)空氣品質(zhì)改善與醫療或生物實(shí)驗場(chǎng)所空氣途徑感染控制是兩個(gè)概念，控制手段與設施完全不同，大氣雜菌大多是真菌，幾乎沒(méi)有致病菌，不能要求所有家用普通空調器都具有殺菌功能，大多數抑菌措施均可以采用。只有對于處理高致病性病菌的生物安全實(shí)驗室、隔離病房以及高度無(wú)菌的病房、潔凈手術(shù)室等場(chǎng)所才采用特定的空調系統。

　　3.生物凈化應采用綜合控制措施

　　長(cháng)期以來(lái)我們依賴(lài)消毒滅菌消除受控空間中微生物危害，我國在上世紀70年代后期已經(jīng)認識到化學(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。這是因為過(guò)去我們主要涉及工業(yè)潔凈室，控制危害工藝的微粒，對于那些沒(méi)有生命的微粒我們從來(lái)不會(huì )顧及微粒沉積在系統或室內（或稱(chēng)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(lèi)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(cháng)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荷常常比較高，系統去濕量大，或者說(shuō)整個(gè)系統中只要存在一次污染就可導致長(cháng)期持續的潛在風(fēng)險。如果我們控制措施不力，就有可能使得這種潛在風(fēng)險造成傳染，引起交叉感染，甚至爆發(fā)大規模微生物的污染。

　　目前生物凈化所用的空調機大多采用普通空調機組增加空氣過(guò)濾器等措施來(lái)控制生物污染。大量事實(shí)表明，單純的凈化除菌也無(wú)法有效地控制生物污染。這是因為在普通空調系統中確實(shí)存在微生物定植、繁殖與傳播這一關(guān)系鏈，如空調箱和管道內表面、冷卻去濕盤(pán)管、冷凝水盤(pán)與排水水封、加濕器及其存水容器、空氣過(guò)濾器表面等地方均有可能促成致病菌的不斷定植和繁殖，由于引發(fā)生物污染的因子是不存在最小的控制粒徑的，單靠過(guò)濾器難以防范。平時(shí)我們所說(shuō)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，這就是大家熟悉的當量粒徑的概念。按理系統采用亞高效過(guò)濾器完全可以了。如果微生物在系統中（尤其在過(guò)濾器表面）直接繁殖，所產(chǎn)生的生物污染因子直接進(jìn)入送風(fēng)氣流，不一定會(huì )形成生物粒子，這些直接在過(guò)濾器表面繁殖的微生物及其代謝物大多粒徑很小，很有可能穿透過(guò)濾器，被空調送風(fēng)源源不斷送到每間房間，形成了空調系統的二次污染。這就是為什么近年來(lái)國內外相關(guān)標準都提高了末端空氣過(guò)濾器的效率的緣由。但事實(shí)表明仍然無(wú)法確保除掉所有二次污染發(fā)生的微生物及其代謝物�？梢�(jiàn)關(guān)鍵的措施在于不讓微生物滋生，而不應隨它發(fā)生再采用措施消除它。從這理念出發(fā)才能發(fā)展合適的綜合控制措施。

　　如今生物潔凈技術(shù)已從傳統空調的提高熱濕交換效率的設計思路轉換到有效凈化除菌上來(lái)。我們已經(jīng)認識到傳統空調系統存在著(zhù)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，直接消除空調系統的污染隱患，而加法則是增加“凈化”措施去消除空調系統所產(chǎn)生的污染。在世紀轉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(zhuān)用的空調機組。如不使用淋水式空氣處理裝置和水加濕器等，重視空調系統干燥和易清潔。相對來(lái)說(shuō)，消除系統積塵較為簡(jiǎn)單。有效防潮防濕思路應是濕度控制優(yōu)先的觀(guān)念。優(yōu)先考慮將系統中的水分盡快排除，避免水分的產(chǎn)生、飛揚、積存或局部形成高濕度。這些控制要求與措施已被GB50333-2002《醫院潔凈手術(shù)部建筑技術(shù)規范》和GB/T19569-2004《潔凈手術(shù)室用空氣調節機組》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，每一項技術(shù)都有適用范圍或特定場(chǎng)所，不可能覆蓋所有領(lǐng)域。如新風(fēng)過(guò)濾器難免會(huì )受潮，回風(fēng)中微生物也有可能進(jìn)入空調機等等，要控制微生物污染既要有針對性措施又要強調采用綜合技術(shù)。因此還要求生物凈化專(zhuān)用空調機在結構上便于消毒、清洗且停機后便于保持干燥、無(wú)積水。在要求更高的場(chǎng)所也可在“減法”的基礎上做“加法”。如采用抗菌過(guò)濾器、對盤(pán)管與凝水盤(pán)噴涂抗菌劑來(lái)消除表面微生物滋生問(wèn)題，等等。但是“加法”應選擇安全、合理、恰當措施，不幸的是仍有許多廠(chǎng)家一味做“加法”，每一項措施總有其局限性與負面影響，多重抗菌措施組合在一起未必一定更安全，有時(shí)反而畫(huà)蛇添足，還會(huì )增加造價(jià)與運行費用。

　　可見(jiàn)應采用綜合措施來(lái)實(shí)施全新的微生物污染控制概念，應在“減法”的基礎上做些“加法”。將防菌與抗菌措施結合起來(lái)，將除菌的物理性能與殺菌的化學(xué)性能有機地結合在一起，將宏觀(guān)的空氣凈化技術(shù)與微觀(guān)的材料合成技術(shù)結合起來(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，對于消除表面對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，有效地保護了室內環(huán)境。

　　一般來(lái)說(shuō)，微生物的毒性是針對某個(gè)入侵途徑而言，由于人的呼吸系統的免疫力相對于腸道來(lái)說(shuō)是很差的，或者說(shuō)空氣途徑可感染性的感染劑量大大低于其他途徑。一般的講，微生物的毒性是針對某個(gè)入侵途徑而言。如人食1億個(gè)兔熱桿菌才感染，若吸入10~50個(gè)就發(fā)病。豚鼠對軍團病吸入的呼吸道半數感染劑量?jì)H為腹腔的5%.我們要清醒地認識到大部分致病微生物都可以通過(guò)氣溶膠方式造成呼吸道感染。

　　醫療機構是一個(gè)特定環(huán)境，一方面匯集了各類(lèi)病人，空氣中致病菌種類(lèi)與數量可能高于其他場(chǎng)所，另一方面又存在大量免疫力低下病人或易感人群，易發(fā)生院內感染。院內感染是指入院出現的病因與原有疾病無(wú)關(guān)，而是在醫院內由新的病菌感染形成的。相對來(lái)說(shuō)，空氣是微生物較不利的生存環(huán)境。引起院內感染的微生物，如金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、軍團病的病原菌等在大氣中幾乎不出現，但是由于人們的活動(dòng)如疾走、不適當的操作和清掃，通風(fēng)空調引起的不合適的氣流，將一些附著(zhù)在表面的致病菌飛揚到空氣中形成浮游菌，有的隨氣流直接接觸患者，有的沉降在與人接觸的物品上，有的附著(zhù)在他人的頭發(fā)和衣服上，再與人接觸或轉運到其他場(chǎng)所。由于疾病、藥物治療或放射性治療等原因，患者的抵抗力都有不同程度的損害，因此在醫院中院內感染幾率會(huì )大大增加，也加大控制空氣途徑污染的難度。

　　從微生物控制來(lái)說(shuō)不外乎控制污染源、切斷傳播途徑、保護易感人群。其中切斷傳播途徑是控制空氣途徑傳播有效手段。我們以SARS疫情為例，建立隔離病房是控制污染源的最好措施。過(guò)去用空氣消毒難以殺滅空氣中所有懸浮菌，有效切斷空氣傳播途徑尤其是氣溶膠的傳播，即使門(mén)窗密閉也難以進(jìn)行有效隔離。不解決這些問(wèn)題，隔離病房流于形式，更無(wú)從談起保護易感人群。特別要注意隔離病房與無(wú)菌病房完全不相同的。從切斷空氣途徑污染來(lái)說(shuō)，兩者控制目標、通風(fēng)空調設施與系統也不一樣（見(jiàn)表1）……如兩者混淆后果不堪設想。

　　表1無(wú)菌病房與隔離病房通風(fēng)空調系統區別

　　無(wú)菌病房隔離病房

　　保護對象患者醫護人員

　　對象微生物所有懸浮菌特定致病菌

　　患者產(chǎn)生氣溶膠對他人與環(huán)境無(wú)害對他人對環(huán)境有害

　　送風(fēng)處理充分除菌處理無(wú)特別處理要求

　　排風(fēng)處理無(wú)特別處理要求充分除菌處理

　　末端過(guò)濾器高效過(guò)濾器設置在送風(fēng)末端高效過(guò)濾器設置在室內排風(fēng)口

　　室內氣流使患者處于潔凈無(wú)菌的氣流確保氣流先通過(guò)醫務(wù)人員再到病人，使病人產(chǎn)生的氣溶膠在最短的距離，最快的速度排走

　　室內壓力保持正壓保持負壓

　　系統要求設雙風(fēng)機送風(fēng)設雙風(fēng)機排風(fēng)

　　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，用氣流技術(shù)使患者發(fā)菌盡快就地排走，靠壓差控制技術(shù)切斷空氣途徑傳播，保護了環(huán)境與易感人群。

　　一種致病菌的毒力越強，引發(fā)病癥所需的侵入數量就越少。絕大多數病菌來(lái)說(shuō)并不是一顆病菌侵入機體就會(huì )引起相應的癥狀，而是致病菌在入侵途徑上的數量累積到一定程度時(shí)，或者說(shuō)必須達到足夠的侵入數量，才會(huì )引起危害或感染、發(fā)病。如果切斷空氣途徑傳播要求不能滲漏一個(gè)病菌，這如同三級生物安全實(shí)驗室，勢必壓差控制很大、要求很?chē)�，造價(jià)與運行費用難以承受。一般情況來(lái)說(shuō)沒(méi)有這個(gè)必要，因為微生物控制是個(gè)量級上的概念�？梢�(jiàn)控制空氣途徑傳播也要有個(gè)“度”，對此各國標準均規定相控制要求與壓差值。

　　民用空調主要針對健康人群，無(wú)需特別的控制空氣途徑感染的措施�？照{中表冷器的確有可能成為微生物的良好溫床，只要經(jīng)常清洗就可以�？照{中凝結水也沒(méi)有想象那么可怕，并不是一出現就產(chǎn)生微生物污染。關(guān)鍵是不應讓凝結水積存，盡快排走（流水不腐），凝結水不可能瞬間滋菌，只要及時(shí)排出，也不會(huì )產(chǎn)生什么問(wèn)題。千萬(wàn)不要對凝結水，或對系統中空氣反復進(jìn)行消毒�？照{系統產(chǎn)生化學(xué)污染后果更不堪設想。

　　5.生物凈化對微生物污染實(shí)施一種長(cháng)期、持續、有效的控制

　　過(guò)去的無(wú)菌室與現代無(wú)菌室的最大的區別在于對控制的認識與要求。過(guò)去無(wú)菌室一直是采用密閉、消毒、低溫、單室控制的手段，雖然室內的微生物濃度也許一時(shí)能夠達標，但是由于不可能有效消毒室內空氣、消除室內人員發(fā)菌、阻止室外空氣的滲透，是無(wú)法維持無(wú)菌室長(cháng)期、持續、有效的控制，尤其是高度無(wú)菌控制場(chǎng)所。為此不得不準備兩間無(wú)菌房間，一間使用，另一間消毒待用，如使用房間微生物濃度偏高，馬上轉移到另一間待用房間，再去消毒原使用的房間、然后再轉入待用。這種長(cháng)期化學(xué)消毒對人的皮膚、神經(jīng)系統、胃腸道及呼吸道有一定的不良影響，甚至損傷患者的免疫系統；容易抑制正常菌群，破壞菌種平衡，并產(chǎn)生耐藥菌株，還會(huì )造成環(huán)境的化學(xué)藥物殘留，因此不是一種可持續發(fā)展的技術(shù)。

　　如今采用了生物潔凈技術(shù)，相應采取了完全不同四種措施，實(shí)現了現代無(wú)菌室。

　　1.強調除菌控制保證送入潔凈無(wú)菌的空氣；

　　2.強調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.區域控制提供了一個(gè)綜合保障的措施。

　　比較以上兩種思路，可見(jiàn)生物潔凈技術(shù)改變了過(guò)去注重于最終的無(wú)菌程度，或者通俗講不再將微生物濃度達標看成是無(wú)菌室合格的唯一標準。而將對最終結果的控制轉變?yōu)閷λ惋L(fēng)、室內污染、室外滲透等各個(gè)影響因子的控制，轉變?yōu)閷θ�過(guò)程的控制，建立起一套動(dòng)態(tài)保障體系，這樣才能實(shí)現一種長(cháng)期、持續、有效的控制。由于生物潔凈技術(shù)靠過(guò)濾除菌、氣流、壓差等物理手段不會(huì )對人與環(huán)境任何危害，是一項可持續發(fā)展的技術(shù)。

　　另外要使受控環(huán)境長(cháng)期、持續、有效的控制還體現在整個(gè)系統的控制，除了對室內控制外還要求對區域控制、對空調系統的控制，只要在系統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)一出現的污染。只有消除系統所有存在的微生物污染的隱患或任何可能出現的風(fēng)險。才能保證從根本上徹底消除微生物污染。

　　我們知道空調系統發(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(cháng)期、持續、有效的控制，應該采用如下相應對策：

　　1.阻止微生物進(jìn)入空調通風(fēng)系統

　　2.萬(wàn)一進(jìn)入，不使微生物在系統中繁殖

　　3.萬(wàn)一繁殖，切除微生物通過(guò)系統傳播

　　阻止微生物進(jìn)入機組或系統，不讓微生物進(jìn)入機組或系統是生物凈化的一個(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)入系統的最有效措施。進(jìn)入系統通常是兩個(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，如上所述，新風(fēng)中幾乎沒(méi)有致病菌。因此我們更應重視回風(fēng)口的過(guò)濾器的作用。國標《綜合醫院建筑設計規范》規定在醫院空調系統回風(fēng)口應設置低阻中效空氣過(guò)濾器，意在阻止致病菌進(jìn)入系統。不讓微生物在系統中繁殖不是靠消毒殺死微生物，而是不讓系統積塵、積水，不使用容易滋菌發(fā)霉的材料等來(lái)消除微生物生存的條件。并且對區域與系統采用綜合措施切斷系統傳播途徑，如在系統中設置空氣過(guò)濾器，各功能區域獨立分區，采用獨立的系統，并要注意各空調分區能互相封閉、避免停機時(shí)發(fā)生空氣途徑交叉感染；有潔凈度要求的房間、嚴重污染的房間、成為一個(gè)單獨系統等項措施。

　　可見(jiàn)生物潔凈技術(shù)為受控環(huán)境實(shí)施了一種長(cháng)期、持續、有效的控制。

　　6.生物凈化盡量減少微生物污染的負荷

　　我們應該清醒認識到暖通空調是一項耗能的環(huán)境控制手段，控制能力有限。暖通空調的確具有對室內環(huán)境控制的有利作用，但同時(shí)還會(huì )產(chǎn)生許多負面影響。減少負荷、降低暖通空調系統的容量一直是我們首要任務(wù)，不僅能減少投資與降低運行費用，而且更是創(chuàng )造良好的室內環(huán)境的一條重要思路。千萬(wàn)不要夸大暖通空調作用，做一些暖通空調力不從心的工作，尤其是對生物凈化。

　　例如對于熱環(huán)境控制，常常會(huì )關(guān)注改善圍護結構、減少太陽(yáng)輻射等建筑措施來(lái)減少熱負荷。如果是全玻璃建筑，會(huì )將這部分負荷加在暖通空調上，即使能達到所要求的溫濕度控制參數，也難以保證室內人員舒適與健康。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)減少污染負荷，以更短時(shí)間、更近的距離排除污染，而不是等污染擴散后再用更大風(fēng)量去全面通風(fēng)，這樣不但效果更差，還會(huì )使室內風(fēng)速過(guò)高、噪聲和能耗過(guò)大等。

　　因此對于室內微生物環(huán)境控制更應該重視降低生物污染負荷，消除或減少傳播可能性，這對有效降低或減輕空調控制空氣途徑傳播的要求與范圍至關(guān)重要。更合理平面布局與人流、物流設計可以最大程度降低生物負荷和相應風(fēng)險，也更能有效降低造價(jià)與運行費用。因此降低或消除感染就是最大的經(jīng)濟效益、消除生物恐慌就是最大社會(huì )效益。如SARS疫情期間采用發(fā)熱門(mén)診進(jìn)行預診分診，可有效篩分呼吸道傳染疾病患者，縮小生物凈化控制范圍。要求患者帶口罩以降低呼氣、咳嗽、噴嚏的速度和病菌發(fā)生量是最有效措施�；颊叽驀娞鐣r(shí)會(huì )釋放出大量液滴。大多數的粒子粒徑在10μm，也有超過(guò)100μm.大粒徑的液滴沉降到地面，粒徑較小的在沉降過(guò)程中迅速蒸發(fā)，直徑減小形成液核。如不加控制，人打噴嚏的初速可達100m/s（有的文獻說(shuō)可高達300m/s），要靠通風(fēng)氣流速度來(lái)抑制咳嗽、噴嚏散發(fā)病菌簡(jiǎn)直是不可能的。即使理論計算上可行，其風(fēng)速連健康人也受不了。如能規范人的行走、清掃等行為，就可防止附著(zhù)在液滴和液核上的病源微生物二次懸浮而擴散至空氣，更是降低稀釋風(fēng)量的有效措施之一。相反，如不去減少生物污染負荷，而要求通風(fēng)空調機組承擔全部殺滅致病菌和控制空氣途徑傳播的任務(wù)確實(shí)難以勝任，需要更大風(fēng)量、更高壓差控制，甚至將通風(fēng)空調機組變成一個(gè)空氣消毒器。源源不斷將消毒空氣送到整幢大樓每個(gè)房間，則危害更大，污染面更廣。其造價(jià)與運行費用難以承受，對環(huán)境控制也并非一件好事。因此千萬(wàn)不能要求家用空調器應對各種傳染性疾病的爆發(fā)以及生化襲擊等突發(fā)事件，這是不合理的。

　　空調的一個(gè)永恒主題是節能和環(huán)保。相對于普通空調來(lái)說(shuō)生物凈化空調的耗能更多，因此降低生物污染負荷對于生物凈化是一件事半功倍的有效措施。由于暖通空調工程師對控制對象不熟悉、要做好它并不易。因此一定要了解控制對象，強調根據控制的對象微生物的要求提出適用的暖通空調技術(shù)，切不要盲目提高要求，擴大功能與控制范圍，否則相應付出的代價(jià)不堪負擔。如SARS疫情期間一開(kāi)始作為不明病毒處理，控制參數與設施要求很高，后來(lái)明確SARS病毒主要是通過(guò)飛沫傳播，控制要求馬上就降下來(lái)。后來(lái)又允許在充分除菌的基礎上自循環(huán)，隔離病房的造價(jià)與運行費用就大幅度下降。這是一個(gè)十分典型的案例。

　　“物理隔離優(yōu)先”也是生物凈化中減少生物負荷最有效設施之一。物理隔離原則是用實(shí)體將污染源隔離，但隔離有兩種不同的概念和措施。英語(yǔ)詞匯中隔離Isolation與Containment意義不同，Isolation意在分開(kāi)、脫離、隔絕，而Containment強調限定、圍堵、密閉。采用Isolation措施與Containment措施不同。

　　無(wú)菌病房保護對象是免疫低下的患者，對他人與環(huán)境是無(wú)害的，“污染”患者的是他人發(fā)菌與環(huán)境中空氣浮游菌，采用的是Isolation隔離措施。而象生物安全實(shí)驗室、烈性呼吸道傳染隔離病房等場(chǎng)所其處理對象對他人與環(huán)境有害，強調采用Containment圍堵措施，隔離在盡可能小的范圍內。生物安全實(shí)驗室規范要求將有害微生物一級隔離在生物安全工作臺，為絕對保險，還要求將主實(shí)驗室作為二級隔離。也可理解為首先將有害微生物圍堵在生物安全工作臺，然后將主實(shí)驗室作為第二道圍堵。

　　GB50346-2004《生物安全實(shí)驗室建筑技術(shù)規范》要求將高效過(guò)濾器設置在圍護結構的排（回）風(fēng)口上，其本意是要將污染范圍限定在最小范圍內，以防止進(jìn)入系統（包括管路與機組）擴大了污染的范圍。由于高效過(guò)濾器承擔了阻止致病菌向外滲漏的重則，只要有一絲的滲漏，致病菌就有可能逸出，后果不堪設想。為了防止在長(cháng)期運行過(guò)程中因高效過(guò)濾器表面密封條彈性降低或老化還要求定期測試，因此對排（回）風(fēng)口內高效過(guò)濾器的檢漏要求特別高，需要留有較大的空間，以便人員進(jìn)入撿漏。另外由于高效過(guò)濾器表面富集了高致病性微生物，為防范更換時(shí)對維修人員傷害，除了要求維修人員身穿防護服外，還要求將高效過(guò)濾器設置在具有可袋進(jìn)袋出（baginandbagout）結構的特殊排風(fēng)裝置內，以防止維修人員直接接觸高效過(guò)濾器。國外這種袋進(jìn)袋出排風(fēng)裝置的結構特殊，很重、很大，無(wú)法直接安裝在排風(fēng)口，國外有些規范不得不容許將排風(fēng)裝置設置在管路中間。相應還要強調在更換高效過(guò)濾器時(shí)先要將管路進(jìn)行消毒。

　　如今國內已經(jīng)開(kāi)發(fā)出“動(dòng)態(tài)氣流密封負壓排風(fēng)裝置”，通過(guò)了鑒定并成功地用作三級生物安全實(shí)驗室的排風(fēng)口，無(wú)論從理論證明、實(shí)驗驗證還是使用考核都證實(shí)了這種專(zhuān)利排風(fēng)口在任何時(shí)候均不可能出現滲漏。如果在圍護結構上采用這種排風(fēng)口，將有害氣溶膠圍堵在主實(shí)驗室內，管路與機組就不存在微生物污染，沒(méi)有必要進(jìn)行復雜消毒，只要強調在排風(fēng)過(guò)濾器消毒與安全更換就行了。

　　又如控制SARS疫情是采用物理隔離優(yōu)先還是要求空調承擔所有場(chǎng)所切斷病菌傳播的重則？當時(shí)曾要求對空調機組內加設紫外線(xiàn)燈，強調頻繁進(jìn)行消毒，甚至要求全新風(fēng)運行，似乎要將全國所有的民用空調都改造為抗SARS空調，這樣全國空調的改造與運行費用將是一個(gè)天文數字，對國家對個(gè)人誰(shuí)都承擔不起。后來(lái)明智地采用物理隔離優(yōu)先的政策，正確采用了一系列措施，如新建或改建合格的隔離病房（隔離病源）；各醫院設立發(fā)熱門(mén)診、各單位設立接待室，車(chē)站碼頭設置測溫點(diǎn)（切斷傳播）；隔離與SARS病人接觸過(guò)的人群（保護易感人群）。將SARS病人、接觸者與健康人群隔離，大大減少了生物污染負荷，縮小了控制范圍，十分簡(jiǎn)便、有效解決了疫情傳播與控制問(wèn)題。

　　7.生物凈化技術(shù)應注重人性化設計與社會(huì )責任

　　生物凈化的對象或主體有其特殊性，往往會(huì )涉及到人。人有可能成為保護對象（如白血病患者），也可能成為污染源（如傳染病患者）、或者兩者均需保護（如有些生物實(shí)驗）。因此受控空間要特別強調控制措施的人性化設計（SpaceHuman-OrientedDesign）。即使人成為烈性空氣途徑傳染病患者（如SARS病人），也不能象對待其它污染源那樣一味追求通風(fēng)效率或污染控制效果，不顧人員舒適或患者的治療要求與居住性，甚至不顧患者的人格與自尊。如果單就污染控制效果來(lái)說(shuō)，無(wú)論哪種措施或氣流組織均比不上密閉罩或大排風(fēng)罩的控制效果，因為它能盡可能將污染源籠罩起來(lái)，但是這種措施怎么可能用于患者？如SARS疫情期間推廣香港等地經(jīng)驗，有些工程技術(shù)人員采用體積很小的密閉式病人輸送車(chē)、在病床上方設置排風(fēng)罩、病床四周布置排風(fēng)口、在患者頭部后面設置吸風(fēng)口、或對患者吹強風(fēng)等，從控制效果講也許成功的，但從人性化設計角度看是失敗的。不僅使患者極不舒適，而且深感受歧視、敵對，影響患者的治療與康復情緒。受控空間小、流速大、噪聲高的設施特別引起患者反感。同樣對于免疫力低下的患者不能只考慮關(guān)在所謂單向流的無(wú)菌空間，不顧及其居住性，患者會(huì )感到受關(guān)閉、受制約。人的免疫系統或生理功能深受心理因數的影響，難以康復。

　　如果我們將隔離病房看作為一個(gè)放大的密閉罩，除了隔離效果外更應重視居住性�？v觀(guān)各國隔離病房標準都提出了居住條件與面積，特出了對患者基本生活的保障。

　　因此生物凈化應特別強調控制設施注重人性化的設計，以表達對人的多重關(guān)懷，使患者倍感溫馨。千萬(wàn)不能單純追求排污效率，造成患者反感，加劇醫護人員與患者之間矛盾，也不利于患者的治療與康復。因此要充分考慮到病人的舒適要求以及醫療要求（如處置室和重癥特護病房），注重人性化設計應是生物凈化基本原則之一。

　　生物潔凈技術(shù)將社會(huì )責任問(wèn)題提高到一個(gè)非常高的程度，強調從建筑設施、科學(xué)研究與產(chǎn)品開(kāi)發(fā)開(kāi)始就考慮人與環(huán)境利益，不僅考慮到經(jīng)濟利益，更要強調到社會(huì )效益，這是我們生物凈化工作者的社會(huì )責任問(wèn)題。

　　就社會(huì )責任來(lái)說(shuō)，大到空調通風(fēng)系統控制與建筑設施，小致產(chǎn)品與措施。“抗菌”也是對生物凈化工作者的社會(huì )責任的考驗，我們要有正確的認識，“抗菌anti-microbe”在國外只是一個(gè)工程上通俗用詞，而不是嚴格醫學(xué)上的定義。無(wú)論國內外正規醫學(xué)詞匯只有“消毒”，“滅菌”或“抑菌”等概念，均沒(méi)有“抗菌”概念。在日常中它泛指防菌、抑菌與除菌的一切手段。其實(shí)室內通風(fēng)或消除系統中凝水也是“抗菌”的物理方法，在空調系統中保持清潔與干燥也許是最安全、最有效的手段。由上分析可知，應根據實(shí)際情況與要求采用抗菌產(chǎn)品，如沒(méi)有特定的對象微生物不宜添加抗菌措施或使用抗菌產(chǎn)品。為了評價(jià)抗菌空氣過(guò)濾器我們做了不少的試驗與研究，以期將來(lái)我國也有相應的標準。

　　當然我們應該積極支持與密切關(guān)注抗菌產(chǎn)品發(fā)展，同時(shí)也希望能慎重對待抗菌技術(shù)，采用性能良好的抗菌產(chǎn)品，這是我們社會(huì )責任。為此要求抗菌產(chǎn)品

　　1）采用的抗菌素和抗菌劑必須是無(wú)揮發(fā)性，對人體無(wú)害的，在目前我國沒(méi)有相應標準的前提下，應采用通過(guò)相當于FDA或EPA認證的抗菌產(chǎn)品。暖通空調在線(xiàn)

　　2）抗菌應具有廣譜性，既能殺滅革蘭陽(yáng)性細菌也能殺滅革蘭陰性細菌。

　　3）抗菌劑和抗菌素必須是長(cháng)期有效的，抗菌過(guò)濾器上抗菌素的有效抗菌時(shí)間至少應大于過(guò)濾器的使用壽命。

　　4）抗菌措施必須能徹底地殺滅細菌及其芽孢，不僅僅起到抑菌的效果。

　　5）抗菌劑不會(huì )因發(fā)生潮解現象，不因濕度等外界環(huán)境的變化而出現抗菌性能不穩定的現象。

　　6）多種抗菌劑聯(lián)合作用避免細菌抗藥性、賴(lài)藥性的出現。

　　7）抗菌劑化學(xué)性質(zhì)穩定，對機組無(wú)腐蝕性作用，不會(huì )和機組壁板等發(fā)生化學(xué)反應。

　　8）盤(pán)管表面的抗菌涂料的涂層要薄，導熱系數要高，不能過(guò)大的影響盤(pán)管的換熱效率，抗菌劑一經(jīng)噴涂便能牢固地附著(zhù)在部件的表面，不會(huì )因外力作用而振動(dòng)脫落。

　　我們相信隨著(zhù)抗菌技術(shù)逐漸成熟，抗菌性能改善，抗菌產(chǎn)品價(jià)格日趨合理，業(yè)主方和設計方會(huì )更理智地在空調系統中采用抗菌產(chǎn)品。

　　8.結語(yǔ)

　　潔凈室技術(shù)需要持續創(chuàng )新、不斷發(fā)展，生物潔凈技術(shù)就是暖通空調發(fā)展新方向與新技術(shù)之一。隨著(zhù)我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物潔凈技術(shù)應用面越來(lái)越廣，也會(huì )有更多的暖通空調工作者涉及它，本文希望通過(guò)對生物污染因子控制與生物凈化經(jīng)常遇到的問(wèn)題的探討，有助于更深刻了解對微生物污染及其控制，也有益于將我國生物潔凈技術(shù)提高到一個(gè)更高的水平。

　　以上內容均根據學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問(wèn)題整理而成，供參考，如有問(wèn)題請及時(shí)溝通、指正。