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。認(rèn)為如不解決這些問(wèn)題就難以對(duì)微生物污染實(shí)施更有效控制，也難以將我國(guó)微生物控制與生物凈化的研究提高到一個(gè)新的水平。

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。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(nèi)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(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，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(duì)細(xì)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(xì)菌、真菌不同，所有的病毒為寄生性，在宿主細(xì)胞之外無(wú)法生存。換言之，病毒只能生存于活著的細(xì)胞。病毒是以自身基因組為模板的復(fù)制方法進(jìn)行繁殖，即分別復(fù)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(xì)菌。

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)，也是與普通空調(diào)或工業(yè)潔凈技術(shù)最大差異所在。為了正確掌握這門技術(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(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，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(tǒng)提“滅菌”，特別是對(duì)生物凈化系統(tǒng)。

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，大多數(shù)微生物對(duì)人類無(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(duì)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(xiàn)大量對(duì)健康人群致病的病菌。相反能夠稀釋、抑制甚至消除室內(nèi)微生物污染，因此通風(fēng)是醫(yī)學(xué)上最好的消毒措施之一。

微生物能夠引起機(jī)體致病的性能稱為致病性或病原性。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)有著幾種侵害途徑。細(xì)菌的個(gè)體十分微小，很容易附著在較大的顆粒物質(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(xì)菌被稱為致病菌或病原菌。病原菌的致病作用與其毒力、侵入數(shù)量和侵入途徑有關(guān)。細(xì)菌在生長(zhǎng)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(xì)菌產(chǎn)生，如白喉菌和破傷風(fēng)桿菌。內(nèi)毒素是構(gòu)成革蘭陰性細(xì)菌細(xì)胞壁的一種物質(zhì)，叫做脂多糖，在細(xì)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(duì)人體有益的微生物，在某種條件下也會(huì)對(duì)人體形成危害成為致病菌，這被稱為條件致病菌。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(nèi)部，抑制了腸道中其它細(xì)菌滋生，對(duì)人體是有益的，但是如果腸道出現(xiàn)破損或者通過(guò)其它方式，進(jìn)入人體的其他內(nèi)臟器官內(nèi)部則會(huì)引起疾病。再如空調(diào)界聞名的軍團(tuán)病菌，其實(shí)大量存在于水體與土壤，并沒(méi)有構(gòu)成對(duì)人類的危險(xiǎn)。但一旦成為氣溶膠，進(jìn)入人的呼吸道就有可能引起軍團(tuán)病。另外當(dāng)人體免疫能力下降，如長(zhǎng)期濫用抗生素、激素的病人，中性粒細(xì)胞減少者，體內(nèi)設(shè)置各種導(dǎo)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(duì)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(duì)象微生物應(yīng)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(duì)象來(lái)講不應(yīng)籠統(tǒng)講控制“病菌”，應(yīng)該提控制“對(duì)象微生物”更為科學(xué)或更為嚴(yán)密。

我們的目標(biāo)是控制微生物，消除微生物的危害。不同的應(yīng)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(yīng)容許有一定的控制濃度。依據(jù)國(guó)標(biāo)《空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB/T1883-2002規(guī)定，一般室內(nèi)場(chǎng)所只需控制微生物總數(shù)低于2500cfu/m3。采用良好的通風(fēng)完全可以達(dá)到，相應(yīng)的空調(diào)器內(nèi)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(yī)院的消毒衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB15982—1995規(guī)定醫(yī)院一般診療場(chǎng)所也只需控制500CFU／m3以下。常規(guī)消毒就可以。傳染病房哪怕生物安全實(shí)驗(yàn)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(duì)致病菌控制更有利，國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有對(duì)送風(fēng)提出凈化處理或室內(nèi)潔凈度要求。國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)因?yàn)榭紤]到大氣塵埃濃度較高，對(duì)于排（回）風(fēng)口設(shè)置高效過(guò)濾器的場(chǎng)所，才要求對(duì)新風(fēng)進(jìn)行凈化處理，以延長(zhǎng)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(duì)室內(nèi)致病菌控制。

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，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(diào)器都具有殺菌功能，大多數(shù)抑菌措施均可以采用。只有對(duì)于處理高致病性病菌的生物安全實(shí)驗(yàn)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(diào)系統(tǒng)。

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。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?yàn)樵谄胀照{(diào)系統(tǒng)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(diào)箱和管道內(nèi)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(dāng)量粒徑的概念。按理系統(tǒng)采用亞高效過(guò)濾器完全可以了。如果微生物在系統(tǒng)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(diào)送風(fēng)源源不斷送到每間房間，形成了空調(diào)系統(tǒng)的二次污染。這就是為什么近年來(lái)國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)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。可見(jiàn)關(guān)鍵的措施在于不讓微生物滋生，而不應(yīng)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(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，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(diào)機(jī)等等，要控制微生物污染既要有針對(duì)性措施又要強(qiáng)調(diào)采用綜合技術(shù)。因此還要求生物凈化專用空調(diào)機(jī)在結(jié)構(gòu)上便于消毒、清洗且停機(jī)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(chǔ)上做“加法”。如采用抗菌過(guò)濾器、對(duì)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(yīng)選擇安全、合理、恰當(dāng)措施，不幸的是仍有許多廠家一味做“加法”，每一項(xiàng)措施總有其局限性與負(fù)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(yùn)行費(fèi)用。

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)，微生物的毒性是針對(duì)某個(gè)入侵途徑而言，由于人的呼吸系統(tǒng)的免疫力相對(duì)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(duì)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(duì)軍團(tuán)病吸入的呼吸道半數(shù)感染劑量?jī)H為腹腔的5%。我們要清醒地認(rèn)識(shí)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(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，空氣中致病菌種類與數(shù)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(nèi)感染。院內(nèi)感染是指入院出現(xiàn)的病因與原有疾病無(wú)關(guān)，而是在醫(yī)院內(nèi)由新的病菌感染形成的。相對(duì)來(lái)說(shuō)，空氣是微生物較不利的生存環(huán)境。引起院內(nèi)感染的微生物，如金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、軍團(tuán)病的病原菌等在大氣中幾乎不出現(xiàn)，但是由于人們的活動(dòng)如疾走、不適當(dāng)?shù)牟僮骱颓鍜?，通風(fēng)空調(diào)引起的不合適的氣流，將一些附著在表面的致病菌飛揚(yáng)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，有的附著在他人的頭發(fā)和衣服上，再與人接觸或轉(zhuǎn)運(yùn)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(yī)院中院內(nèi)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(hù)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(hù)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(biāo)、通風(fēng)空調(diào)設(shè)施與系統(tǒng)也不一樣（見(jiàn)表1）。.如兩者混淆后果不堪設(shè)想。

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(hù)了環(huán)境與易感人群。

一種致病菌的毒力越強(qiáng)，引發(fā)病癥所需的侵入數(shù)量就越少。絕大多數(shù)病菌來(lái)說(shuō)并不是一顆病菌侵入機(jī)體就會(huì)引起相應(yīng)的癥狀，而是致病菌在入侵途徑上的數(shù)量累積到一定程度時(shí)，或者說(shuō)必須達(dá)到足夠的侵入數(shù)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(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室，勢(shì)必壓差控制很大、要求很嚴(yán)，造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用難以承受。一般情況來(lái)說(shuō)沒(méi)有這個(gè)必要，因?yàn)槲⑸锟刂剖莻€(gè)量級(jí)上的概念?？梢?jiàn)控制空氣途徑傳播也要有個(gè)“度”，對(duì)此各國(guó)標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定相控制要求與壓差值。

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?？照{(diào)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{(diào)中凝結(jié)水也沒(méi)有想象那么可怕，并不是一出現(xiàn)就產(chǎn)生微生物污染。關(guān)鍵是不應(yīng)讓凝結(jié)水積存，盡快排走（流水不腐），凝結(jié)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(duì)凝結(jié)水，或?qū)ο到y(tǒng)中空氣反復(fù)進(jìn)行消毒?？照{(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生化學(xué)污染后果更不堪設(shè)想。

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

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。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(nèi)的微生物濃度也許一時(shí)能夠達(dá)標(biāo)，但是由于不可能有效消毒室內(nèi)空氣、消除室內(nèi)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(zhǎng)期、持續(xù)、有效的控制，尤其是高度無(wú)菌控制場(chǎng)所。為此不得不準(zhǔn)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(zhuǎn)移到另一間待用房間，再去消毒原使用的房間、然后再轉(zhuǎn)入待用。這種長(zhǎng)期化學(xué)消毒對(duì)人的皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)、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(tǒng)；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(xù)發(fā)展的技術(shù)。

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，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)代無(wú)菌室。

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，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(dá)標(biāo)看成是無(wú)菌室合格的唯一標(biāo)準(zhǔn)。而將對(duì)最終結(jié)果的控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)送風(fēng)、室內(nèi)污染、室外滲透等各個(gè)影響因子的控制，轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)全過(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(xiàn)一種長(zhǎng)期、持續(xù)、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(duì)人與環(huán)境任何危害，是一項(xiàng)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)。

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，如上所述，新風(fēng)中幾乎沒(méi)有致病菌。因此我們更應(yīng)重視回風(fēng)口的過(guò)濾器的作用。國(guó)標(biāo)《綜合醫(yī)院建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定在醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)回風(fēng)口應(yīng)設(shè)置低阻中效空氣過(guò)濾器，意在阻止致病菌進(jìn)入系統(tǒng)。不讓微生物在系統(tǒng)中繁殖不是靠消毒殺死微生物，而是不讓系統(tǒng)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(duì)區(qū)域與系統(tǒng)采用綜合措施切斷系統(tǒng)傳播途徑，如在系統(tǒng)中設(shè)置空氣過(guò)濾器，各功能區(qū)域獨(dú)立分區(qū)，采用獨(dú)立的系統(tǒng)，并要注意各空調(diào)分區(qū)能互相封閉、避免停機(jī)時(shí)發(fā)生空氣途徑交叉感染；有潔凈度要求的房間、嚴(yán)重污染的房間、成為一個(gè)單獨(dú)系統(tǒng)等項(xiàng)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(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，而不是等污染擴(kuò)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(nèi)風(fēng)速過(guò)高、噪聲和能耗過(guò)大等。

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，消除或減少傳播可能性，這對(duì)有效降低或減輕空調(diào)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(shè)計(jì)可以最大程度降低生物負(fù)荷和相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)，也更能有效降低造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)用。因此降低或消除感染就是最大的經(jīng)濟(jì)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)熱門診進(jìn)行預(yù)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(shù)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(dá)100m/s（有的文獻(xiàn)說(shuō)可高達(dá)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(jì)算上可行，其風(fēng)速連健康人也受不了。如能規(guī)范人的行走、清掃等行為，就可防止附著在液滴和液核上的病源微生物二次懸浮而擴(kuò)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(fù)荷，而要求通風(fēng)空調(diào)機(jī)組承擔(dān)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(diào)機(jī)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(yùn)行費(fèi)用難以承受，對(duì)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(diào)器應(yīng)對(duì)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(diào)的一個(gè)永恒主題是節(jié)能和環(huán)保。相對(duì)于普通空調(diào)來(lái)說(shuō)生物凈化空調(diào)的耗能更多，因此降低生物污染負(fù)荷對(duì)于生物凈化是一件事半功倍的有效措施。由于暖通空調(diào)工程師對(duì)控制對(duì)象不熟悉、要做好它并不易。因此一定要了解控制對(duì)象，強(qiáng)調(diào)根據(jù)控制的對(duì)象微生物的要求提出適用的暖通空調(diào)技術(shù)，切不要盲目提高要求，擴(kuò)大功能與控制范圍，否則相應(yīng)付出的代價(jià)不堪負(fù)擔(dān)。如SARS疫情期間一開(kāi)始作為不明病毒處理，控制參數(shù)與設(shè)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(chǔ)上自循環(huán)，隔離病房的造價(jià)與運(yùn)行費(fèi)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(fù)荷最有效設(shè)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(qiáng)調(diào)限定、圍堵、密閉。采用Isolation措施與Containment措施不同。

無(wú)菌病房保護(hù)對(duì)象是免疫低下的患者，對(duì)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(yàn)室、烈性呼吸道傳染隔離病房等場(chǎng)所其處理對(duì)象對(duì)他人與環(huán)境有害，強(qiáng)調(diào)采用Containment圍堵措施，隔離在盡可能小的范圍內(nèi)。生物安全實(shí)驗(yàn)室規(guī)范要求將有害微生物一級(jí)隔離在生物安全工作臺(tái)，為絕對(duì)保險(xiǎn)，還要求將主實(shí)驗(yàn)室作為二級(jí)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(tái)，然后將主實(shí)驗(yàn)室作為第二道圍堵。

GB50346-2004《生物安全實(shí)驗(yàn)室建筑技術(shù)規(guī)范》要求將高效過(guò)濾器設(shè)置在圍護(hù)結(jié)構(gòu)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(nèi)，以防止進(jìn)入系統(tǒng)（包括管路與機(jī)組）擴(kuò)大了污染的范圍。由于高效過(guò)濾器承擔(dān)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(shè)想。為了防止在長(zhǎng)期運(yùn)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(cè)試，因此對(duì)排（回）風(fēng)口內(nèi)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(duì)維修人員傷害，除了要求維修人員身穿防護(hù)服外，還要求將高效過(guò)濾器設(shè)置在具有可袋進(jìn)袋出（baginandbagout）結(jié)構(gòu)的特殊排風(fēng)裝置內(nèi)，以防止維修人員直接接觸高效過(guò)濾器。國(guó)外這種袋進(jìn)袋出排風(fēng)裝置的結(jié)構(gòu)特殊，很重、很大，無(wú)法直接安裝在排風(fēng)口，國(guó)外有些規(guī)范不得不容許將排風(fēng)裝置設(shè)置在管路中間。相應(yīng)還要強(qiáng)調(diào)在更換高效過(guò)濾器時(shí)先要將管路進(jìn)行消毒。

如今國(guó)內(nèi)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出“動(dòng)態(tài)氣流密封負(fù)壓排風(fēng)裝置”，通過(guò)了鑒定并成功地用作三級(jí)生物安全實(shí)驗(yàn)室的排風(fēng)口，無(wú)論從理論證明、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證還是使用考核都證實(shí)了這種專利排風(fēng)口在任何時(shí)候均不可能出現(xiàn)滲漏。如果在圍護(hù)結(jié)構(gòu)上采用這種排風(fēng)口，將有害氣溶膠圍堵在主實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，管路與機(jī)組就不存在微生物污染，沒(méi)有必要進(jìn)行復(fù)雜消毒，只要強(qiáng)調(diào)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(diào)承擔(dān)所有場(chǎng)所切斷病菌傳播的重則？當(dāng)時(shí)曾要求對(duì)空調(diào)機(jī)組內(nèi)加設(shè)紫外線燈，強(qiáng)調(diào)頻繁進(jìn)行消毒，甚至要求全新風(fēng)運(yùn)行，似乎要將全國(guó)所有的民用空調(diào)都改造為抗SARS空調(diào)，這樣全國(guó)空調(diào)的改造與運(yùn)行費(fèi)用將是一個(gè)天文數(shù)字，對(duì)國(guó)家對(duì)個(gè)人誰(shuí)都承擔(dān)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(yī)院設(shè)立發(fā)熱門診、各單位設(shè)立接待室，車站碼頭設(shè)置測(cè)溫點(diǎn)（切斷傳播）；隔離與SARS病人接觸過(guò)的人群（保護(hù)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(fù)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(yīng)注重人性化設(shè)計(jì)與社會(huì)責(zé)任

生物凈化的對(duì)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(hù)對(duì)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(hù)（如有些生物實(shí)驗(yàn)）。因此受控空間要特別強(qiáng)調(diào)控制措施的人性化設(shè)計(jì)(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(duì)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?yàn)樗鼙M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(yàn)，有些工程技術(shù)人員采用體積很小的密閉式病人輸送車、在病床上方設(shè)置排風(fēng)罩、病床四周布置排風(fēng)口、在患者頭部后面設(shè)置吸風(fēng)口、或?qū)颊叽祻?qiáng)風(fēng)等，從控制效果講也許成功的，但從人性化設(shè)計(jì)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(duì)，影響患者的治療與康復(fù)情緒。受控空間小、流速大、噪聲高的設(shè)施特別引起患者反感。同樣對(duì)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(tǒng)或生理功能深受心理因數(shù)的影響，難以康復(fù)。

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(yīng)重視居住性?？v觀各國(guó)隔離病房標(biāo)準(zhǔn)都提出了居住條件與面積，特出了對(duì)患者基本生活的保障。

因此生物凈化應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)控制設(shè)施注重人性化的設(shè)計(jì)，以表達(dá)對(duì)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(yī)護(hù)人員與患者之間矛盾，也不利于患者的治療與康復(fù)。因此要充分考慮到病人的舒適要求以及醫(yī)療要求（如處置室和重癥特護(hù)病房），注重人性化設(shè)計(jì)應(yīng)是生物凈化基本原則之一。

生物潔凈技術(shù)將社會(huì)責(zé)任問(wèn)題提高到一個(gè)非常高的程度，強(qiáng)調(diào)從建筑設(shè)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(jì)利益，更要強(qiáng)調(diào)到社會(huì)效益，這是我們生物凈化工作者的社會(huì)責(zé)任問(wèn)題。

就社會(huì)責(zé)任來(lái)說(shuō)，大到空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)控制與建筑設(shè)施，小致產(chǎn)品與措施?！翱咕币彩菍?duì)生物凈化工作者的社會(huì)責(zé)任的考驗(yàn)，我們要有正確的認(rèn)識(shí)，“抗菌anti-microbe”在國(guó)外只是一個(gè)工程上通俗用詞，而不是嚴(yán)格醫(yī)學(xué)上的定義。無(wú)論國(guó)內(nèi)外正規(guī)醫(yī)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(nèi)通風(fēng)或消除系統(tǒng)中凝水也是“抗菌”的物理方法，在空調(diào)系統(tǒng)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(yīng)根據(jù)實(shí)際情況與要求采用抗菌產(chǎn)品，如沒(méi)有特定的對(duì)象微生物不宜添加抗菌措施或使用抗菌產(chǎn)品。為了評(píng)價(jià)抗菌空氣過(guò)濾器我們做了不少的試驗(yàn)與研究，以期將來(lái)我國(guó)也有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

當(dāng)然我們應(yīng)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(duì)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(zé)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(duì)人體無(wú)害的，在目前我國(guó)沒(méi)有相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的前提下，應(yīng)采用通過(guò)相當(dāng)于FDA或EPA認(rèn)證的抗菌產(chǎn)品。

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

3）抗菌劑和抗菌素必須是長(zhǎng)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(yīng)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(xì)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(xiàn)象，不因濕度等外界環(huán)境的變化而出現(xiàn)抗菌性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

6）多種抗菌劑聯(lián)合作用避免細(xì)菌抗藥性、賴藥性的出現(xiàn)。

7）抗菌劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)機(jī)組無(wú)腐蝕性作用，不會(huì)和機(jī)組壁板等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

8）盤(pán)管表面的抗菌涂料的涂層要薄，導(dǎo)熱系數(shù)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(shè)計(jì)方會(huì)更理智地在空調(diào)系統(tǒng)中采用抗菌產(chǎn)品。

8．結(jié)語(yǔ)

潔凈室技術(shù)需要持續(xù)創(chuàng)新、不斷發(fā)展，生物潔凈技術(shù)就是暖通空調(diào)發(fā)展新方向與新技術(shù)之一。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，生物潔凈技術(shù)應(yīng)用面越來(lái)越廣，也會(huì)有更多的暖通空調(diào)工作者涉及它，本文希望通過(guò)對(duì)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(duì)微生物污染及其控制，也有益于將我國(guó)生物潔凈技術(shù)提高到一個(gè)更高的水平。