醫(yī)院室內(nèi)空氣凈化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

張?jiān)ソ? 陳世豪

(鄭州大學(xué)護(hù)理與健康學(xué)院, 河南 鄭州, 450001)

醫(yī)院空氣質(zhì)量是人們在醫(yī)院就醫(yī)時普遍所擔(dān)憂的問題，醫(yī)院作為人員流動巨大的場所，也從未停止過對室內(nèi)空氣凈化消毒。本文通過列舉醫(yī)院內(nèi)使用的不同的空氣凈化技術(shù)，闡述各種凈化器的工作原理，比較出各種空氣凈化器的優(yōu)缺點(diǎn)，為醫(yī)院選擇合適的空氣凈化器提供參考，同時增強(qiáng)人們對醫(yī)院室內(nèi)空氣凈化的認(rèn)識。

1 常用的物理凈化技術(shù)

常用的物理消毒凈化技術(shù)原理是破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，使細(xì)菌裂解、病毒無法復(fù)制。常見的有紫外線消毒技術(shù)、光電催化技術(shù)、等離子消毒技術(shù)。也可通過物理吸附的方法降低空氣中的有害物質(zhì)濃度，如靜電吸附技術(shù)。

1.1 紫外線消毒技術(shù)

紫外光照射法是一種常見的空氣消毒方法，波長260 nm的紫外線是DNA分子的主要吸收峰，紫外線的作用使同一條鏈DNA相鄰嘧啶間形成胸腺嘧啶二聚體，引起雙鏈結(jié)構(gòu)扭曲變形，阻礙堿基正常配對，從而抑制DNA的復(fù)制[1]。紫外線消毒可以直接用于空氣、飲用水凈化，也可作用于物體表面，如傷口感染消毒?，F(xiàn)如今空氣消毒設(shè)備種類日益繁多，但紫外線消毒仍然是主要的方式[2-3]。紫外線照射具有消毒范圍廣的優(yōu)點(diǎn)，但是其必須要維持一定的照射時間才能發(fā)揮有效作用，且紫外線輻射對人體也有一定的傷害[4]。目前醫(yī)院使用的紫外線燈管有不同的規(guī)格，如20、30、40 W等，有實(shí)驗(yàn)說明紫外線燈管的功率較高時消毒效率較高，功率較低的紫外線燈可以通過延長照射時間來提高消毒效果[5]。

1.2 光催化消毒技術(shù)

納米光催化技術(shù)可以利用各種途徑的紫外光，在室溫條件下將室內(nèi)微生物滅活，將各種揮發(fā)性有機(jī)污染物予以光解消除。通常氧化劑選用納米二氧化鈦(TiO2)[6]，納米TiO2光催化反應(yīng)產(chǎn)生的活性羥基反應(yīng)能高于有機(jī)物中各類化學(xué)鍵能，能快速有效地分解構(gòu)成微生物的有機(jī)物，再加上其他活性氧物質(zhì)的協(xié)同作用，通過直接或一系列氧化鏈?zhǔn)椒磻?yīng)對生物細(xì)胞結(jié)構(gòu)引起廣泛的損壞性破壞，從而達(dá)到殺滅微生物的目的[7]。同時光催化劑還可降解細(xì)菌釋放的有毒復(fù)合物，攻擊細(xì)菌外層細(xì)胞，破壞細(xì)菌內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而徹底滅菌。納米TiO2不僅具有高催化活性、強(qiáng)氧化還原性、穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì)，同時具有成本低廉、抗腐蝕作用強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，納米TiO2光催化技術(shù)是目前應(yīng)用最廣泛的光催化技術(shù)[8]，可用于醫(yī)院室內(nèi)的空氣凈化，適用于各種動態(tài)的環(huán)境及各種類型的治療室、儲物室等環(huán)境。

1.3 高壓靜電吸附技術(shù)

高壓靜電吸附裝置通過高壓靜電發(fā)生器可產(chǎn)生4～8 kV 的直流高壓電壓并在靜電吸附裝置內(nèi)部形成強(qiáng)靜電場。當(dāng)室內(nèi)空氣通過靜電吸附裝置時，空氣中的顆粒物以及微生物被迫帶上正電荷并被吸附到負(fù)板上[9]。靜電吸附裝置具有捕捉直徑為0.01μm的顆粒物的能力。 靜電吸附型空氣消毒機(jī)的核心是一種正離子發(fā)生器，能夠不斷地產(chǎn)生高濃度的正離子，空氣中帶負(fù)電的細(xì)菌處于正離子的包圍中，細(xì)菌表面負(fù)離子與正離子接觸，迅速獲得飽和電量，通過電解過程快速釋放能量，放出電荷，正離子穿透多孔的細(xì)胞壁滲透到細(xì)胞內(nèi)部，破壞細(xì)胞電解質(zhì)和細(xì)胞膜，通過電刺激作用殺死微生物以達(dá)到除菌目的，因此對人體無毒無害。靜電吸附技術(shù)可以有效地去除空氣中的苯類、甲醛、一氧化碳、氨等有害氣體[10]，并能夠?yàn)V除其他各種異味，例如血腥味、使用高頻電刀電灼組織產(chǎn)生的焦味等，保持室內(nèi)潔凈的環(huán)境。

1.4 等離子消毒

等離子體空氣消毒機(jī)的核心是等離子體發(fā)生器。等離子體空氣消毒機(jī)利用等離子體靜電場將細(xì)菌分解并擊破，將塵埃極化并吸附，再組合藥物浸漬型活性炭、靜電網(wǎng)、光觸媒催化裝置等組件進(jìn)行二次殺菌過濾。一方面等離子體空氣消毒機(jī)內(nèi)部巨大的電場作用，對細(xì)菌細(xì)胞膜構(gòu)成嚴(yán)重?fù)舸┖推茐?；另一方面打開氣體分子鍵，生成一些單原子分子和負(fù)氧離子、氫氧根離子和自由氧原子等，具有活化和強(qiáng)氧化能力，激發(fā)態(tài)粒子又能輻射紫外線，對細(xì)菌、病毒具有很強(qiáng)的殺傷力[11]。

等離子體空氣消毒機(jī)可以在有人員活動的動態(tài)環(huán)境下進(jìn)行空氣消毒并連續(xù)除菌，并使空氣中微生物數(shù)量明顯下降，克服了傳統(tǒng)消毒方法一旦去除消毒因素后空氣中微生物數(shù)量便很快增加的弊端，能夠有力地控制醫(yī)院感染。研究[12]顯示，等離子體空氣消毒機(jī)對小兒腦癱病房的消毒效果可靠，能夠有效降低腦癱康復(fù)病區(qū)醫(yī)院感染。高敏等[13]的實(shí)驗(yàn)表明，等離子空氣凈化器在急診ICU中消毒2 h后，菌落的消亡率達(dá)到75%，消毒3 h后達(dá)到93.6%，在專家門診的應(yīng)用效果更加顯著。

2 常用的化學(xué)消毒凈化技術(shù)

空氣凈化器化學(xué)消毒技術(shù)主要是指將具有消毒作用的化學(xué)制劑進(jìn)行霧化、氣化及熏蒸等操作的方法，使化學(xué)制劑散播到空氣中，然后對空氣中的微生物發(fā)揮作用。常見的化學(xué)消毒劑有二氧化氯、過氧乙酸、臭氧等。

2.1 二氧化氯噴霧消毒法

二氧化氯是一種既可以作為氣態(tài)分子也可作為水溶液起效的理想消毒劑。我國《醫(yī)療機(jī)構(gòu)消毒技術(shù)規(guī)范》將二氧化氯列為高水平消毒方法。《二氧化氯消毒劑衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》中指出二氧化氯可用于醫(yī)院污水及非金屬醫(yī)療器械的消毒[14]。

二氧化氯消毒液常以噴霧及擦拭的方式對醫(yī)院空間及物體表面進(jìn)行消毒。二氧化氯液體制劑在使用過程中可能產(chǎn)生殘留，而與液體消毒劑相比，氣態(tài)二氧化氯具有擴(kuò)散性強(qiáng)、穿透性強(qiáng)、無殘留等特點(diǎn)，可在短時間內(nèi)對空間的死角等達(dá)到高效消毒的作用[15]。Ogata等[16]利用≤0.03 ppm的氣態(tài)二氧化氯對病房、手術(shù)室消毒120 min，微生物群落數(shù)量在消毒后大幅度降低，微生物群落數(shù)量由消毒前的(66.8±31.2)個/m3下降到(10.9 ±6.7)個/m3，體現(xiàn)了氣態(tài)二氧化氯在極低濃度下的消毒能力。趙紫華等[17]將100 mg/L濃度、20 mL/m3用量的二氧化氯分別以普通噴霧、氣溶膠噴霧和氣體熏蒸 3 種方式對體積為1 m3密閉空間進(jìn)行消毒 30 min后，殺菌率均達(dá)到90%，滿足醫(yī)院Ⅱ類空氣環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。在我國二氧化氯應(yīng)用的相關(guān)政策法規(guī)已比較健全，但國內(nèi)醫(yī)用二氧化氯產(chǎn)品開發(fā)和推廣相對滯后[18]。

2.2 過氧乙酸霧化熏蒸法

過氧乙酸是一種常用的消毒劑，因其消毒后無殘留，使用較為廣泛。過氧乙酸的殺菌機(jī)制主要是借助過氧乙酸自身的氧化作用，持續(xù)與細(xì)胞的核酸中的堿基對發(fā)生反應(yīng)，破壞DNA的雙鏈結(jié)構(gòu)，從而使細(xì)菌的遺傳物質(zhì)不能復(fù)制，同時也能與細(xì)胞中酶、氨基酸發(fā)生反應(yīng)，從而破解細(xì)菌代謝，阻止細(xì)菌繁殖。過氧乙酸殺菌范圍廣，殺菌速度快，自身分解速度快[19]。霧化熏蒸法消毒是指在無人存在的密閉環(huán)境中，采用超聲或微粒子噴霧等發(fā)生器產(chǎn)生過氧乙酸溶膠，進(jìn)行醫(yī)院室內(nèi)空氣的消毒。有研究[20]證明，將過氧乙酸稀釋成3%～5%的水溶液，過氧乙酸用量按l g/m3加熱薰蒸，在相對濕度60%～80%條件下作用2 h，可達(dá)到滿意的空氣消毒效果；也可用過氧乙酸低濃度噴霧，5 g/L過氧乙酸噴霧用量20～30 mL/m3，密閉作用30 min以上，即可達(dá)到良好的消毒效果。

2.3 臭氧消毒凈化技術(shù)

臭氧是一種高效的具有強(qiáng)氧化性的消毒劑，能夠在除色除味的同時氧化分解有機(jī)物。臭氧的氧化還原電位較高，能夠破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁、分解細(xì)胞膜、破壞遺傳物質(zhì)核酸及其組織結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺菌的效果。此外，臭氧對病毒、芽孢等生命力頑強(qiáng)的微生物也有很好的滅活效果[21]。臭氧作為消毒劑的優(yōu)點(diǎn)有殺菌徹底、迅速、不易受外界影響等，但同時也具有明顯的缺點(diǎn)，臭氧對人和醫(yī)療設(shè)備具有腐蝕性，使用中存在設(shè)備維護(hù)困難等問題。臭氧很少作為單一的消毒劑去消毒，常與其他物理方法聯(lián)合使用殺菌。

3 其他空氣凈化技術(shù)

負(fù)離子沉降吸附技術(shù)是通過負(fù)離子降低可吸入顆粒物的濃度以及有效除去懸浮菌，從而起到消毒、殺菌的作用，同時能夠分解部分對人體有害的有機(jī)化合物。有研究[22]表明，在兒童哮喘病房內(nèi)使用負(fù)離子空氣凈化器能夠有效地降低室內(nèi)塵螨以及粉塵螨的濃度，從而降低患者和塵螨接觸的概率，同時，在一定程度上改善過敏性哮喘的癥狀。負(fù)離子沉降吸附技術(shù)對改善室內(nèi)空氣品質(zhì)效果顯著，尤其適用于人流量較少或室內(nèi)人員雖較多但活動強(qiáng)度不大，而污染物發(fā)生量較為穩(wěn)定的閉合場所。

4 小結(jié)

醫(yī)院內(nèi)空氣凈化器的種類繁多，各自采用的消毒方法也不盡相同。采用物理方法消毒時多是結(jié)合多種方法共同作用?；瘜W(xué)方法消毒多是用特殊的氣溶膠發(fā)生裝置或是霧化裝置將消毒劑作用于相應(yīng)的環(huán)境內(nèi)，但這種方法多適用于無人、密閉的環(huán)境。針對相應(yīng)的環(huán)境采用合適的空氣凈化器對醫(yī)院室內(nèi)的空氣凈化效果極為重要，選擇合適的空氣凈化器有利于提高醫(yī)院內(nèi)的工作效率，降低醫(yī)院感染的發(fā)生率，節(jié)約消毒成本。