疫情防控常態化室內空氣消毒研究進展

王繼鵬 李岳森 曹澤楠 徐帥雯 馮鑫

摘要：由空氣傳播引起疾病的暴發流行以及生物恐怖事件的發生，致使人們對空氣中病原微生物污染愈加重視。空氣消毒是控制室內空氣的物理、化學和微生物污染，提高室內空氣質量的重要措施，是保障人們生命安全的關鍵。為尋找高效、環保及可持續動態消毒方法和技術，保證室內空氣質量，現就空氣消毒新技術和常用方法，如物理消毒法、化學消毒法、中草藥消毒法等研究進展進行綜述。

關鍵字：空氣消毒;物理消毒;化學消毒;中藥消毒。

一、前言：

近年來全球頻繁爆發通過空氣傳播的傳染疾病，造成了疫情的大范圍傳播與擴散，給人類的生命健康帶來了很大的威脅。例如：2003年的非典，2009年甲型H1N1流感，2013年中東呼吸綜合征（MSRS）[1]，以及1976年發現，2014年爆發的埃博拉病毒，和2019年底爆發的新型冠狀病毒肺炎引發的疫情等。眾所周知，感染傳染病的三個要素是：傳染源、傳播途徑與易感人群。而我們能減少傳染病的發生的最主要的辦法便是切斷傳播途徑。傳播途徑是病原體從傳染源排除體外即進入空氣中，經過一定的傳播方式感染易感人群的過程。

空氣是人類賴以生存的條件，卻亦是病毒、細菌等微生物傳播的重要載體。目前世界上主要有41種傳染病，其中14種傳染病史經過空氣傳播的[2]，占據傳染病種類的百分之三十四之多。因此，對空氣進行消毒意義重大，不僅可以有效的防止空氣傳播引起的呼吸道疾病發生，而且也能夠預防出現空氣交叉感染。目前，各國醫院內的交叉感染率為3%～8%，而急診換藥室則是醫院交叉感染的高發區，約為20%～30%[3]，換藥室是院內感染的高危區域，發生感染的危險性要比普通病房患者高5～10倍[4]，在劉麗麗[5]等的臨床實驗中，我們可以看到在進行急診換藥室感染控制路徑后，觀察組的患者情況明顯較好。由此可見，空氣消毒，是當下改善公共場所等的空氣污染、提高其空氣質量的一種切實可行的方法。

二、消毒方法研究進展

1.物理消毒法

（1）紫外線消毒

紫外線輻射可以有效殺滅致病微生物，例如芽孢、病菌及真菌等等凡是被各種致病微生物污染的表面、空氣，都可以利用紫外線消毒法進行消毒處理。但空氣微生物的種類和數量、氣溶膠的粒徑大小和溫度、相對濕度、紫外線的照射強度等因素均會影響紫外線空氣消毒的效果。紫外線消毒是現階段醫院消毒的主要形式，但紫外線照射時釋放的能量較低，穿透塵埃、物體的遮擋能力弱，影響消毒效果，另外，紫外線容易損傷皮膚、引發電光性眼炎。所以就目前來說紫外線空氣消毒還存有一定的局限性[6]。

（2）高壓靜電吸附消毒

高壓靜電吸附消毒是讓空氣中攜帶的微生物塵粒在高壓靜電場作用下帶電負荷，通過吸附以此消毒空氣。在周紅菊[6]研究中提到，高壓靜電空氣消毒法優點頗多，在有效去除室內細菌數量的同時，也降低了室內空氣中的攜菌小顆粒物質。由此看來這種消毒方法簡單、易行連續消毒、殺滅動態環境中的細菌，持久保持空氣質量且不污染周邊環境[8]。但依舊存在消毒設備價值高，結構復雜，設備不能水洗，一般不能重復使用，消毒過程中會產生臭氧等缺點。

（3）等離子體消毒

研究表明，運行120min等離子體空氣消毒機平均能消除92.35%自然菌;且類似手術室的動態環境中，殺菌率隨著手術時間的延長室內細菌量保持在200cfu/m3以下，達到2類環境標準[9]。等離子體消毒設備殺滅流經放電面附近的空氣微生物效果極強，可連續在有人的場合進行殺菌消毒，但是其設備所耗費的經濟成本較高，加之低溫滅菌操作規程、管理機制和標準處于逐步完善的階段，尚未大范圍應用。

二、化學消毒方法

1.臭氧消毒

臭氧消毒滅菌方法性價比高，具有高效、潔凈、方便、無殘留死角等特點，被廣泛應用。但臭氧在消毒的同時，對很多物品有損壞作用，濃度越高對物品損害越嚴重。臭氧可以使銅片生銹、橡膠老化變色、彈性降低，以致脆性斷裂;使織物漂白褪色，并對設備有一定的危害。臭氧能與室內環境中很多物質發生反應，形成一些低分子量的中間產物，造成空氣二次污染。

2.二氧化氯消毒

二氧化氯作為一種安全的、高效的消毒劑，現已廣泛應用于紙漿造紙工業、日用化工、水處理、食品行業、醫藥行業、石油開采、微生物發酵等領域，近幾年隨著人類生活水平的提高，人們對生活質量要求越來越高，更加明顯的注重室外室內接觸到的環境，所以開拓了二氧化氯在室內空氣消毒方面的應用。二氧化氯對人體的影響隨著濃度的不同人類有不同的反應，二氧化氯氣體在空氣中的濃度大于5mg/L時，就能感受出來;但是濃度小于10mg/L的情況下對人類及動物不會產生不利影響;只有二氧化氯使用濃度超過正常范圍偏高時，人類及動物感覺器官及粘膜和神經系統受到影響，對人的身體機能有害[10]，然而，到達此種濃度范圍的情況非常少見。在濃度低于3mg/L空間的情況下，二氧化氯對人體利大于弊。因為此濃度下既可以殺滅對人體有害的病原菌而且可以使空氣更加潔凈衛生，對人體更加健康。

3.醛類消毒

醛類消毒劑在醛類化合物中，作為消毒劑應用最早的是甲醛，迄今已有百年歷史。據英國甲醛消毒委員會（1958）報道[11]，將天花病人的痂制成懸液，污染棉線，干燥后在4℃下用甲醛氣體消毒24h，病毒被殺滅。此外，用5%甲醛溶液作用10min，可以殺滅球孢子菌、組織胞漿菌和芽生菌。但是，甲醛對人體有一定的毒性，并被證明有潛在的致癌性。室內裝修材料中有含高濃度甲醛的材料，其造成中毒的事件也多見報道。醛類消毒劑具有強大的殺滅作用，而且作用快、殺菌譜廣，對消毒品幾乎無損害，但有潛在致癌性和造成中毒的可能。

4.中藥消毒方法

藥理學研究證實，艾葉、蒼術等防疫藥物具有抗細菌、真菌和病毒活性及殺滅昆蟲活性的作用。在抗擊傳染性非典型肺炎（SARS）疫情中，北京大學深圳醫院將蒼術煙熏空氣消毒法與化學、物理空氣消毒法結合，該院無1例SARS院內感染[12]，為新冠肺炎疫情阻擊戰提供了新思路。蒼術有效成分蒼術酮可殺滅H3N2、H5N1甲型流感病毒和乙型流感病毒[13]，因此可用于預防甲型乙型流感。中藥空氣消毒法不但對細菌、病毒及空氣中自然菌和昆蟲有滅活作用，而且可在有人情況下實施。

中藥消毒劑因其消毒效果理想、對人體無害、對物品無腐蝕，可提升室內人員的空氣滿意度及氣味舒適度等特點，越來越受到人們的關注。如梁玉玲[14]發現香薰中藥消毒劑安全無毒，較過氧乙酸易為患者接受。此外，日常適量吸入蒼術、艾葉熏蒸煙霧，有扶正止咳、平喘祛痰的作用，可預防流行性感冒。

三、總結與展望

目前用于空氣消毒方法主要是紫外線照射和臭氧消毒，也用甲醛、等離子體消毒等化學和物理方法。這些方法對殺滅致病微生物具有作用快速，有效濃度低，效果較好的特點，但各自均有一定的缺陷，如毒性、刺激性、金屬腐蝕性、持續效果差;而且許多方法其本身又構成污染物，對人體健康有不同程度的影響，不適合有人環境;消毒時所有人員必須離場，操作系統需要有防護措施;消毒后異味不能很快消除，長期使用會對人體有蓄積中毒的隱患等。醛類消毒劑有潛在致癌性和造成中毒的可能。紫外線照射臭氧濃度超過0.3mg/m3、時間過長可能使人體皮膚產生紅斑或引起紫外線眼炎及臭氧中毒、脫發、掉眉毛等副作用，同時紫外線照射消毒效果維持不長，停止照射后細菌很快回升，會受紫外燈強度、潔凈度、環境溫度、相對濕度、遮擋物和距離等因素影響。二氧化氯在我國應用已遍布各領域，其生物安全性和有效性也得到認可。但緩釋型的二氧化氯存在釋放不穩定初期釋放濃度高而持續時間短的問題，固體二氧化氯的保存方式和使用期限有待進一步改進等，因此對固體二氧化氯的研究仍是一大熱點。選擇合適的載體，采用有效的生產工藝解決暴釋和釋放濃度和釋放周期的問題。同時二氧化氯在日常生活中的使用普及度不夠，尤其是在空氣凈化方面的應用，緩釋型二氧化氯制劑和產品未作出強制性標準，這樣在二氧化氯的制劑以及產品方面有一定欠缺，同時也不利于二氧化氯產品的普及和利用，因此還需大力開展二氧化氯的研究工作。

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（河北科技大學化學與制藥工程學院 河北 石家莊 050000）

作者簡介：王繼鵬，2000年1月出生，男，漢族，河北省保定市順平縣人，河北科技大學本科在校生，研究方向：能源化工.