空调系统致病菌的分析及防治 - 文章

空调系统致病菌的分析及防治

作者：贵州工业大学江泽标

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摘要：从微生物学的角度，阐明空调系统吸入尘上沾附的致病微生物，对室内环境品质的破坏和对人身体健康的危害，并提出了一些相应的解决措施。
关键词：致病微生物；空气处理机组；风机盘管机组

引言

舒适性空调一般都有温度、湿度、气流速度的要求。大多数民用舒适性空调以满足温度、湿度和一定的气流速度为主，对于洁净度，民用空调一般设置一道初效过滤器，将大颗粒的灰尘滤掉即可，而在医院空调中洁净度的要求则很严格。随着社会的发展和人们生活的提高，对空调空气品质也提出了更高的要求。本文旨在对采用空气调节的环境，进入其室内空气灰尘中的致病微生物作一些探讨，并提出一些可行的防治措施。

自然界有许多生物，微生物是其中重要的一种。大多数微生物是有益的，但少数微生物是有害的。病原微生物如细菌、病毒、霉菌、变形虫等能引起人的各种疾病如肝炎、沙眼、肠道病、感冒等，另外硫细菌和铁细菌还能引起金属管道的腐蚀，如表1。

表1 空气中的病原微生物

微生物具有(1)个体小(如病毒小于0.2μm，酵母菌只有几μm至十几μm)；(2)繁殖快(繁殖一代只需20分钟左右，慢的几个小时)；(3)分布广、种类繁多；(4)较易变异的特点，其对温度的适应性也比较强，如霉菌、放线菌的最佳适合温度为23°-37℃，在50°-60℃可以生长，有的在20℃以下也可生长(这种温度在空调系统中最常见)。

空气中微生物的来源一般是由于尘土飞扬将尘土中微生物带到空气中，小水滴飞溅将水中微生物带到空气中，人和动物干燥脱落物、呼吸道、口腔内含微生物分泌物通过咳嗽、打喷嚏等方式飞到空气中。室外空气中微生物量与环境卫生状况、绿化程度、尘埃颗粒多寡及大小有关，如表2。

表2 不同场所上空微生物数量(个数／m3(空气))

场所畜舍宿舍城市街道市区公园海洋上空北纬80°
微生物 100000～2000000 20000 5000 200 1～2 0

室内(包括住宅、公共场所、医院、办公室、集体宿舍及教室等)空气中微生物数量与人员密度和活动情况、空气流通程度关系很大，也与室内卫生状况有关。室内空气中存在很多致病微生物，如表3。

表3 不同室内环境微生物总数及致病微生物种类和数量

室内空气中除表3外还有白色葡萄球菌、绿脓杆菌、沙门杆菌、大肠杆菌、白喉杆菌、肺炎球菌及杆菌、结核杆菌、病毒粒子、阿米巴(变形虫)胞囊、立克次氏体等。

1 空调系统中病原微生物来源及危害

目前许多中央空调大多采用半集中式系统，尤其以末端风机盘管加集中新风机组方式居多，以及常采用空气新风及回风由空气处理机组集中处理后再通过风管送入各空调房间的集中式空调系统方式。这两种方式都采用间接式盘管换热，水在管内流动、空气在盘管外流动与管内水进行热量交换。尤其在夏季产生凝结水在凝结水盘内，且由于凝结水盘处于回风负压区，末端风机由排空了水的凝结水管内抽空气而造成室内回风量减少，送风冷量不够，故在现场施工中凝结水管一般应在水盘排水出口加装一段水封管段，这样在凝结水盘内会形成高湿的环境，如果施工不当或设计考虑不周甚至聚积许多凝结水。室外空气中致病微生物会通过新风入口，由室外灰尘带入进新风机组或进入到带新风口的组合式空调箱中，而室内空气中致病微生物则从回风口由灰尘带入到组合式空调箱或室内末端风机盘管中，沾附在盘管上和沉降在凝结水盘中，尤其是在凝结水盘中由于其高湿的特点有利于滋生和繁殖大量的病原微生物，导致送入空调房间，对其中长期工作和生活的人们造成极大的危害，使人的工作环境恶化，造成工作效率下降，并产生与此有关的疾病，尤其是一些慢性病会对人的身体造成长久的损害和经济上的损失。如1976年在美国一家旅馆召开退伍军人军团会议，发生肺炎流行，累及182人，死亡29人，从死者肺组织中分离到一种革兰阴性菌，1978年被定名为嗜肺军团杆菌，所致疾病被称为军团病。其感染源就是该旅馆空气调节器中滋生了致病菌，其附着在灰尘上由空气送风口送到空调房间所引起的感染。

2 空气细菌卫生标准

空气是人类与动物生存必需的极重要因素，也是传播疾病的媒介。为了防止疾病的传播，提高人类的健康水平，净化空气极为重要。获得清洁空气的最好措施是绿化环境和搞好空内、外环境卫生。有些部门如医院空调中多用备有初效、中效和高效过滤器的空气调节除尘设备，它既达到恒温控制又可提供无菌空气，但过滤器仅仅是除菌不是灭菌。而一般舒适性空调考虑到系统的阻力和投资成本都不采用也没有必要采用高效过滤器，只是在空调器新风入口和回风口采用一级初效过滤网即可，那么带有致病微生物的小颗粒灰尘仍会进入到空调系统，如果不及时清洗过滤器，其上带有致病微生物的灰尘还会有一部分在风压下再次进入空调系统，另外人的进出活动也会将致病微生物带到室内。

目前，空气还没有统一的卫生标准，一般认为，室内1m3空气中细菌数为500～1000个以上时，可作为空气污染的指标。空气污染的指示菌以咽喉正常菌丛中的绿色链球菌为最合适，绿色链球菌在上呼吸道和空气中比溶血性链球菌易发现且有规律，故前苏联Щафйр建议通气不良的住宅空气标准如表4，可供参考。

表4 通气不良的住宅空气卫生标准

生物洁净室也没有统一标准，大多数国家采用美国1967年颁发的航空宇宙局(NASA)标准。该标准要求严格，对民用生物洁净环境要求过高，日本建议按表5中的指标为评价指标。

表5 以细菌总数为指标评价空气的清洁程度

表6为空气洁净度等级。

表6 空气洁净度等级

3 空调系统中致病微生物防治措施的探讨

综上所述，由于民用空调不采用高效过滤器的生物洁净技术，本文针对具体特点对民用空调采用以下措施。

3.1 采用紫光灯进行防灭菌

紫外线的波长为200～390 nm(纳米)，以波长260 nm左右的紫外线杀菌力最强。紫外线热效应特别高，通过物质时产生高能杀死所含微生物。其杀死微生物主要是对DNA的作用，致使DNA不可能复制，导致微生物的死亡。紫外灯是人工制造的低压水银灯，其杀菌力强且稳定，杀菌力随其剂量的增加而增强，剂量是照射强度与照射时间的乘积，如果紫外线杀菌灯的功率和照射距离不变，则所照射时间就表示相对剂量。比如无菌箱内功率为15 W，距离1 m左右处，照射20～30分钟即可杀死空气中微生物。对于末端风机盘管和集中空气处理机组盘管段或过滤器段，可安装相应功率的紫光灯直接对凝结水盘和盘管作表面消毒和空气消毒，杀死由新风和回风带入的沉积在水盘和盘管上的致病微生物。紫光灯的价格比较便宜，占民用空调系统总投资的比例很小而且安装简单，用电量也很小，但其效果比较明显，目前已有一些产品用这种方式，如香港的雅士空调。虽然紫外线的穿透能力较差但其对人的眼睛和皮肤有刺激的灼伤作用，故操作时应加以注意，另外空气在紫外线的照射下会产生臭氧O.3，臭氧具有一定的杀菌作用，但其浓度过高会引起头痛、胸闷、晕眩等症状，故臭氧在空气中的极限含量要控制在不大于0.1%～1%。

3.2 采用化学方式进行防灭菌

在空调系统安装紫光灯利用紫外线杀菌的方法属于物理方法，化学方法可采用具有杀菌作用的一些有机化合物或其它物质。可作为杀菌剂的有机化合物有以下一些：

3.2.1 醇

醇是脱水剂和脂溶剂，可使蛋白质脱水、变性，溶解细胞质膜的脂类物质进而杀死微生物机体。一般化学杀菌剂的杀菌力与其浓度成正比，乙醇则不然，以70%的乙醇杀菌力最强。乙醇浓度过低和纯乙醇都不起杀菌作用。甲醇杀菌力差且有毒，不宜作杀菌剂。其他醇杀菌力比乙醇强，但不溶于水，不能作杀菌剂。

3.2.2 甲醛

甲醛是很有效的杀菌剂，对微生物及孢子同样有效，对细胞、真菌和病毒均有效。37%～40%甲醛溶液称为福尔马林，有杀菌和抑菌作用，但其蒸气具有强烈的刺激性和气味。

3.2.3 酚(又名石炭酸)

酚是表面活性剂，酚与其衍生物能引起蛋白质变性，并破坏细胞质膜。浓度为0.1%能抑制微生物的生长，1%的在20分钟内可杀死细菌，3%-5%的溶液几分钟可杀死细菌，5%的溶液可作喷雾消毒空气，细菌芽孢和病毒在5%的溶液中存活几小时。甲酚的杀菌力比其他酚强几倍，但难溶于水，易与皂液形成乳浊液，叫来苏尔，1%-2%的来苏尔常用于皮肤消毒，3%-5%浓度的来苏尔可用于消毒物品的表面。

3.2.4 新洁尔灭(季胺盐)

新洁尔灭是表面活性强的杀菌剂。它对许多非芽孢型的致病菌有着极强的致死作用，革兰氏阳性及阴性菌，例如，葡萄球菌、伤寒杆菌、大肠杆菌、痢疾杆菌、霍乱弧菌及霉菌等经几分钟接触后即被杀死。但在高度稀释下只有抑菌作用，稀释度小时有杀菌作用及去污垢作用，对人无毒。将5%的原液稀释为0.1%的水溶液可用于皮肤消毒，浸泡5分钟达到消毒效果，添加0.5%NaNO3还可作效果良好的防锈剂。

3.2.5 戊二醛

戊二醛为快速高效消毒剂，其杀菌机制是对含硫微生物的蛋白质产生烷基作用，杀菌作用随温度的升高而升高，受有机物的影响比其它消毒剂小，pH＞5～8.5时杀菌作用最强，市售戊二醛含量为25%～50%(重量／体积)，是无色或蛋黄色的油状液体，呈中性，挥发性弱，气味小，可与水相混合，常用浓度为2%，可加0.5%的亚硝酸钠作防锈剂。如美国产的戊二醛杀生剂A515，其杀菌效果能保持较长的时间，72小时后的杀菌率仍有90%以上。

3.2.6 洗必泰(双氯本双胍已烷)

洗必泰能迅速吸附于细菌表面，破坏细菌膜及抑制氢酶的活性，杀灭细菌繁殖体和有限的真菌，对G-菌的杀灭力较强于G+对结核杆菌和细菌芽孢有抑制作用。对异养菌有91%、对霉菌有86%的杀菌率，其与酸生成盐类如醋酸洗必泰、盐酸洗必泰、柠檬素洗必泰。5mg/L的盐酸洗必泰、20mg/L的柠檬素洗必泰其杀菌率为99%。

3.2.7 过氧化氢(双氧水)

过氧化氢对细菌繁殖体、芽孢、真菌、病毒均有一定的杀灭作用，其自身可形成很强的自由羟基，破坏蛋白质的基础分子结构，从而达到抑制与杀灭细菌效果，属高效灭菌剂，可采用10%～25%浓度的过氧化氢溶液作灭菌剂，空气中最高浓度要控制在1.4mg/m3。

3.2.8 “84”消毒液

“84”消毒液的主要成分为次氯酸，原液有效含氯量为5%～6%，对细菌芽孢、病毒均有很强的杀灭作用，为中效消毒剂，有效含氯量高时为高效消毒剂，“84”消毒液与水按1∶200的浓度配置溶液来进行消毒。

综上所述，可用于杀死病原微生物的化学杀菌剂除开有机化合物还有很多，但有许多并不适合用于空调系统，空调系统要求空气不能有异常气味或其它的破坏作用，例如来苏尔虽杀菌效果比较好，但其具有强烈的刺激性和难闻的味道，故本文推荐采用杀菌效果好、价格低廉、对人无毒及没有气味或气味很小，对空调系统不会造成影响的新洁尔灭、戊二醛、洗必泰、“84”消毒液等来作为空调系统的杀菌剂，当然本文未涉及到的具有同样效果的杀菌剂还有许多，不一一列出。末端风机盘管及新风机组在施工安装中都将其安装在活动的顶板内，以便于今后的检查和维修，故可将配制好的杀菌剂通过打开活动顶板一个月(或根据现场实际情况适当延长或缩短)定期喷洒在末端风机盘管上和凝结水盘里及过滤网上，保证回风由室内带入的并滋生和繁殖在那里的致病微生物被杀死。对于集中空气处理箱都有一个空调机房，其盘管段及过滤器段一般都是设置一个检修门，其内部由新风和回风带入的并滋生和繁殖在那里的致病微生物，也可通过打开检修门定期喷洒杀菌剂将其杀死。另外还可以在喷洒的杀菌剂里面加入一些带有香味的除臭液，消除空调系统由于长期运行而产生的异味，使送入空调房间的空气更加清新，环境更加舒适。

4 加强运行管理维护

上面提到的物理杀菌方法可和化学杀菌方法同时采用，以达到良好的杀菌效果。另外空调系统的正常运行与日常的维护管理工作是分不开的，保证空气处理机组和风机盘管机组的清洁及空气处理机房的卫生是必须的。及时清洗机组的过滤器，防止被过滤器拦截下来的带有致病微生物的灰尘再次进入系统和空调房间。有些运行中的集中空气处理机房由于管理不善，常有许多杂物堆放在里面，经常不打扫，造成有许多垃圾和灰尘，甚至有许多老鼠，致使机房本身就是一个致病微生物的发源地。故对机组过滤器的及时清洗和空调机房的卫生维护管理是防灭菌的一个重要前提条件。

5 结语

评价室内空气品质的指标有许多，有温度、湿度、CO2、甲醛等，本文主要是从微生物学的角度，指出由吸入尘带入到空调系统及空调房间的致病微生物对空气品质的破坏和对人身体健康的危害，并由此提出了一些可行的解决措施。

参考文献：
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The Analysis and Treatment of Pathogenic Bacteris

JIANG Ze-biao

(School of Resources and Environment,GUT,Guiyang 550003，China)

Abstract：This paper deals with morbigenous microorganism conglutinated by the indoor air through airconditioning system,unravels its harm to the interior environment and human health as viewed from microbiology,and suggests some measures of solving this problem.

Key words:morbigenous microorganism;air handling unit;fancoil unit(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (6/24/2005)


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