从病原微生物防控角度探讨抗菌技术在室内环境中的应用

时间:2020-04-15 12:12:52 来源:CIAA 点击量:

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人的一生80%以上的时间都是在室内度过,因此室内环境对人体健康的影响怎么强调都不为过。

01 病原微生物是重要的室内污染源
那么,室内影响人体健康的因素主要有哪些呢?中国工程院钟南山院士在“2018聚焦健康人居室内环境与健康高峰论坛”表示,室内污染的来源包括人体呼出的二氧化碳、病原微生物,室内装修产生的苯系物、甲醛、氨和氡等。
之所以如此,是因为随着经济、科技的发展,社会的进步,酒店、住宅等环境的密封性大幅改善,室内自然换气次数下降,甚至部分区域换气主要靠机械通风来解决,遂导致包括微生物污染在内的室内污染物非常容易蓄积。一项针对美国办公大楼内工作人员进行的调查研究显示,大楼综合症(在办公室内有眼睛模糊、呼吸和鼻不适、疲劳、头疼等症状,出来后上述症状变得像没有一样)的主要原因中,40%以上是由真菌、细菌造成的。
甲醛、苯系物、VOC等有机化学污染物,以及氡等放射性物质都是室内污染源,这已经成为常识。但对于病原微生物,大部分消费者却相对陌生。
那么什么是病原微生物呢?病原微生物是微生物中少数具有致病性,能引起人类和动植物病害的一类微生物。通常以微米(micron, μm =1/1000mm)或纳米(nanometer,nm=1/1000μm)作为测量病原微生物大小的单位。
病原微生物形体尽管非常微小,但对人类社会的危害却是灾难性的。以新型冠状病毒(2019-nCoV)为例,自2019年12月在湖北省武汉市出现开始,短短时间内就蔓延至全国,导致八万多人感染。而目前其在国外的感染病例,截至3月20日09:40时已经达到了163467例。
这已经不是病原微生物第一次侵袭人类。几千年来,天花病毒、鼠疫耶尔森菌、霍乱病毒、流感病毒、伤寒沙门菌、汉坦病毒、狂犬病毒、登革热病毒、艾滋病毒、SARS病毒、MERS病毒等引发的各种烈性传染病,导致了数以亿计的人类死亡。
在日常生活中病原微生物还会导致各种现代病。比如说冰箱综合症,多是因为李斯特菌等这种嗜冷菌引发的食源性疾病。比如空调病,多是因为军团菌等引发的呼吸道疾
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02 抗菌技术在室内环境中的应用策略
消毒是切断新型冠状病毒传播途径、控制新型冠状病毒肺炎流行的重要手段。但消毒虽然能够及时起效,但不能持久:按操作规程刚消完毒,该处微生物数量瞬间能下降至个位数甚至0,消毒完成后经过一段时间环境微生物数量就又会缓慢增长。因此,需要反复消毒。
与消毒不同,抗菌是采用化学或物理方法杀灭细菌或者妨碍细菌生长,繁殖及其活性的过程(卫生部《消毒技术规范》(2002版)给出的定义)。其特点是不能速效,但是可以保持长效(即能够持续地使微生物数量一直控制在较低的水平)。另外,与消毒以防止或减少病菌的传播为目的不同,抗菌除了可以防止或者减少病原微生物的传播外,还用于保护材料或者产品本身免受病原微生物的损害(如腐败、霉变等)。
作为一种重要的微生物控制方式,抗菌技术近年来在建筑和建材领域的得到广泛应用,抗菌涂料、抗菌玻璃胶、抗菌地板、抗菌瓷砖、抗菌卫浴等众多抗菌建材纷纷被开发出来,并在建筑行业得到大量应用。
然而病原微生物的传播渠道和途径是多样的、立体的。仍以新型冠状病毒(2019-nCoV)为例,其可以通过三种途径进行传播:一是以飞沫和气溶胶的形式经空气进行传播。二是以粪口的形式经水进行传播。三是以接触的形式进行传播。
既然病原微生物的传播渠道和途径是多样的、立体的,从切断病原微生物的传播途径角度出发,抗菌技术在室内环境中的应用需要从单纯的点扩展到线和面的应用上,即从独立的每种抗菌产品应用上升到室内场景集成的高度,通过对室内环境中可能的病原微生物传播的途径分析,提出立体的抗菌应对策略。
为此,首先需要识别病原微生物在室内环境中可能蓄积、并伺机进行传播的场所。一般来讲,病原微生物会通过以下场景在室内进行立体传播:
一、可能通过室内装饰装修(地面、墙面、顶面和台面等)和室内用品(家电、家具、家居纺织品等)的表面接触进行传播。
二、可能通过空调、中央空调、新风系统、空气净化器等涉空气系统以飞沫和气溶胶形式进行传播。
三、可能在厨房、卫生间、上水管、热水管、直饮水、净水器等涉水系统以粪口形式进行传播。
其次,要针对不同室内场景分别采取相应适合的抗菌处理或应用方式。针对以上三种病原微生物在室内进行立体传播的场景,提出以下应对策略:
第一,对于可能会发生接触传播的室内场景,尽可能在这些场景中使用具有抗菌功能的物品。
当然,因为不同物品放置的位置的适用方式不同,需要进行的抗菌处理方式也不同。比如床上用品,不仅要抗菌,还要防螨;比如浴室门、玻璃胶、密封胶等,不仅要抗菌,还要防霉。
表1:以住宅为例展示的在室内环境中的立体抗菌策略
序号 类别 材料/制品 抗菌/防霉要求
1 装修装饰 地面(含地板、踢脚) 抗菌+防霉
2 地砖、墙砖 抗菌
3 墙面(涂料、壁纸) 抗菌+防霉
4 顶面(含吊顶,石膏板/线) 抗菌+防霉
5 开关/插座外壳 抗菌
6 门(浴室门除外) 抗菌
7 浴室门 抗菌+防霉
8 玻璃胶、密封胶 防霉
9 生活保障系统(通风) 中央空调 按键、把手、回风口 抗菌
空滤、管道、接口件 抗菌+防霉
10 家用空调 抗菌+防霉
11 排气扇 壳体 抗菌
扇叶 防霉
12 生活保障系统(涉水) 厨房 人造石台面 抗菌
水槽 抗菌
13 卫生间 马桶及马桶圈 抗菌
14 洗手池及下柜 抗菌
15 电热水器外壳 抗菌
16 浴帘 抗菌+防霉
17 淋浴房 抗菌
18 上水管/热水管 抗菌
19 直饮水(滤芯) 抗菌
20 用品用具 家居纺织品 抗菌
21 窗帘 抗菌
22 家具(桌、椅、沙发、橱柜) 抗菌
第二,对于可能会经空气传播的室内场景,一是尽可能在这些场景中使用具有抗菌功能的物品;二是要对室内空气进行除菌处理。
比如空调,不仅要对遥控器按键和外壳、进风栅、导流板、轴流扇叶等部位进行抗菌处理,对接水盒、过滤网、翅片交换器等进行抗菌、防霉处理,还要通过除菌工艺或装置的使用,对流经空调的空气进行除菌处理,从而达到调控空气中微生物水平,降低乃至阻断病原微生物经空调进行传播,确保空调不至于成为污染源。
第三,对于可能会经水传播的室内场景,一是尽可能在这些室内场景中使用具有抗菌功能的物品,二是要对流经的水进行除菌处理。
比如饮水机,不仅要对龙头开关、外部接水盒、大顶盖及电源开关等各种按键进行抗细菌处理,对聪明头、聪明座、内部水桶、出水管、出水龙头等进行抗细菌和霉菌处理,还要通过除菌工艺或装置的使用(如紫外、反渗透膜等),对流经的水体进行杀菌和除菌处理。
最近,海尔热水器推出七星级健康热水器。该产品通过将关键部件如内腔、进/出水管等全部采用具有抗菌功能的部件,实现了热水器全管路抗/抑菌的功能。在此基础上,该产品还采用巴氏消毒法对其储水中的细菌杀灭/除掉的功能。进一步的,为提升杀菌效率,该产品还采用3D聚能环的方式实现出水口瞬间高温(超过120摄氏度)的方式除菌。这就是一个典型的对涉水产品表面进行抗菌处理,对流经的水体进行除菌处理的应用案例。
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03 《室内健康环境 抗菌防霉技术应用指南》规范抗菌技术在室内环境中的应用
为了确保抗菌技术和抗菌产品在室内环境中应用的更规范、更合理,日前,由同曦集团有限公司提出,中关村汇智抗菌新材料产业技术创新联盟正式立项了《室内健康环境 抗菌防霉技术应用指南》系列团体标准。
表2:已经立项的5项《室内健康环境 抗菌防霉技术应用指南》团体标准
标准名称 计划编号
健康室内环境 抗菌防霉技术应用指南 总则 CIAA-LX-004-2020
健康室内环境 抗菌防霉技术应用指南 第二部分 住宅 CIAA-LX-005-2020
健康室内环境 抗菌防霉技术应用指南 第三部分 酒店 CIAA-LX-006-2020
健康室内环境 抗菌防霉技术应用指南 第四部分 体验式商业场所 CIAA-LX-007-2020
健康室内环境 抗菌防霉技术应用指南 第五部分 教育培训场所 CIAA-LX-008-2020
据悉,该系列团体标准将是首个对抗菌技术和产品应用于室内环境的指导性文件,该系列标准从系统分析和识别各室内场景中典型的微生物风险部位入手,归纳总结了微生物污染风险等级,并给出相应的抗菌/防霉应用建议。另外还规定对应的安全要求。标准还给出了相应参数项目执行的测试方法。
该系列标准的出台,对于真正打造满足生物安全在内的健康安全的室内空间,满足现阶段人民对于大健康的迫切追求有着里程碑式的意义。
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