生物净化技术效果及其注意事项

生物净化技术效果及其注意事项
 
过去的无菌室与现代无菌室的区别
过去的无菌室与现代无菌室的最大区别，在于对控制的认识与要求方面。过去的无菌室，一直是采用密闭、消毒、低温、单室控制的手段，虽然室内的微生物浓度，也许一时能够达标，但是由于不可能有效消毒室内空气、消除室内人员发菌、阻止室外空气的渗透，所以无法维持对无菌室长期、持续、有效地控制。尤其对于高度无菌控制场所来说，更是如此。
为此，常常不得不准备两间无菌房间，一间使用，另一间消毒待用。如使用房间微生物浓度偏高，马上需转移到另一间待用房间，再去消毒原使用的房间，然后再转入待用。
这种长期化学消毒，对人的皮肤、神经系统、胃肠道及呼吸道，有一定的不良影响，甚至会损伤患者的免疫系统，且容易抑制正常菌群，破坏菌种平衡，并产生耐药菌株，还会造成化学药物残留于环境。
因此，过去的无菌室操作技术，不是一种可持续发展的技术。
如今，现代无菌室采用了生物洁净技术，相应地采取了如下4种完全不同的控制措施：
*强调除菌控制，保证送入洁净无菌的空气
*强调气流控制，稀释或排除人员发菌
*压差控制，消除了室外污染空气的渗漏
*区域控制，提供了综合保障的措施

生物净化，对受控环境实施了一种长期、持续、有效控制
*生物净化是一项可持续发展的技术
比较过去的无菌室与现代无菌室的控制思路，可见生物洁净技术，不再只注重最终无菌程度，或者通俗讲，不再将微生物浓度达标，看成是无菌室合格的唯一标准，而是将对最终结果的控制，转变为对送风、室内污染、室外渗透等各个影响因子的控制，即对全过程的控制，从而建立起了一套动态保障体系。这样，才能实现一种长期、持续、有效的控制。[/b]
由于生物洁净技术，是靠过滤除菌、气流、压差等物理手段控制，所以不会对人与环境产生任何危害，是一项可持续发展的技术。
[b]*空调系统发生微生物污染的原因和措施
要对受控环境进行长期、持续、有效控制，还必须对整个系统进行控制，即除了对室内控制外，还要对区域、对空调系统控制。只要在系统中存在微生物污染的隐患，即使能保证一万次合格，也不能消除万一出现的污染。所以只有消除系统中存在的微生物污染隐患，或任何可能出现的风险，才能保证从根本上彻底消除微生物污染。
空调系统发生微生物污染，通常存在以下3个部分组成的关系链：存在微生物的积累；引发微生物的繁殖；使微生物从积存地散播给易感人群的传播途径。
要对受控环境实施长期、持续、有效控制，应该采用如下相应对策：阻止微生物进入空调通风系统；万一进入，不使微生物在系统中繁殖；万一繁殖，切除微生物通过系统传播的途径。
阻止微生物进入机组或系统，是生物净化的一个重要原则，也是全过程控制的一个起点。而空气过滤器，恰恰是阻止微生物进入系统的最有效措施。进入系统通常是两个口，新风口和回风口。我们通常会重视进入新风的品质，关注新风口的粗效过滤器，但如前所述，新风中几乎没有致病菌。因此，我们更应重视回风口的过滤器的作用。
国标《综合医院建筑设计规范》规定，在医院空调系统回风口，应设置低阻中效空气过滤器，意在阻止致病菌进入系统。
不让微生物在系统中繁殖，不是靠消毒杀死微生物，而是通过不让系统积尘、积水，不使用易滋菌发霉材料等措施，来消除微生物生存的条件。
并且，对区域与系统采用综合措施，切断系统传播途径，例如在系统中设置空气过滤器，各功能区域独立分区，采用独立系统，并注意各空调分区能互相封闭，以避免停机时发生空气途径交叉感染。在有洁净度要求的房间、严重污染的房间，还应采取使之成为一个单独系统等措施。
可见，生物洁净技术对受控环境实施了一种长期、持续、有效控制。

室内微生物环境控制，应重视降低微生物污染负荷
我们应清醒地认识到，暖通空调是一项耗能的环境控制手段，控制能力有限。暖通空调的确有对室内环境控制的有利作用，但同时还会产生许多负面影响。减少负荷、降低暖通空调系统的容量，一直是我们的重要任务。这样不仅能减少投资与降低运行费用，而且更是创造良好室内环境的一条重要思路。
千万不要夸大暖通空调的作用，做一些暖通空调力不从心的工作，尤其是对生物净化来说，更是如此。
例如，对于热环境控制，常常会关注改善围护结构、减少太阳辐射等建筑措施，来减少热负荷。如果是全玻璃建筑，会将这部分负荷加在暖通空调上，即使能达到所要求的温湿度控制参数，也难以保证室内人员舒适与健康。
再如，工业通风，也是一直注重改进工艺、隔离或控制污染源等措施，来减少污染负荷，以更短时间、更近距离排除污染，而不是等污染扩散后，再用更大风量去全面通风，这样不但效果更差，还会导致室内风速过高、噪声和能耗过大等。
因此，对于室内微生物环境控制，更应该重视降低生物污染负荷，消除或减少传播可能性。这对有效降低空调控制空气途径传播的要求与范围，至关重要。
*更合理的平面布局与人流、物流设计等措施，可以降低生物负荷
更合理的平面布局与人流、物流设计，可以最大程度地降低生物负荷和相应风险，也更能有效地降低造价与运行费用。因此，降低或消除感染，就是最大的经济效益；消除生物恐慌，就是最大社会效益。
例如，SARS疫情期间，采用发热门诊进行预诊分诊，可有效筛分呼吸道传染疾病患者，缩小生物净化控制范围。要求患者带口罩，对于降低呼气、咳嗽、喷嚏的速度和病菌发生量来说，是最有效措施。患者打喷嚏时，会释放出大量液滴，其中大多数粒子的粒径在10μm，也有超过100μm的。大粒径的液滴，沉降到地面，粒径较小的，在沉降过程中迅速蒸发，直径减小形成液核。如不加控制，人打喷嚏的初速，可达100m/s（有的文献说可高达300m/s），要靠通风气流速度来抑制咳嗽、喷嚏散发病菌，简直是不可能的。即使理论计算上可行，其风速连健康人也受不了。如能规范人的行走、清扫等行为，就可防止附着在液滴和液核上的病源微生物二次悬浮，而扩散至空气，更是降低稀释风量的有效措施之一。
相反，如不去减少生物污染负荷，而要求通风空调机组，承担全部杀灭致病菌，和控制空气途径传播的任务，则需要更大风量、更高压差控制，甚至得将通风空调机组，变成一个空气消毒器。
而源源不断将消毒空气送到整幢大楼的每个房间，则危害更大，污染面更广，且相关造价与运行费用也难以承受。因此，千万不能要求家用空调器，去应对各种传染性疾病的爆发，以及生化袭击等突发事件。这是不合理的。
空调的一个永恒主题，是节能和环保。相对于普通空调来说，生物净化空调的耗能更多，因此降低生物污染负荷，对于生物净化是一件事半功倍的有效措施。
由于暖通空调工程师对控制对象不熟悉，要做好它并不易，因此一定要了解控制对象，强调根据控制的对象微生物的要求，提出适用的暖通空调技术，切不要盲目提高要求，扩大功能与控制范围，否则付出的代价会不堪负担。
如SARS疫情期间，一开始作为不明病毒处理，控制参数与设施要求很高。后来明确SARS病毒主要是通过飞沫传播，控制要求马上就降了下来。后来又允许在充分除菌的基础上自循环，隔离病房的造价与运行费用就大幅度下降了。这是一个十分典型的案例。
*“物理隔离优先”，也是减少生物负荷最有效措施之一
物理隔离原则，是用实体将污染源隔离，但隔离有两种不同的概念和措施。英语词汇中，ISOLATION与CONTAINMENT意义不同，前者意在分开、脱离、隔绝，而后者强调限定、围堵、密闭。这两种思路采用的措施不同。
无菌病房的保护对象，是免疫低下的患者（对他人与环境无害）。“污染”患者的，是他人发菌与环境中空气浮游菌，采用的是ISOLATION式的隔离措施。
而像生物安全实验室、烈性呼吸道传染隔离病房等场所，其处理对象对他人与环境有害，强调采用CONTAINMENT式的围堵措施，要将对象隔离在尽可能小的范围内。生物安全实验室规范，要求将有害微生物一级隔离在生物安全工作台，为绝对保险，还要求将主实验室作为二级隔离区域。也可理解为：首先将有害微生物围堵在生物安全工作台，然后将主实验室作为第二道围堵物。
GB50346-2004《生物安全实验室建筑技术规范》，要求将高效过滤器，设置在围护结构的排（回）风口上。其本意，是要将污染范围限定在最小范围内，以防止污染物进入系统（包括管路与机组），扩大了污染的范围。
由于高效过滤器承担了阻止致病菌向外渗漏的重责，只要有一丝的渗漏，致病菌就有可能逸出，后果不堪设想。为了防止在长期运行过程中，高效过滤器表面密封条弹性降低或老化，还要求定期测试。因此，对排（回）风口内高效过滤器的检漏要求特别高，需要留有较大的空间，以便人员进入检漏。
另外，由于高效过滤器表面富集了高致病性微生物，为防范更换时这些微生物对维修人员造成伤害，除了要求维修人员身穿防护服外，还要求将高效过滤器设置在具有可袋进袋出（BAG IN AND BAG OUT）结构的特殊排风装置内，以防止维修人员直接接触高效过滤器。
国外这种袋进袋出排风装置的结构特殊，很重、很大，无法直接安装在排风口，所以国外有些规范，不得不容许将排风装置设置在管路中间，相应还强调在更换高效过滤器时，先要将管路进行消毒。
如今，国内已经开发出“动态气流密封负压排风装置”，通过了鉴定并成功地用做了三级生物安全实验室的排风口。无论理论证明、实验验证，还是使用考核，都已证实这种专利排风口，在任何时候均不可能出现渗漏。如果在围护结构上采用这种排风口，将有害气溶胶围堵在主实验室内，管路与机组就不存在微生物污染，没有必要进行复杂消毒，只要强调在排风过滤器消毒与安全更换就行了。
又如，当年控制SARS疫情，是采用物理隔离优先，还是要求空调承担所有场所切断病菌传播的重责呢？那时曾要求对空调机组内加设紫外线灯，强调频繁进行消毒，甚至要求全新风运行，似乎要将全国所有的民用空调，都改造为抗SARS空调。这样，全国空调的改造与运行费用，将是一个天文数字，国家、个人都承担不起。
后来，明智地采用物理隔离优先的政策，正确采用了一系列措施，如新建或改建合格的隔离病房（隔离病源）；各医院设立发热门诊、各单位设立接待室，车站码头设置测温点（切断传播）；隔离与SARS病人接触过的人群（保护易感人群）。将SARS病人、接触者与健康人群隔离，大大减少了生物污染负荷，缩小了控制范围，十分简便、有效地解决了当时的疫情传播与控制问题。