醫用空氣（qì）淨化器：空氣淨化（huà）技（jì）術現狀與發展

一．我國醫院（yuàn）空氣（qì）淨化技術（shù）和空氣淨化器的現狀                                    

    為防止空氣生物（wù）性（xìng）、物理性和化學性汙染可能造成的院內感染和健康問題，不同空氣淨（jìng）化原理和方法（fǎ）的多（duō）樣性的空氣淨化技術，越來越多地被應用到醫院環境的（de）空氣衛生控製。區別於工業領域的空氣淨化概念和室內空氣品質的通用概念，醫院（yuàn）空氣淨化的核心概念是消毒殺菌，嚴格控製微生物汙染。2002年我國頒發了二個（gè）關聯醫院空氣淨化的標準：1）國標《潔淨手術（shù）部建築技術規範》[1]；2）部標《消（xiāo）毒技術規範》[2]。由於國標的強製性行政（zhèng）影響力，三（sān）甲醫院（yuàn）評審對（duì）層流淨化手（shǒu）術室硬件的規定，導致這10年來，我國醫院室空氣淨化技術的應用趨勢實際上是工業空氣淨化（huà）技術占了上風，醫用消毒殺菌空氣淨化（huà）技術處於弱勢。一個典型的實例（lì）是醫院原本普遍熟（shú）悉的按空氣細（xì）菌數劃分的國標一類環境、二類環境的空氣衛生指標和消毒殺菌衛（wèi）生概念被潛移默化地改（gǎi）變成了以灰塵數目劃分的百級、千級和萬級的指標和工業淨化概念。搞了淨化為什麽還（hái）要消毒殺菌？空氣細（xì）菌數達標，塵粒數也必須達標嗎？成為醫院院感部門困惑和爭論的話題。錯誤（wù）的基本概念將導致標準和技術係（xì）統的係（xì）列錯誤（wù），將給（gěi）國家（jiā）的醫院建設投資和預防感染帶來難以估計的巨大損失。  

    国产精品一区二区三级在選擇不同的醫用空氣淨化（huà）技（jì）術前，首先需要（yào）弄清楚究竟是空氣中的微生物還是（shì）塵粒（lì）或化學汙染引發了疾病（bìng）和感染，弄清楚引（yǐn）起疾病和（hé）感染的微生物的繁殖（zhí）和傳（chuán）播特性（xìng），危害程度，有（yǒu）針對性地（dì）選擇恰當的空氣消毒殺菌淨化技術。2012年衛生部頒發了《醫院空（kōng）氣淨化管理（lǐ）規範》[3]，提出了多樣（yàng）性空氣消毒殺菌淨化技術，不同醫院部門的不同空氣淨化方法（fǎ）和空氣淨化消毒（dú）主要指標，並把淨化消毒技術作為《醫院空氣淨化（huà）管理規範》的最主要的無菌淨化技術，三級過濾（lǜ）的潔淨技（jì）術退為其次，明確了醫院空氣淨化的目的，糾正了醫院空氣淨化技術就是高效（xiào）過濾（lǜ）淨化技術的錯誤理（lǐ）念，改變了隻過濾不消毒殺菌的單一工業空氣淨（jìng）化模式，為我國醫院空氣淨化技術的科學發展奠定了標準基礎。

    源自於以控製塵埃為目的的電（diàn）子工（gōng）業的三級過（guò）濾潔淨技術是實現（xiàn）醫院空氣無菌衛生（shēng）多樣性（xìng）空氣淨化技（jì）術的其（qí）中一項空氣淨化技術，由於該技術沒有包（bāo）含（hán）醫用空氣淨化技術所（suǒ）包含的消（xiāo）毒殺（shā）菌技術（shù），其缺點和問題在這十年中越來越多地暴露出來。三級過濾潔淨技術（shù）也（yě）是最昂貴（guì）的空氣淨化技術。十年來我國手術（shù）部單一采用空氣潔淨技術的（de）實踐證明：它的建設的高（gāo）投入，設備的大空間，管（guǎn）理的高能耗和效果的（de）不（bú）確定，使得我國大多數醫療機構建（jiàn）不了（建築層高和空間限製），建不起（qǐ）（投資大），用不起（運行成本高）和用不好（防止（zhǐ）感（gǎn）染效果差）。2008年和（hé）2011年德國和新西蘭的大樣本醫學統計研究（jiū）[4，5]發現越是高級（jí）別層流淨化，手術感染率越（yuè）高，引起了世界醫學界和淨化（huà）界的深刻反思和質疑淨化的效果。2009年（nián）德國政府主管部（bù）門就此發表4點公告[6] ，否定了層流淨化對預防手術感（gǎn）染的效果。  


    單純采用工業淨化標準和技術（shù）的製藥領域存在與醫院相（xiàng）同的（de）淨化目的和概念究竟是為什（shí）麽的問題，10年來走了相同的（de）彎路。許多製藥企業，盡管已經采用A級空氣淨化（100級），但仍然無法解決無菌生產線合格率低的問題，不得（dé）不引進消毒係統，對各級淨化區天天數小時消（xiāo）毒殺菌。


    由於三級（jí）過濾空氣潔淨技術對建築空間的特殊要求，昂貴造價，我國90多萬（wàn）個醫療機構的絕大多數病房、診所、治療（liáo）室和手術室幾乎沒（méi）有可能采用這（zhè）一技（jì）術來實現空氣衛生品質，甚至有的醫（yī）院對已經建成的淨化手術室和ICU，取消了空氣三級過（guò）濾淨化（huà），重新開窗，安裝空氣消毒機和分體（tǐ）空調。醫療機構對空氣淨化（huà）市場的需（xū）求是巨大的，客觀（guān）存在的（de），結果近10年來（lái）世界上湧現出的以（yǐ）消毒殺菌技術為（wéi）核心的新的多樣性醫用空氣衛生淨化技術，包括2002年《消毒技術規（guī）範》推薦的紫外燈（dēng）照（zhào）射、循環風紫外線和靜電吸附淨（jìng）化技（jì）術，以及近幾年出現的光催化殺菌淨（jìng）化技（jì）術，複合淨化技術和低溫等離子殺菌淨化技（jì）術與均已被廣泛地應用到我國醫療機構的空氣衛生控製。這些淨化技術被商（shāng）家衍生出五花（huā）八門的空氣淨化產品和工（gōng）程裝置，另人眼（yǎn）花繚亂（luàn），由於缺乏（fá）產（chǎn）品（pǐn）標準和衛生工程標準（zhǔn）監管，目前處於無序發展狀態，醫院使（shǐ）用部門難以適當選（xuǎn）配。

    有的省（shěng）級醫院的新（xīn）建（jiàn）病房大樓，在所有的病房均（jun1）設置靜電吸附空氣淨化器，如河南（nán）省人民醫院。有的醫院在重（chóng）點科室全部采（cǎi）用紫外線循環風殺菌（jun1）裝置，如（rú）南京八一醫院肝移植病區。但是非三級過濾空（kōng）氣淨化技術產品的空氣淨（jìng）化性能不同（tóng）廠家差別很（hěn）大，甚（shèn）至有的空（kōng）氣淨化器幾乎完全無效，並危害健康。有的（de）存在安全隱患和氣體汙染，已有（yǒu）報道因室內空氣淨化器失火引起病人死亡。國（guó）家目前還沒有可有效指導市場走向的空（kōng）氣淨化產品設計、製造和應用的規範與指南。

    淨（jìng）化是手段，衛生是目的。三級過濾空氣潔淨技術（shù）隻是空氣衛生淨化技術的一項技術（shù），以衛生為目的的適合不同（tóng）醫療環境的多樣性的空氣衛生技術才是我國醫（yī）療保健機構空氣（qì）淨化技術的正確發展方向。本文依據筆（bǐ）者和國外的研（yán）究，特別（bié）是美國環保署的《家用空（kōng）氣淨化（huà）器（qì）指南（nán）》[7，8]，就我國目前市場上的各種淨化（huà）技術和產品的基本原理，效果和適用場所做（zuò）一個資料性介紹與探討，希望有助於正確設計和選擇醫院空氣淨化工程（chéng）係統和產品。

二．減（jiǎn）少醫院空氣汙染的三種方法（fǎ）


減少室內空氣汙（wū）染濃度（dù）的（de）三種基本方法是汙（wū）染源控製、通風和淨化空氣。


汙染源控製


指消除個別（bié）汙（wū）染物的源頭，或減少（shǎo）其排放。這通常（cháng）是（shì）減少汙（wū）染物（wù）最有效最經濟的方法。引起醫院院內（nèi）感染（rǎn）和呼吸道疾病擴散的空氣（qì）微生物汙染源，通常可以在源頭被控製（zhì）。例如，手術室的空氣微（wēi）生物汙（wū）染源主要是手術組人員散發的微生物，可以通過使用隔離微生物擴（kuò）散（sàn）的隔（gé）離手術（shù）服和局部動（dòng）態空氣殺菌淨化裝置有效控製（zhì）（圖1和圖2）。傳染病房的來自病人自身的呼吸道和接觸性傳染微生物，可以通過病房無（wú）菌環境建築隔離、氣流組（zǔ）織通風設計和動態（tài）消毒係統使微（wēi）生物傳染源（yuán）被控製在床（chuáng）位（wèi）和房間（jiān）局部範圍內。

通風

   通常（cháng）應對生物和化學汙染風險的最佳方式是（shì）控製、消滅汙染源，並引入室（shì）外清潔空氣，保持（chí）通風。但天氣條（tiáo）件、或室外空氣（qì）受汙染，可（kě）能會限製（zhì）通風。

   通過滲透、自然通風、或機械（xiè）通風的方式（圖3），將室外（wài）空氣帶入室內，使整個建築換氣，並將受汙染的空氣排出室外。盡管會受限於天氣狀況，但（dàn）這種方法可以有（yǒu）效去除或（huò）稀釋室內氣載汙染物，從而降低汙染水平，改善室內空氣衛生質量（IAHQ）。在2003年（nián）SARS期間，最有效的預（yù）防SARS擴散的方法就是通風。廣（guǎng）東地（dì）區的醫院建築（zhù）風格注重自然通（tōng）風，結（jié）果SARS傳（chuán）染病的控製效果比采用密閉中央空調的香港醫院和注重（chóng）密閉保溫的北京醫院好得多，沒有發生SARS傳染（rǎn）病在醫院大規模爆發，甚（shèn）至廣州的一些收治SARS病人的醫院的醫護人員感染率為“零”。

    反到是鍾南山教授所在的廣州醫學院第一附（fù）屬醫院的新建萬級淨化ICU，收治了SARS病人，由於密閉循環通風（fēng）和高效過濾器對直徑隻有0.1微米的SARS病毒濾除效果有（yǒu）限（xiàn），結果幾乎全部醫護人員均被感（gǎn）染。而廣東省人（rén）民醫院的（de）傳染科病（bìng）房，也收治了許（xǔ）多SARS病（bìng）人，但采用開窗自然通風和負壓氣流（liú）控製，無一例感（gǎn）染。SARS傳染病爆發過後，鍾南山教授總結治療（liáo），提出国产精品一区二区三级（men）應該反思這種淨化模式。

   對用於通（tōng）風的室外空（kōng）氣應給予衛生評估。這些室外空氣的質量應在可以接受的範（fàn）圍內，且包含（hán）的汙染物和濃度（dù）不得（dé）超過在室（shì）內（nèi）條件下被認為不可（kě）接受或有害的水平。如果室外存在汙染源或存在氣候（hòu）問題，使用通風減少室內的汙染物時，應進行細致的評估。

空氣淨化

       在通風方法無法充分處理室內空氣汙染時，空氣淨化裝置就有了用武之地。空氣過濾器和其它空氣淨化裝置就是（shì）用於清（qīng）除室內空氣中（zhōng）的（de）汙染物的。這些裝置（zhì）有（yǒu）些可裝於醫院中央暖通空調（HVAC）係統的管道（dào）中或送回風末端，清潔整（zhěng）所房子的空氣。壁掛式和便攜式房間空氣淨化器可用於清潔一間房間的局部區域，但不能有效（xiào）地淨化整個房間的空氣。此外，這類房間空氣淨化器受到風機噪聲的（de）限（xiàn）製，淨化空氣輸出率有限。


2012年衛生部頒發的《醫院空氣淨化管理規範》提出了六種非自然通風醫院環境（jìng）空氣淨化方法：


1）集中空調通（tōng）風係統（含淨化消毒裝置）；


2）空（kōng）氣潔淨技術（shù）；


3）循環風紫外線消毒器；


4）靜電吸（xī）附式空氣消毒器；


5）紫外燈照射消毒；


6）能使消毒後空（kōng）氣中的細菌總數≤4/15 CFU /5min.直徑9cm平皿)其他空氣（qì）消毒產品;


     《醫院空（kōng）氣淨（jìng）化管理（lǐ）規範》的（de）頒發，是我國（guó）醫院（yuàn）空氣淨化技術發展的重要裏程碑，將（jiāng）規範（fàn）和指導我國醫（yī）療保健市場空氣衛生技術的科學發展。目前（qián），淨化界（jiè）的大（dà）多（duō）數工（gōng）程技術人員（yuán），還不（bú）太了解除（chú）三（sān）級過濾空氣潔淨技術外的其（qí）它（tā）5項醫院（yuàn）常用的多樣性的以消毒殺（shā）菌為核心的（de）空氣衛生淨化技術。暖通和（hé）淨化界需要學（xué）習《醫院空氣淨化管理規範》，了解和掌握（wò）以消毒殺（shā）菌為核心的空氣衛生工程淨化技術。淨化是手段，衛生是目的。將多樣性（xìng）空氣消毒殺菌技術（shù）轉變為與建（jiàn）築工程結合的衛生（shēng）工（gōng）程技術（shù），是我國醫療（liáo）保健機構建設發展的時（shí）代需要。


三．空氣淨化技術和（hé）空氣淨化器信息


    空（kōng）氣淨化裝置可按其設計用於清除的汙染物（wù）的（de）種（zhǒng）類（顆粒（lì）、氣態汙染物）分類。    


    按所需控製空氣（qì）汙染物的種類（lèi），可將空氣（qì）淨化器分類為：


1）空氣顆粒淨化器；


2）空氣化（huà）學和氣味淨（jìng）化器；


3）空氣（qì）生物淨化器。


   按空氣淨化裝置的淨化原（yuán）理可將空氣淨（jìng）化器分為二類：


1）稀釋法空氣淨化器，即通過空氣淨化器輸出一定量（liàng）的淨化空氣，稀釋房間汙染空氣，達（dá）到一（yī）定空氣淨（jìng）化效果。高流量的空氣（qì）淨化器對應高（gāo）潔淨的室內空氣（qì）環（huán）境。如層流技術是（shì）最高標準的稀釋法淨化技術，通過幾百次換氣和定向氣流流動稀釋空氣汙染，達到（dào）稀釋法最高的空氣淨化效果。


2）濃度法空氣淨化器，即使所控製環境空氣中具有淨化空氣效果的物理或化學因子達到一定濃度，以實現空氣淨化。如臭氧空氣淨化器和離子空氣淨化器。濃度法空氣淨化器的淨化效果與空氣淨化因子的濃度有關，與流量關聯（lián）小，高濃（nóng）度的室（shì）內（nèi）空氣淨化（huà）因子對（duì）應高（gāo）淨化的房（fáng）間空氣。如高濃度的負離子（zǐ）空氣環境，對（duì）應高度無菌和清新的室內空氣環境。顯然，采用空氣淨化濃度法比（bǐ）稀釋法可以顯著減少運行能耗和建設投資，並且對目標環境的建築空（kōng）間（jiān）（層（céng）高，機（jī）房）幾乎沒有要求。


有兩種空氣淨化裝置可以清除空氣（qì）中的顆粒：機械空氣過濾器和（hé）電子空氣淨化器。


機械空氣過濾器


    如（rú）高效微粒空氣過濾器（qì）（HEPA），其過濾材料可以捕獲顆粒，從而將之從空氣中清除。大（dà）多數機械空氣過濾器長於捕獲尺寸較大的氣載顆粒，如灰塵、花粉、某些黴菌（jun1）孢（bāo）子、動物毛屑，以及含有塵蟎、蟑螂過敏原的顆粒。但是因為這些顆粒沉積速度較快，機械空氣（qì）過濾器並不能很好地將（jiāng）它們從室內完全清除出去。對於可能引（yǐn）起醫院呼吸道傳染病爆發的病毒微粒，由於其尺寸微小（0.003~0.06微米），高效過（guò）濾器（≥0.3um,99.997%過濾效率）難（nán）以有效地濾除病毒氣溶膠。國標《潔淨室級相關受控環境》（ISO14644國際標準（zhǔn））[9]（表1）給出的5級潔淨空氣環境（100級）的≥0.3微米顆粒的允許數目為（wéi）≤3500個/m3;但對於0.1微米顆粒的允許數量高達（dá）≤100000個/m3。對應1000級，≤0.1微米的允許顆粒數為1000000個/m3。由此（cǐ）可見,對於比0.1微米（mǐ）尺寸更小的病毒,高效過濾器的（de）濾除效率非常有限,需要采（cǎi）取消毒殺菌淨化技術才能有效控製。

    美國已經開發出數種標準方法用於測量（liàng）安裝在暖通空調係統內的不同類型的空氣過濾器的過濾效率。應用這些方法可以比較不同公司（sī）生產的空氣過濾的性能。美（měi）國采暖製冷與空調工程師協會（ASHRAE）與美國（guó）環境科學和技術學會（IEST）已經發布了數項空（kōng）氣過濾器評級推薦性標準。


   評估顆（kē）粒去（qù）除效率有4種標準方法：計（jì）重法、大（dà）氣塵比色效率法、鄰苯二甲酸二辛酯（DOP）穿透率法、和粒度過濾效率（PSE）法


計重法（定義見ASHRAE標準52.1-1992）[10]，


   一般用於評（píng）估過濾最大、最重顆粒的（de）低效過濾器。這些過濾器（qì）通常用於風道和空調（diào）係統中，保護受控環境內的裝置（zhì），或用（yòng）作上遊過濾器保護效率更高的過濾器。運用（yòng）該方法時，將（jiāng）人造塵（chén）埃送入（rù）空氣淨（jìng）化器中，按過濾器濾掉（“阻擋”）的塵埃重量計算比例。計重法在評估對較小的可吸入顆粒物的過濾效率時作用有限，因為測試所用的顆粒一般大於可被吸入（rù）肺部深處的顆粒，如PM2.5。


大氣塵比色效率法（定義亦見ASHRAE標準52.1-1992）[11]


   一般（bān）用於評測中效（xiào）過濾器過濾能玷汙牆壁（bì）及其它室內表麵（miàn）的（de）細微（wēi）氣載塵埃顆粒的效率。將自然產生（shēng）的大氣塵埃送入空氣淨化器中（zhōng），檢測其降低幹淨（jìng）的目標紙（zhǐ）受玷汙情況的能力，以此確定淨化（huà）器過濾空（kōng）氣中顆粒的能力。


DOP滲透率（lǜ）法[12]


   見IEST-RP CC001.4檢測方法，用於評估真正的高效微粒空氣過濾器。由均一直（zhí）徑0.3pm的顆粒形成的DOP氣溶膠送入過濾器。通（tōng）過檢測過（guò）濾器的上流和（hé）下流測得（dé）的濃度決定過濾器的效率（lǜ），或者說是檢測由過濾器濾掉的顆（kē）粒的百分比。


PSE法[13]


   見ASHRAE標準52.2-2007，是通過逐（zhú）步加大（dà）人造塵埃的量，檢查過濾器過濾特定粒度的顆粒的綜（zōng）合最小效率。PSE法並不排（pái）除使（shǐ）用DOP滲透率法和計重法。初效過（guò）濾器之類極低效的空氣過濾器仍必須按計（jì）重法檢測。綜合最小效率（lǜ）值的（de）平均值用於確定空氣淨化（huà）器的最低效率報告值（MERV）。MERV值最低為1,最（zuì）高為20。 


   ASHRAE標準52.1.1992《全麵通風中過濾顆粒物的空氣淨化裝（zhuāng）置檢測方（fāng）法中的重量與比色分析程序》已於2009年撤銷。該標準的內容現已並入ANSI/ASHRAE標準（zhǔn）52.2《全麵通風（fēng）用空氣淨化裝置過濾效率粒度檢測法》附錄（lù）B中。該 附錄規定計算過濾器的計重效率時，應使用（yòng）最低效（xiào）率報（bào）告（gào）值（MERV）1-4，計算過濾器的大氣塵比色效率時，使用MERV值為（wéi）5-16。表2為美國環保（bǎo）署《》ASHRAE標準的過濾器最低效（xiào）率報告值（MERV）和應用範圍。工程界選擇過濾器，應根據使用目的和能效比選（xuǎn）擇不同效率的過濾器。


   例如，使用目的（de）是控製微生物，所選擇的終過濾器可以是MERV14-MERV16，既中效（xiào）到高中效（xiào）過濾器。

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