從病原微生物防控角度探討抗菌技術在室內環境中的應用

2020-12-05 抗菌產業觀察

人的一生80%以上的時間都是在室內度過,因此室內環境對人體健康的影響怎麼強調都不為過。

01 病原微生物是重要的室內汙染源

那麼,室內影響人體健康的因素主要有哪些呢?中國工程院鍾南山院士在「2018聚焦健康人居室內環境與健康高峰論壇」表示,室內汙染的來源包括人體呼出的二氧化碳、病原微生物,室內裝修產生的苯系物、甲醛、氨和氡等。

之所以如此,是因為隨著經濟、科技的發展,社會的進步,酒店、住宅等環境的密封性大幅改善,室內自然換氣次數下降,甚至部分區域換氣主要靠機械通風來解決,遂導致包括微生物汙染在內的室內汙染物非常容易蓄積。一項針對美國辦公大樓內工作人員進行的調查研究顯示,大樓綜合症(在辦公室內有眼睛模糊、呼吸和鼻不適、疲勞、頭疼等症狀,出來後上述症狀變得像沒有一樣)的主要原因中,40%以上是由真菌、細菌造成的。

甲醛、苯系物、VOC等有機化學汙染物,以及氡等放射性物質都是室內汙染源,這已經成為常識。但對於病原微生物,大部分消費者卻相對陌生。

那麼什麼是病原微生物呢?病原微生物是微生物中少數具有致病性,能引起人類和動植物病害的一類微生物。通常以微米(micron, μm =1/1000mm)或納米(nanometer,nm=1/1000μm)作為測量病原微生物大小的單位。

病原微生物形體儘管非常微小,但對人類社會的危害卻是災難性的。以新型冠狀病毒(2019-nCoV)為例,自2019年12月在湖北省武漢市出現開始,短短時間內就蔓延至全國,導致八萬多人感染。而目前其在國外的感染病例,截至3月20日09:40時已經達到了163467例。

這已經不是病原微生物第一次侵襲人類。幾千年來,天花病毒、鼠疫耶爾森菌、霍亂病毒、流感病毒、傷寒沙門菌、漢坦病毒、狂犬病毒、登革熱病毒、愛滋病毒、SARS病毒、MERS病毒等引發的各種烈性傳染病,導致了數以億計的人類死亡。

在日常生活中病原微生物還會導致各種現代病。比如說冰箱綜合症,多是因為李斯特菌等這種嗜冷菌引發的食源性疾病。比如空調病,多是因為軍團菌等引發的呼吸道疾

02 抗菌技術在室內環境中的應用策略

消毒是切斷新型冠狀病毒傳播途徑、控制新型冠狀病毒肺炎流行的重要手段。但消毒雖然能夠及時起效,但不能持久:按操作規程剛消完毒,該處微生物數量瞬間能下降至個位數甚至0,消毒完成後經過一段時間環境微生物數量就又會緩慢增長。因此,需要反覆消毒。

與消毒不同,抗菌是採用化學或物理方法殺滅細菌或者妨礙細菌生長,繁殖及其活性的過程(衛生部《消毒技術規範》(2002版)給出的定義)。其特點是不能速效,但是可以保持長效(即能夠持續地使微生物數量一直控制在較低的水平)。另外,與消毒以防止或減少病菌的傳播為目的不同,抗菌除了可以防止或者減少病原微生物的傳播外,還用於保護材料或者產品本身免受病原微生物的損害(如腐敗、黴變等)。

作為一種重要的微生物控制方式,抗菌技術近年來在建築和建材領域的得到廣泛應用,抗菌塗料、抗菌玻璃膠、抗菌地板、抗菌瓷磚、抗菌衛浴等眾多抗菌建材紛紛被開發出來,並在建築行業得到大量應用。

然而病原微生物的傳播渠道和途徑是多樣的、立體的。仍以新型冠狀病毒(2019-nCoV)為例,其可以通過三種途徑進行傳播:一是以飛沫和氣溶膠的形式經空氣進行傳播。二是以糞口的形式經水進行傳播。三是以接觸的形式進行傳播。

既然病原微生物的傳播渠道和途徑是多樣的、立體的,從切斷病原微生物的傳播途徑角度出發,抗菌技術在室內環境中的應用需要從單純的點擴展到線和面的應用上,即從獨立的每種抗菌產品應用上升到室內場景集成的高度,通過對室內環境中可能的病原微生物傳播的途徑分析,提出立體的抗菌應對策略。

為此,首先需要識別病原微生物在室內環境中可能蓄積、並伺機進行傳播的場所。一般來講,病原微生物會通過以下場景在室內進行立體傳播:

一、可能通過室內裝飾裝修(地面、牆面、頂面和臺面等)和室內用品(家電、家具、家居紡織品等)的表面接觸進行傳播。

二、可能通過空調、中央空調、新風系統、空氣淨化器等涉空氣系統以飛沫和氣溶膠形式進行傳播。

三、可能在廚房、衛生間、上水管、熱水管、直飲水、淨水器等涉水系統以糞口形式進行傳播。

其次,要針對不同室內場景分別採取相應適合的抗菌處理或應用方式。針對以上三種病原微生物在室內進行立體傳播的場景,提出以下應對策略:

第一,對於可能會發生接觸傳播的室內場景,儘可能在這些場景中使用具有抗菌功能的物品。

當然,因為不同物品放置的位置的適用方式不同,需要進行的抗菌處理方式也不同。比如床上用品,不僅要抗菌,還要防蟎;比如浴室門、玻璃膠、密封膠等,不僅要抗菌,還要防黴。

表1:以住宅為例展示的在室內環境中的立體抗菌策略

第二,對於可能會經空氣傳播的室內場景,一是儘可能在這些場景中使用具有抗菌功能的物品;二是要對室內空氣進行除菌處理。

比如空調,不僅要對遙控器按鍵和外殼、進風柵、導流板、軸流扇葉等部位進行抗菌處理,對接水盒、過濾網、翅片交換器等進行抗菌、防黴處理,還要通過除菌工藝或裝置的使用,對流經空調的空氣進行除菌處理,從而達到調控空氣中微生物水平,降低乃至阻斷病原微生物經空調進行傳播,確保空調不至於成為汙染源。

第三,對於可能會經水傳播的室內場景,一是儘可能在這些室內場景中使用具有抗菌功能的物品,二是要對流經的水進行除菌處理。

比如飲水機,不僅要對龍頭開關、外部接水盒、大頂蓋及電源開關等各種按鍵進行抗細菌處理,對聰明頭、聰明座、內部水桶、出水管、出水龍頭等進行抗細菌和黴菌處理,還要通過除菌工藝或裝置的使用(如紫外、反滲透膜等),對流經的水體進行殺菌和除菌處理。

最近,海爾熱水器推出七星級健康熱水器。該產品通過將關鍵部件如內腔、進/出水管等全部採用具有抗菌功能的部件,實現了熱水器全管路抗/抑菌的功能。在此基礎上,該產品還採用巴氏消毒法對其儲水中的細菌殺滅/除掉的功能。進一步的,為提升殺菌效率,該產品還採用3D聚能環的方式實現出水口瞬間高溫(超過120攝氏度)的方式除菌。這就是一個典型的對涉水產品表面進行抗菌處理,對流經的水體進行除菌處理的應用案例。

03 《室內健康環境 抗菌防黴技術應用指南》規範抗菌技術在室內環境中的應用

為了確保抗菌技術和抗菌產品在室內環境中應用的更規範、更合理,日前,由同曦集團有限公司提出,中關村匯智抗菌新材料產業技術創新聯盟正式立項了《室內健康環境 抗菌防黴技術應用指南》系列團體標準。

表2:已經立項的5項《室內健康環境 抗菌防黴技術應用指南》團體標準

據悉,該系列團體標準將是首個對抗菌技術和產品應用於室內環境的指導性文件,該系列標準從系統分析和識別各室內場景中典型的微生物風險部位入手,歸納總結了微生物汙染風險等級,並給出相應的抗菌/防黴應用建議。另外還規定對應的安全要求。標準還給出了相應參數項目執行的測試方法。

該系列標準的出臺,對於真正打造滿足生物安全在內的健康安全的室內空間,滿足現階段人民對於大健康的迫切追求有著裡程碑式的意義。

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