不同空气消毒方法及消毒效果研究进展

不同空气消毒方法及消毒效果研究进展 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 不同空气消毒方法及消毒效果研究进展 张文新，申迎华，薛永强 (太原理工大学化学化工学院，太原 030024) 摘要:空气污染的问已经严重影响着人类的生产生活，其消毒净化受到了极大的关注。目 前主要的空气消毒净化方法包括紫外消毒、等离子消毒、光催化消毒、化学药物消毒、臭氧 消毒以及氧化还原电位水消毒等。现对上述消毒方法尤其是化学药物消毒进行了较为系统的 阐述，包括消毒净化原理、使用条件、优点、存在问题以及消毒效果等，同时对空气消毒机 和特殊病毒捕集消毒法作了一定的介绍。 关键词: 空气消毒;消毒方法;消毒效果;杀菌机理 中图分类号:X511 Progress on different methods of air disinfection and disinfection efficacy ZHANG Wenxin, SHEN Yinghua, XUE Yongqiang (College of Chemistry and Chemical Engineering, Taiyuan 030024, China) Abstract: Mankind production and life have been influenced seriously by the air pollution, as a result, people pay more and more attention to the air disinfection. At present, the main air disinfection methods include ultraviolet, plasma, photocatalysis, chemical reagent,ozone,oxidizing water and other disinfection methods. The above disinfection methods,especially chemical drugs disinfection, were made description systematically which contains sterilization mechanism, application conditions, advantages, existing problems,disinfection effect etc in this paper. It also make some introductions on air disinfector and special viruses trapping disinfection method. Key words: air disinfection; disinfection methods; disinfection efficacy; sterilization mechanism 0 引言 有害微生物在自然界尤其是空气中分布广泛、种类繁多，在一定条件下还能繁殖变异， 不仅能够导致各种材料的变质和腐蚀，还能引起交叉感，传染疾病染等，严重威胁着人类的 生存和健康。在一些特殊环境中，如医院病房、灾后疫区、大规模的人员集中区，空气的消 毒净化更是一个迫切需要解决的问题。 治理被污染或含有害微生物较多的空气，应该及时控制污染源，采用适当的方法进行杀 菌净化。一些对人类造成极大危害的如 SARS 等病毒，应该设计专门的富集捕集装置，及时 的监测杀灭。 目前，国内外使用的空气消毒方法主要有物理消毒法和化学消毒法。本文针对这两类方 物消毒进行了较为系统的阐述，同时介绍了空气消毒机和特殊病毒捕集消毒 法尤其是化学药 法。 作者简介:张文新(1986-)，男，研究生，主要从事功能高分子的研究 通信联系人:申迎华，(1964-)，女，教授，主要从事功能高分子的研究. E-mail: shenyinghua@tyut.edu.cn - 1 - 如果您需要更多资料可以到www.docin.com/week114进行免费查阅 1 物理消毒 1.1 紫外线辐射消毒 紫外线杀菌消毒的原理是适当波长的紫外线能够破坏微生物机体中的 DNA(脱氧核糖 ，使微生物立即死亡或丧失繁殖能力，进而达到杀菌消 核酸)或 RNA(核糖核酸)的分子结构 毒的效果。紫外线消毒效果受相对湿度的影响，在相对湿度为 100%时，用紫外线照射杀菌， 99.70%的枯草芽胞杆菌失活，而在相对湿度为 20%时，其他条件相同的情况下，杀菌率高 [1][2]99.94%。研究明，用紫外线照射60 min ，对室内空气中自然菌的消亡率达 94.47%。 达 [3]紫外线与超声波结合的杀菌消毒方法，在误差允许的范围内，杀菌率高达 100%。紫外线 消毒在空气消毒中应用广泛，具有高效、方便、安全、不残留毒性、不污染环境等优点，但 其杀菌效果受空气中微生物的种类、数量、温度、相对湿度、紫外光照射强度等多种因素的 影响，而且由于其能量低，穿透力弱，只能对物体表面进行照射消毒，存在消毒死角。紫外 线同时会对人体造成一定伤害，消毒时人员需要离开。 1.2 等离子体消毒 等离子体是一种通常由介质阻挡和电晕放电产生的高度电离的气体云，主要包括活性氧 原子、分子和自由基等氧化物质。它通过破坏微生物的细胞膜表面蛋白成分来杀灭细菌病毒 [4]。由介质阻挡产生的等离子体对培养基内的金黄色葡萄球菌和大肠杆菌能在 20 min 内高 [5]效杀除。使用等离子空气消毒机，开机60 min ，在无人条件下手术室内自然菌的平均除菌 率达 84.98%;在有人条件下持续运行消毒机，空气中自然菌的数量呈上升趋势，但仍可保 3 [6]持在 200 CFU/m以下，符合?类环境要求。辉光放电等离子体 10 min 内可以使荧光假单 [7]胞菌数量降低 6 个对数值，10 s 内可使琼脂上的大肠杆菌降低 4,5 个数量级。等离子体 杀菌时间较短，且对人体没有危害，但其机动性较差，只能定点实施消毒，且消毒范围较小。 1.3 光催化消毒 光触媒是在光的照射下，会发生类似光合作用的光催化反应，产生氧化能力极强的氢氧 自由基和活性氧，具有很强的光氧化还原能力，不但能把各种有机污染物分解成水和二氧化 碳，还能破坏细菌的细胞膜和病毒的蛋白质。采用纳米光催化空气消毒机消毒后舱内空气病 3 3原菌数，由消毒前的 764,1989 CFU/ m下降到 31,268 CFU/ m，自然菌平均消亡率> 80 [8][9] %。Mohseni 等以质量分数为 0.1 %的 TiO为主要活性成分的光催化剂，在紫外光照射2 下通过环状反应器对氯乙烯(VC)的最大降解率达 80 %。Amit Vohra 等人成功研制了掺杂银 离子的 TiO型光催化剂，并验证了其对蜡样芽胞杆菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、黑曲 2 [10]霉和噬菌体的高效消毒性，该光催化剂可以用于高空中的微生物的杀菌处理。光催化消 [11]毒对人体无毒无害，并且不会对环境产生二次污染，但是光触媒催化剂的吸收光谱需要 继续向可见光扩展，而且其比表面积有限，消毒净化范围和杀菌效果仍是一个需要改进的问 题。 1.4 空气消毒机 将两种或两种以上的包括静电吸附、活性碳过滤、紫外线、光触媒等物理消毒方法结合 起来的空气消毒器，是近几年的研究热点。它能够克服单一消毒方法的不足，互相补充，进 而达到更加理想的杀菌净化效果。代文银等人发明了一种装有初效过滤器、静电除尘器、活 [12]性炭过滤网、紫外线杀菌灯和光触媒过滤网的多功能空气消毒净化装置。采用 YKJ-F1200 - 2 -