巴哈提古丽·马那提拜 李燕 铁列克·波拉夏克 王科珂 艾菲娜·赛力克 万永亮

基金项目：新疆维吾尔自治区科技支疆项目（2020E02132）

第一作者：巴哈提古丽·马那提拜（1979—），女，哈萨克族，新疆阿勒泰人，博士，高级兽医师，主要从事反刍动物消化道微生物、食品微生物及公共环境微生物的相关检测与研究，E-mail: bahet88@163.com

通信作者：万永亮（1973—），男，汉族，新疆阜康市人，硕士，高级工程师，主要从事放射性检测工作，E-mail: 1293700823@qq.com

1. 乌鲁木齐海关技术中心 乌鲁木齐 830063

1. Urumqi Customs Technical Center, Urumqi 830063

在人类赖以生存的环境中微生物随处可见，空气中的微生物有细菌、真菌、病毒等，它们附着于尘埃粒子、水蒸气等，以气溶胶的形式存在于空气中，对人体造成危害^[1]。空气消毒机的出现，对改善人类生活环境起到了一定的作用。目前室内常规预防性的空气消毒机主要是用物理、化学及其他方法杀灭或去除室内空气中的微生物，是利用带电粒子、过滤技术、紫外线、低浓度化学因子和其他消毒因子产生消毒效果的循环风消毒机或多功能消毒机^[2-3]。不同空气消毒机所释放的消毒因子不同，由于各地气候，环境中的温度、湿度以及人员密集程度不同，常导致所使用的空气消毒机消毒效果存在差异，对环境中的微生物消杀效果不佳，给人类身体健康带来危害^[4]。因此不同的环境中选用适合的空气消毒机、消除环境中的微生物是非常重要的。

本研究采用全离子双风道空气物理消毒机对密闭空间的空气自然菌的消杀效果进行检验，为掌握消毒机对密闭空间自然菌的消杀效果、科学合理的消杀措施和空气物理消毒机的正确选用提供帮助，对提高室内空气质量与提升公共卫生防疫能力具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 实验设备：全离子双风道空气物理消毒机、六级筛孔空气撞击式釆样器、培养皿、恒温培养箱。

1.1.2 试验环境及材料：实验室（实验时的环境温度21～23℃、湿度45%～55%）、90 mm培养皿、营养琼脂培养基。

1.2 方法

1.2.1 全离子双风道空气物理消毒机原理

该款空气物理消毒机的核心部件是非平衡正负氧离子（又称双极离子）发生器，每片发生器每秒向空气中激发数量上亿（比例为1:3）的正负氧离子，正负氧离子随风漫散空气中，主动、动态消杀细菌，降解有害物质，洁净空气。该款空气物理消毒机采用一种平板多层叠加式的介质阻挡放电结构，内部为高压发射极板，表面为接地极板，发射级与接地级构成一个具有精密尺寸的电场。通过系统控制电极结构和放电参数，使离子发生器在相对较低的电压下工作，可针对空气中氧分子发生激励电离作用，不对空气中氮气电离或对氧气发生离解作用，避免电离时产生臭氧或氮氧化合物。在输入交流高压电流时，可以向空气中交替产生大量非平衡正负氧离子，正负氧离子交替发生具有离子风膨胀效应，且具备较强的活性。离子发生器激发的离子簇与空气浮游菌相遇在细菌表面产生电场，达到对浮游菌的杀灭效果。

1.2.2 预防性消毒采样及检测

（1）自然沉降法。将营养琼脂平板（Ф90 mm）放置各采样点，采样高度为距地面0.8～1.5 m。采样时在布点处铺设无菌纸，平板放置于纸上，将平板盖打开，扣放于平板旁，暴露15 min后盖上平板盖，将平板外表面消毒后放置培养箱进行培养。按照产品使用说明，开启全离子双风道空气物理消毒机（柜式），选择消毒模式最大档位，空气消毒达到1 h、2 h、4 h后，在消毒前采样的相同位置上，另放一组营养琼脂平板。放置方法和暴露时间与消毒前采样相同。同时取2个未经采样的相同平板作为阴性对照，每组做2个平行，试验重复3次。试验组和对照组在36℃条件下，培养48 h后计数，并计算自然菌消亡率^[5]。

（2）撞击法。在房间距离地面1.0 m处，将六级筛孔空气撞击式釆样器置于房间中央进行釆样。以釆样流量为28.3 L/min，采样时间为7 min，作为消毒前样本（阳性对照）。消毒的第1 h、2 h和4 h进行釆样，采样流量为28.3 L/min，采样时间为7 min，作为消毒后的试验样本，进行活菌培养计数，试验重复3次。试验组和对照组在36℃条件下，培养48 h后计数，并计算自然菌消亡率^[6]。

1.3 数据处理

采用excel、SPSS对数据进行统计分析。

1.4 评价指标

空气自然菌消亡率≥90%，判为消毒合格。

2 结果与分析

2.1 物理消毒机对空气自然菌杀菌效果

2.1.1 自然沉降法采集自然菌的结果

采用WS/T 774-2021《新冠肺炎疫情期间现场消毒评价标准》中自然沉降法采样并检测物理消毒机对密闭空间内自然菌的消毒效果，检测结果见表1。由表1可知，经过3次重复试验，测得消毒机在一定消毒时间内对空气中的自然菌均有较好的消毒效果，且在不同试验次数、不同消毒时间下，自然沉降法测得消毒机对空气自然菌的平均消亡率随着消毒时间增加而升高。消毒时间为1 h、2 h和4 h后，对空气自然菌的平均消亡率为分别为84.08%、86.35%和90.63%，依据消毒评级指标，消毒时间在4 h后，可达到消毒合格指标。

表1 自然沉降法测定空气中自然菌的检测结果

Table 1 Detection results of natural bacteria in the air by natural sedimentation method

注: 图中a、b、c表示差异在P＜0.05水平具有统计学意义，下同。

在不同消毒时间条件下，自然沉降法测得消毒机对空气自然菌的检测结果见图1。结果表明消毒时间为1 h、2 h和4 h后测定结果之间存在显著差异性（P＜0.05），消毒时间越长，消毒效果越好。

图1 自然沉降法测得空气中自然菌的检测结果

Fig.1 Detection results of natural bacteria in the air by natural sedimentation method

2.1.2 撞击法采集自然菌的结果

采用撞击法采样并检测物理消毒机对密闭空间内自然菌的检测结果见表2。经3次重复试验，消毒时间为1 h、2 h 和4 h 后的平均消亡率分别为83.13%、86.26%和90.28%，达到消毒合格指标。由此可知，消毒机作用时间越长，对密闭空间微生物的消杀效果越好。

表2 撞击法测定空气自然菌检测结果

Table 2 Detection results of natural bacteria in the air by impact method

撞击法采样测得不同消毒时间条件下，物理消毒机对空气自然菌的检测结果见图2。消毒时间为1 h、2 h和4 h后测定结果之间存在显著性差异（P＜0.05），消毒机消毒时间越长，消毒效果越好。

图2 撞击法测得空气自然菌的检测结果

Fig.2 Detection results of natural bacteria in the air by impact method

2.2 两种采样方法测定消毒机杀菌效果评价

对WS/T 774-2021《新冠肺炎疫情期间现场消毒评价标准》中的自然沉降法和卫生部《消毒技术规范》中的撞击法采样并检测消毒机的消毒效果进行比较，结果如表3。两种采样方法均在消毒1 h、2 h和4 h后达到不同的消毒效果，消杀1 h后消毒效果分别达到84.08%和83.13%；2 h后消毒效果分别达到86.35%和86.26%；4 h后消毒效果分别达到90.63%和90.28%。由方差T检验可知，两种采样方法测得消毒机在同一作用时间下消亡率相近，无显著差异（P＞0.05），且消毒4 h后可达到消毒合格指标。因此，采用两种采样方法中的任意一种均可得到相似的结果。

图3 相同消毒时间不同采样方法测得自然菌检测结果

Fig.3 Detection results of natural bacteria in the air by different methods at the same disinfection time

3讨论

空气消毒器作为在有人、无人情况下均可选用的消毒设备，近年来飞速发展并广泛应用，其提高了消毒净化效果，降低了感染发生率。本研究表明，采用自然沉降法和撞击法采样并检测全离子双风道空气物理消毒机对空气自然菌的消毒效果，两种采样方法在消毒1 h、2 h和4 h后均对密闭空间有消毒效果，平均消亡率随着消毒时间增加而升高，其中以消毒时间4 h后的效果最佳，消亡率在消毒时间4 h后达到90%以上，依据评价指标，满足消毒合格标准。消毒机在消毒时间1 h、2 h和4 h测得的结果之间有显著性差异，消毒时间越长，消毒效果越好。自然沉降法和撞击法测定消毒机对空气自然菌的消亡率在1 h、2 h和4 h后的结果相似，两种采样方法测得结果无差异性。

陈祖毅等^[7]研究了移动式等离子空气消毒机除尘效果，开机2 h对室内空气中尘埃粒子清除率为90.95%。谢斌等^[8]研究发现启动等离子体空气消毒器 1 h、1.5 h、2 h 不同时间后，非洁净手术室的空气细菌数及颗粒物均达到空气质量相关标准。黄和茂^[9]研究DBD等离子体空气杀菌净化器持续运行2 h，杀菌率分别达到93.00%和87.00%。常压下射流式介质阻挡放电低温等离子体对细菌繁殖体、真菌及细菌芽孢都有较好的灭杀作用^[10]。邵树军等^[11]采用自然沉降法测得在无人状态下，空气消毒机工作2 h后杀菌率达到64.46%，消毒后室内空气符合环境标准要求。本文研究结果与上述略有差异，可能与消毒机的构造、性能与功效等存在一定的差异性。本研究采用含有非平衡正负氧离子（又称双极离子）发生器的消毒机，正负氧离子随风漫散在空气中，可动态消杀细菌、降解有害物质、达到洁净空气的效果。数据表明，该款空气消毒机作用时间越长，对室内微生物的消杀效果越好。

室内空气中微生物污染的主要预防技术有通风换气、过滤、化学消毒、臭氧消毒、紫外线消毒、低温等离子体技术等。等离子体空气消毒器是一种经济有效的空气净化消毒装置，其核心是等离子体反应器，该反应器能释放负氧离子等自由基，具有极强活化和氧化能力，对细菌、病毒具有很强杀伤力，同时还能分解甲醛、烟气等高分子有毒有机物，转化成无毒无味的碳、水等无机物，对人和医疗设备无危害^[12]。空气消毒机为契合市场需求应运而生，其不仅可以杀菌消毒，有的机型还能去除室内空气中的甲醛、苯酚等有机污染气体，而且还可以杀灭或者过滤花粉等过敏源。同时，还能有效去除吸烟产生的烟雾和烟味、卫生间的不良气味和人的体味等^[13-14]。

4 结论

单一的检测方法可能对试验结果存在较大差异性，因此，可结合多种试验方法进行检测，减少误差，为提高消毒机的杀菌效果提供有力的科学指导。本研究对全离子双风道空气物理消毒机进行物理消毒后的室内环境进行了效果评价，采用自然沉降法和撞击法采集空气中自然菌并对其进行检测，结果显示该物理消毒机对空气自然菌具有明显的消毒效果，消毒机作用时间越久，对密闭空间微生物的消杀效果越好。

参考文献

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Table 3 Detection results of natural bacteria in the air by different methods at the same disinfection time