納米光催化技術(shù)在醫(yī)院空氣消毒中的初步應(yīng)用.pdf

1、醫(yī)院消毒是預(yù)防和控制醫(yī)院感染的重要措施，常規(guī)空氣消毒方法大多為終末消毒，不能在有人的環(huán)境中連續(xù)運(yùn)行；只能殺菌而不能持續(xù)抑菌，不能滿足醫(yī)院空氣持續(xù)達(dá)標(biāo)的衛(wèi)生學(xué)要求；容易產(chǎn)生二次污染等。光催化技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的消毒技術(shù)，具有殺菌、抗病毒、氧化分解有毒物質(zhì)、凈化空氣等優(yōu)勢(shì)。本研究是在傳統(tǒng)醫(yī)院空氣消毒技術(shù)的基礎(chǔ)上，將納米二氧化鈦光催化技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)院空氣消毒。通過(guò)三個(gè)階段的試驗(yàn)，即模擬醫(yī)院工作環(huán)境的空氣消毒試驗(yàn)、醫(yī)院病房在有人的封閉環(huán)境下空氣

2、消毒試驗(yàn)、醫(yī)院病房在有人的開放環(huán)境下空氣消毒試驗(yàn)，對(duì)光催化噴涂材料、固載型光催化材料等處理方式在不同條件和醫(yī)院不同環(huán)境下空氣消毒效果進(jìn)行比較研究，在此基礎(chǔ)上初步形成了一套經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、簡(jiǎn)便的醫(yī)院光催化空氣消毒技術(shù)體系，對(duì)提高醫(yī)院空氣消毒水平，減少醫(yī)院感染的發(fā)生具有一定意義。 目的: 1.研究三種不同的光催化噴涂材料的空氣消毒效果。 2.研究自然光、日光燈、紫外線對(duì)光催化噴涂材料空氣消毒的影響。 3.研究空氣

3、流通對(duì)光催化噴涂材料空氣消毒的影響。 4.篩選出消毒效果好的光催化噴涂材料并將其應(yīng)用于醫(yī)院封閉式病房，研究光催化噴涂材料對(duì)封閉式病房空氣的消毒效果。 5.研究固載型光催化材料對(duì)醫(yī)院開放式病房空氣消毒的效果。 方法: 1.不同納米光催化噴涂材料在模擬封閉病房的空氣消毒試驗(yàn)1.1光催化材料：奧因光催化溶液，廣州奧因光觸媒公司提供；威信光催化溶液，臺(tái)灣威信公司提供；天津宇野光催化溶液，天津宇野環(huán)境科學(xué)有限公司提

4、供。 1.2光催化材料噴涂方法：試驗(yàn)前一天請(qǐng)專業(yè)公司噴光催化材料，按30m2/1000ml的劑量(玻璃除外)，噴嘴與噴涂表面水平垂直并保持約30-45cm的距離，噴嘴上下移動(dòng)均勻噴涂。每間實(shí)驗(yàn)室僅噴涂四面墻體和天花；被噴涂物體表面做到最大限度的清潔，石灰面用噴機(jī)的氣流吹走灰塵，灰塵較多時(shí)用干凈的干軟毛巾擦試，瓷磚用“亞強(qiáng)”牌蒸汽清潔機(jī)進(jìn)行清潔。噴涂步驟：施工前清潔屏蔽、干燥、噴涂、再干燥、通風(fēng)。 1.3試驗(yàn)分組：選擇4個(gè)

5、相鄰的大小一致的試驗(yàn)用房，一號(hào)房為空白對(duì)照，二號(hào)、三號(hào)、四號(hào)房分別噴涂不同型號(hào)的光催化材料。實(shí)驗(yàn)室為封閉狀態(tài)(關(guān)門關(guān)窗)，試驗(yàn)分為六個(gè)組分別進(jìn)行消毒試驗(yàn)。第一組關(guān)風(fēng)扇、自然光；第二組關(guān)風(fēng)扇、開日光燈；第三組開風(fēng)扇、自然光；第四組開風(fēng)扇、開日光燈；第五組關(guān)風(fēng)扇、開紫外線燈；第六組開風(fēng)扇、開紫外線燈。 1.4模擬條件及消毒方法：試驗(yàn)時(shí)安排4名固定人員在各個(gè)實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)30min，然后離開實(shí)驗(yàn)室，待自然沉降10min后再取樣。需用紫外光

6、激發(fā)時(shí)，開啟1支30W/A波段紫外線燈照射30min，關(guān)燈10min后再安排4名固定人員在實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)30min，然后離開實(shí)驗(yàn)室，待自然沉降10min，取樣。 1.5采樣、細(xì)菌培養(yǎng)及菌落計(jì)數(shù)方法：用自然沉降法采樣。采樣時(shí)，每個(gè)房間按四角及中心點(diǎn)取5個(gè)樣本。每點(diǎn)距地1.2m高，距墻30cm以外。待試驗(yàn)人員離去，自然沉降10min后將培養(yǎng)基置于臺(tái)面上5min，然后置入37℃恒溫箱48h，并分別計(jì)數(shù)各實(shí)驗(yàn)室每個(gè)平板的平均菌落數(shù)(N)，然

7、后參照如下公式計(jì)數(shù)：細(xì)菌平均數(shù)(x)(cfu/m3)=50000N/AT。 2.紫外線及納米光催化噴涂材料在封閉式病房的空氣消毒試驗(yàn) 2.1常規(guī)紫外線消毒試驗(yàn)常規(guī)紫外線消毒方法：每間房2支30W紫外線燈，放置病房正中間，在病房無(wú)人且封閉條件下照射30min。于消毒前、消毒后30min、120min、360min取樣，觀察消毒效果，了解常規(guī)紫外線消毒在醫(yī)院空氣消毒的效果。 2.2納米光催化噴涂材料消毒試驗(yàn)2.2.1

8、材料：奧因光催化溶液，廣州奧因光觸媒公司提供。 2.2.2納米光催化噴涂材料噴涂方法和采樣、細(xì)菌培養(yǎng)及菌落計(jì)數(shù)方法等同前試驗(yàn)。 2.2.3試驗(yàn)分組：分為處理1組(全面噴涂)、處理2組(部分噴涂)兩個(gè)處理組，設(shè)1間病房作為空白對(duì)照。分別于消毒前、消毒后1min、30min、60min、120min、180min、240min、300min取樣。 3.兩種光催化材料(固載型光催化材料和光催化噴涂材料)對(duì)醫(yī)院開放式病房

9、的空氣消毒試驗(yàn) 3.1材料：奧因光催化溶液，廣州奧因光觸媒公司提供；固載型光催化材料，分別由廣州恒兆環(huán)境生物工程有限公司(光催化消毒反應(yīng)器)和廣州都圍有限公司(光催化空氣處理機(jī))提供。 3.2納米光催化材料噴涂方法、紫外線激發(fā)方法和采樣、細(xì)菌培養(yǎng)及菌落計(jì)數(shù)方法等同前試驗(yàn)。 3.3固載型光催化材料空氣消毒方法：試驗(yàn)前一天，將固載型光催化材料制成的光催化消毒反應(yīng)器安裝在病房排風(fēng)扇口上，光催化空氣處理機(jī)可放置在地面上。

10、做消毒試驗(yàn)時(shí)開機(jī)連續(xù)運(yùn)行120min停機(jī)。分別于開機(jī)前、開機(jī)后30min、60min、120min、180min取樣，觀察消毒效果。 3.4試驗(yàn)分組：設(shè)兩個(gè)紫外線對(duì)照組、一個(gè)空白對(duì)照組、三個(gè)處理組；處理A為光催化噴涂材料，處理B為光催化空氣處理機(jī)(內(nèi)置4片0.1m2的固載型光催化材料)，處理C為封閉式光催化消毒反應(yīng)器(內(nèi)置2片0.1m2的固載型光催化材料)，統(tǒng)計(jì)處理時(shí)將兩組紫外線對(duì)照組合并為一組。 4.統(tǒng)計(jì)分析方法：試驗(yàn)

11、數(shù)據(jù)均采用SPSS12.0建立數(shù)據(jù)庫(kù)，并進(jìn)行方差分析和t檢驗(yàn)等。 結(jié)果與討論: 1.自然光、日光燈、紫外線對(duì)光催化噴涂材料空氣消毒的影響不同光照條件對(duì)光催化消毒效果有一定影響，和自然光相比，日光燈雖含有部分紫外線，但并不能增加光催化材料的消毒效果(P＞0.05)；A波段紫外光能激發(fā)光催化材料，使其更好的發(fā)揮消毒效能，但并不是所有的光催化材料都對(duì)A波段紫外線敏感。三種品牌中只有消毒效果最好某品牌光催化材料與紫外線有協(xié)同增效

12、作用(p＜0.01)。 2.空氣流通對(duì)光催化噴涂材料空氣消毒的影響本試驗(yàn)開與不開風(fēng)扇對(duì)光催化噴涂材料的消毒效果沒(méi)有影響(P＞0.05)，與相關(guān)研究結(jié)果不一致。有研究認(rèn)為光催化材料的消毒效果與室內(nèi)空氣流通相關(guān)，空氣流通越好，空氣與光催化材料的接觸面越大，消毒效果就越好。因此，此方面還有待進(jìn)一步研究。 3.三種光催化產(chǎn)品對(duì)空氣消毒效果的比較市售光催化產(chǎn)品，在消毒效果方面存在較大的差異，其中某品牌光催化產(chǎn)品消毒效果較好，在無(wú)通

13、風(fēng)的狀態(tài)下，相同條件的對(duì)照(未噴涂)室內(nèi)平均細(xì)菌菌落總數(shù)為529.67cfu/m3，而利用該品牌光催化產(chǎn)品噴涂組，室內(nèi)細(xì)菌菌落總數(shù)為111.43cfu/m3，兩者之間差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)；另外一種品牌光催化產(chǎn)品也有消毒效果，但和對(duì)照相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.05)；還有一種品牌光催化產(chǎn)品無(wú)消毒效果(P＞0.05)。 4.紫外線對(duì)病房空氣的消毒效果紫外線照射30min能使醫(yī)院病房空氣細(xì)菌水平急劇下降，半小時(shí)內(nèi)達(dá)到最大消

14、毒效果(222.39cfu/m3)，停止照射后，隨著病房人員活動(dòng)量的增加，細(xì)菌水平急驟上升，2小時(shí)后恢復(fù)到接近于原來(lái)水平(634.17cfu/m3)。 5.光催化噴涂材料對(duì)封閉式病房空氣的消毒效果處理1組開紫外線燈前室內(nèi)平均細(xì)菌菌落總數(shù)為837.3cfu/m3，開紫外線燈照射30min后下降為85.3cfu/m3(P＜0.01)；60min后上升為515.7cfu/m3，120min以后各組與空白對(duì)照相比無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＞0.0

15、5)。表明紫外線激發(fā)后光催化噴涂材料對(duì)病房空氣有一定的消毒作用，這與前面的研究結(jié)果一致。但由于病房的本底細(xì)菌濃度高，停止紫外線激發(fā)后細(xì)菌數(shù)攀升的更快，所以消毒效果并不理想。 比較光催化材料的兩種噴涂方式，全面噴涂與部分噴涂的空氣消毒效果差別有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)，說(shuō)明噴涂方式(噴涂面積)對(duì)空氣消毒的效果有一定影響。 6.固載型光催化材料對(duì)開放式病房空氣消毒效果在開放式醫(yī)院病房環(huán)境下，處理B、處理C(固載型光催化材料

16、)在開機(jī)30min后即具有良好的空氣消毒效果(＜120cfu/m3)，60～120達(dá)最好消毒效果(39.25～78.50cfu/m3)，停機(jī)后60min，細(xì)菌總數(shù)略有上升，但細(xì)菌總數(shù)＜200cfu/m3。固載型光催化材料對(duì)空氣的消毒效果和光催化材料噴涂、紫外線、空白對(duì)照相比，均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P＜0.05)。表明固載型光催化材料不但可以在有人環(huán)境下進(jìn)行連續(xù)的消毒，而且能較好地維持消毒效果。 結(jié)論: 1.光催化噴涂材料與紫外