■ 文/ 劉峰

殺菌消毒劑的發(fā)展

人類發(fā)展史也可以說是人類與細菌，或者說是與有害菌的抗爭史。無法用肉眼看到的病原菌導致各類傳染疾病可奪去無數(shù)人的生命，阻礙人類的生養(yǎng)和繁衍。早期的人類通過經(jīng)驗摸索，發(fā)現(xiàn)可用艾草、硫磺等進行防范。至19世紀中期，微生物學和流行病學的發(fā)展，人們漸漸認識到微生物是引起疾病的重要元兇。從此有了現(xiàn)如今“消毒”的概念。之后，隨著對消毒理論研究的深入，以及其他輔助科學技術的發(fā)展，逐漸出現(xiàn)多種消毒手段，比如巴斯德消毒法、高壓滅菌法、紫外線殺菌法等。同時也出現(xiàn)了許多高效實用的殺菌消毒試劑，如漂白粉、碘酊、石碳酸等。其中甲醛、環(huán)氧乙烷和戊二醛更被稱為消毒學發(fā)展史上的三個里程碑。

其中，環(huán)氧乙烷是一種活潑的環(huán)酶（分子式為C2H4O），是繼甲醛后的第二代高效的低溫消毒制劑。從物理性質(zhì)上來說，環(huán)氧乙烷在常溫常壓下是一種無色氣體，具有揮發(fā)性強，嗅閾值低，含量在700ppm以上就可以被聞到；同時為易燃易爆氣體，爆炸極限在3%–100%之間。從化學性質(zhì)來說，環(huán)氧乙烷不僅對微生物有高效的抑制作用，更對孢子和病菌具有顯著的破壞作用。它可與微生物蛋白分子上的特征性功能團直接進行不可逆反應，造成功能性蛋白質(zhì)、酶或核酸失活，阻斷微生物的正常繁殖及代謝，導致其無法存活，從而達到滅菌效果。同時，環(huán)氧乙烷蒸汽壓較大，對消毒物品穿透性強，可穿透滅菌物微孔至物品深部，保證其滅菌效果。

鑒于環(huán)氧乙烷的廣譜殺菌性，且對滅菌對象損害較小，包裝儲運要求不高，美國從20世紀90年代起就對幾乎所有的醫(yī)療器械物品采用環(huán)氧乙烷法消毒。近年來，中國也逐漸將環(huán)氧乙烷廣泛地應用于不耐高溫、高濕的設備及醫(yī)藥制品，如光學儀器、精密器械、電子元件、塑料封裝等的滅菌。

環(huán)氧乙烷對人體健康和環(huán)境的危害

環(huán)氧乙烷在低溫滅菌方面的顯著優(yōu)勢是毋庸置疑的，但需要指出的是，相對于環(huán)氧乙烷與有害菌的強反應活性，環(huán)氧乙烷也對人體及環(huán)境造成不容忽視的毒害作用。研究顯示，環(huán)氧乙烷急性暴露會對人體的呼吸系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和消化系統(tǒng)均造成影響；若長時間暴露于含環(huán)氧乙烷的環(huán)境下，甚至有誘發(fā)腫瘤，毒害生殖系統(tǒng)的可能。因此，環(huán)氧乙烷作為一種致癌、生殖系統(tǒng)危害物已被各個國家列為職業(yè)健康有害物質(zhì)，世界各國均制定相應法規(guī)進行嚴格要求。對于滅菌流程而言，國際標準化組織ISO/TC 198制定了使用環(huán)氧乙烷進行醫(yī)療器械滅菌的過程及質(zhì)量的標準化程序；對于工作環(huán)境濃度而言，各國也規(guī)定了在環(huán)氧乙烷環(huán)境下工作暴露濃度極限。中國規(guī)定8小時時間加權(quán)平均值（TWA）的允許暴露極限（PEL）為1.15ppm，大部分發(fā)達國家暴露極限需小于1ppm，德國甚至將暴露極限定為0.1ppm；而法國則規(guī)定了15分鐘TWA的短時間接觸容許濃度（STEL）為5ppm。

但同樣需要引起特別關注的是環(huán)氧乙烷對大氣環(huán)境的影響，因為環(huán)氧乙烷屬于揮發(fā)性有機物，可與氮氧化物發(fā)生光化學反應，形成氣溶膠的二次污染，這也是中國霧霾中的組成部分。頻繁的霧霾天氣已成為中國極大的環(huán)境問題，不僅危害生態(tài)平衡，更是關系到民生。此外，霧霾不單是影響能見度和視覺觀感，霧霾中吸附的有毒有機物更是誘發(fā)多種呼吸道、心血管疾病的“潛在殺手”，其中環(huán)氧乙烷就名列其中。因為它的高致毒性以及極強的化學活性，可與其它空氣中的化學成分反應，極有可能生成毒性更大、危害更為嚴重的復合物。因此，它也被收錄在各國的大氣環(huán)境污染控制有毒有害揮發(fā)性有機物名錄中。德國空氣質(zhì)量控制技術規(guī)范（TA-Luft）標準（2002年）為0.5mg/m3，中國尚未有針對消毒行業(yè)廢氣排放的標準，但根據(jù)中國《石油化學工業(yè)污染物排放標準》（GB31571-2015）中的規(guī)定，廢氣中環(huán)氧乙烷的排放限值為0.5mg/m3?？梢?，對于環(huán)氧乙烷的控制是極其嚴格的。

作為醫(yī)藥消毒劑的環(huán)氧乙烷是被忽視的環(huán)境污染源

國外對于環(huán)氧乙烷消毒使用全密閉自動化操作，每個過程的處理室獨立隔離，配備自動化流水線，使用機械轉(zhuǎn)移，全過程密閉尾氣收集至末端焚燒處理。

而中國環(huán)氧乙烷消毒流程與國際相似，但是消毒過程與國外一體式、自動化環(huán)氧乙烷消毒流程相比較，存在以下不足：

（1）由于消毒過程中，操作單元需要轉(zhuǎn)移，所以存在操作人員暴露于環(huán)氧乙烷環(huán)境中的可能；

（2）由于空間大，配備抽風設備的集風效率又較低，工作環(huán)境中的環(huán)氧乙烷仍然超標，特別是在打開滅菌柜取滅菌物時，工作環(huán)境中環(huán)氧乙烷濃度迅速升高，造成無組織逸散；

（3）最需要關注的是，中國該行業(yè)存在尾氣無處理設施，或處理后尾氣不達標的現(xiàn)象，大量廢氣排入大氣，造成不容忽視的環(huán)境和健康的影響。

調(diào)查顯示，應用于醫(yī)用消毒行業(yè)的環(huán)氧乙烷，年使用量約為30000噸。中國醫(yī)療滅菌行業(yè)大約有500家，99%以上的企業(yè)未對環(huán)氧乙烷進行尾氣處理，大部分靠自然揮發(fā)，或僅配備抽風、換氣設施，殘余環(huán)氧乙烷直接排入大氣。而其中對環(huán)氧乙烷尾氣進行處理的也只是采用水洗收集，處理后尾氣也無法達到合規(guī)排放。

近年來，中國出臺了各項針對揮發(fā)性有機物控制和治理的法規(guī)和標準，從政府到企業(yè)都已逐漸形成相對完善的治理和監(jiān)管體系，因此環(huán)氧乙烷在石化行業(yè)作為化學品加工原料使用過程中的揮發(fā)得到有效防范。但是，中國環(huán)氧乙烷在消毒行業(yè)中使用過程中，相關管理部門僅在職業(yè)衛(wèi)生上制定了相應的標準，對其消毒過程的廢氣控制要求和治理規(guī)范仍處于空白；企業(yè)更未對環(huán)氧乙烷消毒劑進行針對性的源頭控制、過程管理和末端治理，造成直接排放和污染。隨著醫(yī)藥制劑或儀器消毒領域市場不斷擴大，環(huán)氧乙烷在消毒行業(yè)的使用量也會隨之大幅度提升，伴隨環(huán)氧乙烷的排放將成為一項不容忽視的污染源。

由此可見，不完善或缺失的過程廢氣收集及尾氣處理技術，直接導致絕大部分的環(huán)氧乙烷排入大氣，造成嚴重的環(huán)境污染，存在巨大的安全環(huán)保隱患。因此，中國對該領域的監(jiān)管及技術支持刻不容緩。

環(huán)氧乙烷已成為應用最廣的消毒試劑

治理醫(yī)用消毒劑環(huán)氧乙烷對環(huán)境污染的建議

醫(yī)用消毒行業(yè)中環(huán)氧乙烷這個不容忽視的環(huán)境污染源控制，需要政府和企業(yè)及時地關注和防范。本文提出以下建議：

（1） 政府監(jiān)管部門應當出臺醫(yī)用消毒行業(yè)環(huán)氧乙烷特征污染物的排放及治理的相應法規(guī)規(guī)范，同時提高環(huán)氧乙烷消毒行業(yè)廢氣治理監(jiān)管力度，從源頭到排放，進行由上而下的責任管理；

（2） 增強社會公眾意識，提高公眾在環(huán)境事務中的參與度，開展基層輔助監(jiān)管；

（3） 企業(yè)應提高自身社會責任感，借鑒國外先進技術，優(yōu)先使用一體化設備，或?qū)υO備進行技術改造升級，避免企業(yè)人員直接暴露于含環(huán)氧乙烷的環(huán)境中；同時對尾氣必須進行密閉收集和處理后達標排放，為提高尾氣末端治理效率，建議使用焚燒法代替吸收法；此外將設備運行情況，泄漏檢測及報警系統(tǒng)集成至數(shù)據(jù)庫平臺，實現(xiàn)可量化、可追蹤、可審核的系統(tǒng)式企業(yè)管理。