地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中空氣微生物傳播與消毒的控制方法研究

吳丹

摘要：地鐵地下車(chē)站設(shè)備區(qū)及公共區(qū)均采用空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)，為車(chē)站設(shè)備提供滿足工藝性要求的空調(diào)環(huán)境、也為乘客及工作人員提供了舒適性空調(diào)。地下車(chē)站的空間密閉性較強(qiáng)，地鐵作為城市公共交通系統(tǒng)，運(yùn)營(yíng)時(shí)段客流量大，且全年站廳站臺(tái)溫度控制在相對(duì)恒溫狀態(tài)，非常有利于微生物的滋生，如果車(chē)站的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)或運(yùn)營(yíng)時(shí)考慮、管理不當(dāng)，就會(huì)滋生大量的微生物，進(jìn)而通過(guò)氣溶膠的傳播方式污染車(chē)站公共區(qū)的空氣以及影響乘客、工作人員的健康。做好相應(yīng)的空氣消毒是目前最為重要的事情，對(duì)室內(nèi)微生物以及顆粒物的凈化消毒效果有著很高的要求。本文以地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)為研究對(duì)象，并對(duì)微生物的生態(tài)特性進(jìn)行基礎(chǔ)性探討，以此研究地鐵通風(fēng)空調(diào)環(huán)境對(duì)微生物的預(yù)防、消毒以及殺滅技術(shù)，對(duì)提高空調(diào)系統(tǒng)的空氣凈化消毒具有重大的理論、實(shí)踐價(jià)值和社會(huì)意義。

關(guān)鍵詞：地鐵;空調(diào)環(huán)境;氣溶膠;微生物;消毒

一、前言

目前大多數(shù)人們每天會(huì)選擇地鐵作為出行的交通工具，使用率較高，而地鐵中每一節(jié)車(chē)廂內(nèi)均會(huì)安裝空調(diào)，設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)原本是為人們提供一個(gè)安全、舒適的乘坐環(huán)境，但如果空調(diào)系統(tǒng)被污染，就反而可能成為污染物傳播擴(kuò)散的途徑，危害人們的身心健康和生命安全。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)對(duì)微生物的傳播主要以氣溶膠（Aerosol）的形式，氣溶膠是固態(tài)或液態(tài)微粒懸浮在氣體介質(zhì)中的分散系統(tǒng)[1]。人類(lèi)賴以生存的大氣就是一個(gè)宏大的“氣溶膠世界”，人類(lèi)時(shí)刻都處身其中，反過(guò)來(lái)又對(duì)其組成來(lái)源、傳播及其作用產(chǎn)生重大影響。針對(duì)地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中微生物的傳播方式進(jìn)行相應(yīng)的消毒殺菌處理，為出行的人群能夠有安全、舒適的乘坐環(huán)境提供強(qiáng)有力的保障，現(xiàn)具體報(bào)告如下：

二、微生物的生態(tài)特性

真菌是一種不能進(jìn)行光合作用靠寄生或腐生的真核微生物，它是建筑中的主要微生物染污物。建筑中的真菌一般來(lái)自室外，通過(guò)建筑通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)入室內(nèi)，且它的濃度會(huì)隨溫度的變化而變化。通風(fēng)形式和通風(fēng)量會(huì)影響建筑室內(nèi)真菌濃度。當(dāng)室內(nèi)沒(méi)有微生物污染時(shí)，室內(nèi)的濃度和室外的濃度幾乎是一樣的，但是由于系統(tǒng)的過(guò)濾，微生物的總數(shù)會(huì)逐漸減少。細(xì)菌對(duì)疾病的傳播能力決定了它在空氣中的生存能力，與建筑有關(guān)的細(xì)菌病原體能在非人體環(huán)境下迅速繁殖，細(xì)菌從室外污染源進(jìn)入室內(nèi)后，遇到適宜的條件會(huì)迅速增值擴(kuò)散。尤其在地鐵空調(diào)環(huán)境中還存在像病毒、螨蟲(chóng)以及其他衣原體、支原體等微生物。

三、地鐵通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中微生物的傳播方式及危害

（一）微生物的主要傳播方式

空氣中缺乏微生物生長(zhǎng)繁殖的碳源，因而微生物不能獨(dú)立存在于空氣環(huán)境中。微生物主要是附著在塵埃表面或藏匿于細(xì)小液滴中，以微生物氣溶膠的載體形式懸浮在空氣中。或者積聚在固體表面以菌落形態(tài)存在。人體直接接觸微生物本體的概率比直接暴露在微生物氣溶膠環(huán)境中的概率小很多，而且以空氣為傳播途徑的微生物氣溶膠污 染對(duì)人體危害性更大[2]。

地鐵通風(fēng)空調(diào)室內(nèi)微生物氣溶膠的源頭主要有以下幾處[3]：①通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管和空氣處理機(jī)組中積塵伴微生物生 長(zhǎng)，風(fēng)機(jī)開(kāi)啟后風(fēng)管受到震動(dòng)，積塵從風(fēng)管內(nèi)壁剝落并揚(yáng)起，積塵中的微生物隨送風(fēng)氣流進(jìn)入室內(nèi)，形成微生物氣溶膠;通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)冷卻塔、水管和空氣處理機(jī)組中積存的液體蒸發(fā)后形成液滴，含有微生物的液滴進(jìn)入空氣形成微生物氣溶膠;②帶菌人員通過(guò)呼吸道系統(tǒng)以交談飛沫、咳嗽、噴嚏等直接向空氣排入含有微生物的液滴，繼而形 成微生物氣溶膠;③室外含有微生物的氣溶膠空氣通過(guò)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)引入地鐵室內(nèi)。

（二）通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)微生物引發(fā)的危害

地鐵通風(fēng)空調(diào)環(huán)境中微生物種類(lèi)有細(xì)菌、真菌、病毒、原生動(dòng)物、微生物代謝產(chǎn)物（內(nèi)毒素、細(xì)胞碎屑、細(xì)胞尸體）。

傳染性疾病由微生物本身（細(xì)菌、真菌、病毒、原生 動(dòng)物、）引發(fā)，通過(guò)空氣途徑傳播的常見(jiàn)傳染性疾病有麻疹、風(fēng)疹、水痘、流感、流行性腦脊髓膜炎、肺結(jié)核、流行性腦膜炎。

非傳染性疾病主要由微生物及其代謝產(chǎn)物（內(nèi)毒素、細(xì)胞碎屑、細(xì)胞尸體）引發(fā)。例如細(xì)菌和真菌代謝過(guò)程產(chǎn)生的內(nèi)毒素進(jìn)入空氣中形成氣溶膠，危害人體呼吸系統(tǒng)，產(chǎn)生發(fā)熱、噴嚏、咳嗽等癥狀。某些細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素會(huì)損害肺部細(xì)胞，增大肺癌的發(fā)病率。某些微生物及其代謝產(chǎn)物會(huì)誘發(fā)人體中毒，如黃曲霉、大腸桿菌、肉毒桿菌、沙門(mén)氏菌、葡萄球菌[4]。臨床癥狀多為突發(fā)性消化系統(tǒng)疾病，如腹瀉、頭痛、皮膚紅腫等。

過(guò)敏及免疫性疾病主要由微生物及其代謝產(chǎn)物引發(fā)。過(guò)敏性疾病有過(guò)敏性鼻炎、過(guò)敏性哮喘、皮疹，免疫性疾病有過(guò)敏性肺炎、加濕熱病。過(guò)敏是指人體免疫細(xì)胞受到進(jìn)入體內(nèi)的微生物刺激而產(chǎn)生一種免疫物質(zhì)（ lgE 抗 體），引發(fā)機(jī)體一系列免疫癥狀，可導(dǎo)致細(xì)胞通透性增大、過(guò)敏、皮膚紅腫、腹瀉等反應(yīng)。鼻炎與微生物代謝產(chǎn)物（內(nèi)毒素、細(xì)胞碎屑、細(xì)胞尸體）有關(guān)。哮喘對(duì)空氣中的螨蟲(chóng)、真菌、皮屑敏感。過(guò)敏性肺炎主要由放線菌感染肺部引發(fā)，該細(xì)菌可在 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)中的加濕器孳生，通過(guò)送風(fēng)氣流形成微生物氣溶膠感染地鐵內(nèi)人員[26]。加濕熱病是細(xì)菌代謝產(chǎn)物中的內(nèi)毒素形成的氣溶膠被人體吸入后感染的，該細(xì)菌在空調(diào)加濕器中生存。

四、消毒方法

在地鐵車(chē)廂內(nèi)空調(diào)微生物的消毒方法主要是化學(xué)消毒和物理消毒法。采用化學(xué)藥劑對(duì)通風(fēng)空調(diào)風(fēng)管內(nèi)壁或空氣處理機(jī)組部件進(jìn)行擦拭。在送風(fēng)口使用化學(xué)藥劑熏蒸，通過(guò)送風(fēng)帶動(dòng)蒸汽對(duì)風(fēng)管或空氣處理機(jī)組部件消毒。向冷凍水、冷凝水管道投放化學(xué)藥劑，循環(huán)流動(dòng)以消毒。常用于通風(fēng)空調(diào)消毒的化學(xué)藥劑有二澳海因、二氧化氯、二氯異氰尿酸鈉?；瘜W(xué)藥劑消毒方法的優(yōu)點(diǎn)是可以快速殺菌消毒，化學(xué)藥劑造價(jià)較低，消毒投入勞動(dòng)力較少，因而可以減少系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用。缺點(diǎn)是不能夠有效去除風(fēng)管內(nèi)壁的積塵，無(wú)法從源頭上破壞微生物繁殖的載體。并且化學(xué)藥劑消毒后室內(nèi)殘留一部分藥劑，揮發(fā)后形VOCs，對(duì)人的呼吸系統(tǒng)、 消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生一定損傷[5]?；瘜W(xué)藥劑在殺菌的同時(shí)也會(huì)促使細(xì)菌耐藥性提高，導(dǎo)致日后再次使用化學(xué)藥劑殺菌效果變差。某些化學(xué)藥劑還會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)空調(diào)部件氧化銹蝕。

物理清洗風(fēng)管，安裝時(shí)預(yù)留檢修口，便于人員進(jìn)入風(fēng)管清洗。對(duì) 于風(fēng)管較大尺寸的干管，可直接人工進(jìn)入清洗。目前在大空間公共區(qū)域通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的殺菌消毒采用較多的是靜電方式電子空氣凈化技術(shù)，已有的案例說(shuō)明這種技術(shù)是殺菌率是高效安全的，并且對(duì)人體不構(gòu)成潛在危害。凈化器為空氣平板式全金屬結(jié)構(gòu)模塊式，采用高壓靜電金屬板吸附技術(shù)，結(jié)合了高壓靜電和動(dòng)態(tài)極化這兩項(xiàng)空氣凈化技術(shù)。具備高效除塵、高效殺菌等綜合凈化功能。其由主體模塊、高壓電離模塊、金屬板吸附模塊等組成。凈化器采用24V 安全電壓，通過(guò)內(nèi)置電子控制模塊轉(zhuǎn)換成高壓電源輸出給電離層，使其通過(guò)的粒子荷電而被后面的金屬板吸附，從而有效吸附空氣中的塵埃粒子（可有效吸附粒徑小至 0.01um 的細(xì)小顆粒污染物）[6]。同時(shí)集塵系統(tǒng)捕獲的細(xì)菌、病毒、孢子、霉菌等有害微生物在高壓電場(chǎng)的作用下失去活力并被殺死。

總之，通過(guò)在地鐵公共區(qū)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的組合空調(diào)機(jī)組等設(shè)備設(shè)置消毒凈化系統(tǒng)，可以防止微生物在設(shè)備表面繁殖生長(zhǎng)，有效減少因微生物的傳播給人群帶來(lái)的危害。同時(shí)可以提高公共區(qū)的空氣品質(zhì)，改善地鐵公共交通的候車(chē)、乘車(chē)環(huán)境，提高舒適度和衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。

五、小結(jié)

空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)主宰車(chē)站空氣交換和小氣候調(diào)節(jié)，對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量和室內(nèi)環(huán)境舒適度起著決定性作用。但車(chē)站室內(nèi)空氣同時(shí)并受外部環(huán)境條件、旅客流量和屏蔽門(mén)擠壓出的隧道風(fēng)等因素影響，放大了微生物的傳播空間，及時(shí)采取有效的消毒方法很有必要，改善地鐵環(huán)境中空氣質(zhì)量、降低微生物污染和致病風(fēng)險(xiǎn)提供安全保障。保證地鐵內(nèi)的良好空氣衛(wèi)生狀況，讓人民群眾可以安全健康地乘坐地鐵，放心出行。

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