医院环境空气消毒的挑战与应对

空气消毒的重要意义
在医院这个特殊的环境中，人员密集且流动性大，患者携带各种病原体，医护人员频繁接触患者，医疗器械和药品的使用也较为集中。因此，医院环境中的空气极易受到污染，成为病原体传播的重要媒介。医院空气消毒旨在通过各种技术手段，降低室内空气中的微生物、颗粒物等，使其达到无害化，从而有效减少交叉感染的风险，保障患者和医护人员的健康，为医疗活动的顺利开展提供安全的环境。
交叉感染是医院感染的重要类型之一，其发生往往与空气传播密切相关。当患者在医院内咳嗽、打喷嚏或呼吸时，会将病原体释放到空气中，形成飞沫或气溶胶。这些飞沫或气溶胶可以长时间悬浮在空气中，并随着空气流动传播到其他区域。如果其他患者或医护人员吸入了含有病原体的空气，就有可能被感染。例如，在流感高发季节，医院病房内的空气如果得不到有效消毒，很容易导致流感病毒在患者之间传播，使病情加重。此外，对于一些免疫力较低的患者，如新生儿、老年人、癌症患者等，即使是少量的病原体也可能引发严重的感染，影响治疗效果和康复进程。因此，做好医院空气消毒工作，对于降低交叉感染的发生率，保障患者的治疗安全至关重要。
空气消毒面临的难点
技术难以满足不同消毒需求：目前的空气净化技术很难同时满足预防性消毒与终末消毒的共同要求。预防性消毒主要是将空气微生物污染控制到一定标准，以维持室内空气的相对清洁，预防疾病的传播。而终末消毒则是在患者出院、转院或死亡后，对其居住过的病房进行彻底消毒，以杀灭患者可能遗留的病原体。由于两者的目标和要求不同，现有的空气净化技术往往难以兼顾。例如，一些空气净化设备在预防性消毒时能够有效降低空气中的微生物数量，但在终末消毒时，面对大量的病原体，其消毒效果可能无法达到彻底杀灭的要求。
重要传染病随时消毒困难：对于重要呼吸道传染病，随时消毒显得尤为重要。随时消毒要求能够及时将患者排出体外的病原体杀灭，以防止其在空气中传播。然而，在人活动的条件下，实现这一目标却面临诸多困难。一方面，患者在活动过程中会不断产生新的病原体，增加了消毒的难度和频率。另一方面，现有的空气消毒设备在人在条件下的使用存在一定限制，如一些消毒方法可能对人体有害，不能在有人的情况下使用；而一些能够在人在条件下使用的设备，其消毒效率又可能无法满足随时消毒的需求。例如，在新冠肺炎疫情期间，医院病房内患者不断呼出含有新冠病毒的气溶胶，传统的空气消毒设备难以在患者活动的同时迅速有效地杀灭这些病毒，给疫情防控带来了很大挑战。
人在条件下净化速率与污染速率失衡：人在条件下的持续性消毒，很难解决净化速率与污染速率的平衡问题。在医院病房内，患者和医护人员的活动会不断产生尘埃、飞沫等污染物，导致空气的污染速度较快。而现有空气净化设备的净化速度往往难以跟上污染速度，使得室内空气质量难以保持在理想状态。例如，在一个人员密集的病房中，即使开启了空气净化设备，由于人员的频繁走动、咳嗽、打喷嚏等行为，空气中的微生物和颗粒物浓度仍然可能居高不下。此外，一些空气净化设备在运行过程中还可能产生噪音、臭氧等副产物，对患者和医护人员的健康产生潜在影响，进一步限制了其在人在条件下的使用。

空气消毒的方法与技术
紫外线消毒：紫外线消毒是一种常见的空气消毒方法，其原理是利用紫外线的辐射能量破坏微生物机体细胞中的 DNA 或 RNA 的分子结构，造成生长性细胞死亡和（或）再生性细胞死亡，从而达到杀菌消毒的效果。紫外线消毒灯通常使用低压汞灯，其发射的紫外线波长主要集中在 254nm，这个波长对 DNA 的破坏作用尤为显著。在医院中，紫外线消毒常用于无人状态下的室内空气消毒，如病房、手术室、走廊等区域。安装时，紫外线灯（30w 灯在 1.0m 处的强度 > 70μW/cm2）应≥1.5W/m3，照射时间≥30min。紫外线消毒具有快速、高效、无化学残留等优点，但也存在一些局限性，如紫外线消毒不能穿透固体物质，只适用于表面消毒或透明液体的消毒；消毒效果受照射强度、时间、微生物种类和环境条件等因素影响较大；在有人的场合不能使用，否则会对人体造成伤害，尤其是眼睛和皮肤。
过滤除菌：过滤除菌是通过空气过滤器将空气中的微生物和颗粒物拦截下来，从而达到净化空气的目的。空气过滤器根据过滤效率的不同，可分为初效过滤器、中效过滤器、亚高效过滤器和高效过滤器等。初效过滤器主要用于过滤较大颗粒的尘埃和毛发等；中效过滤器能进一步过滤较小颗粒的尘埃和部分微生物；亚高效过滤器和高效过滤器则可以过滤掉绝大多数的微生物和颗粒物，对粒径为 0.3μm 的粒子过滤效率可达 99.97% 以上。在医院中，过滤除菌常用于集中空调通风系统和空气净化消毒装置中，以确保送入室内的空气清洁无菌。例如，洁净手术部（室）和其他洁净场所通常采用高效过滤器，以保证室内空气的洁净度达到相应的等级标准。过滤除菌的优点是过滤效率高、可靠性强、运行稳定，且可以在人在条件下使用；缺点是需要定期更换过滤器，否则会影响过滤效果，增加运行成本。
等离子体空气消毒：等离子体空气消毒是近年来发展起来的一种新型空气消毒技术，其原理是通过等离子体装置持续不断地产生高浓度的正负离子，这些正负离子在电场作用下，在微生物表面产生的剪切力大于其细胞膜表面张力，从而破坏微生物的壁膜，导致微生物死亡。在等离子体产生过程中，还会放出大量紫外光，这种高能紫外光子被 DNA 等核酸吸收，也能起到杀菌消毒作用。此外，等离子体还能降解空气中的有毒有害气体及活体病毒、细菌等。等离子体空气消毒机可以在有人存在的室内环境下使用，同时达到医院级别的空气消毒效果，且工作时不会产生紫外线、臭氧等有害物质，避免了环境的二次污染。等离子体空气消毒技术适用于医院、学校、家庭、商场等多种场所。然而，目前等离子体空气消毒技术也存在一些制约因素，如要想依靠等离子体实现空调流动空气中病菌消杀，必须确保被污染的空气充分与等离子体接触，这就要求在空气流道中产生一道均匀、大面积的等离子体 “墙”，但目前市场上的空气净化 / 消杀装置大多基于静电除尘原理，仅能在不到 10% 的范围内产生等离子体，离覆盖空气流道相距甚远；此外，要产生足够强的等离子体消杀效应，需要合适的电场，同时还要确保等离子体发生装置不会被强电压击穿损坏，这就要求等离子体发生装置中必须使用交变或脉冲电压，而电源体积、重量、功耗和放电的电磁干扰等都有限制 。