發(fā)布時(shí)間:2024-02-18 14:38:38
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的5篇生物污染的來(lái)源,期待它們能激發(fā)您的靈感。
李光輝譯自《ВЕТЕРИНАРЁЯ》(2014),№7∶3~8
由于原子能的利用、黑色和有色金屬制造業(yè)以及農(nóng)業(yè)化學(xué)化發(fā)展,人為的活動(dòng)對(duì)整個(gè)自然界的侵襲性和對(duì)食物鏈的破壞,具有緊廹性。據(jù)報(bào)道,在向環(huán)境排放的污染物中,動(dòng)力工業(yè)約占27%、有色金屬占17.4%、黑色金屬占14%、開(kāi)采石油工業(yè)占8.6%。在莫斯科州土壤、飼料和畜產(chǎn)品中,已測(cè)定出鎘含量增高。據(jù)對(duì)切爾諾貝利事故20年期間牛奶檢測(cè)研究,在布良斯克州有30%牛奶達(dá)不到衛(wèi)生要求。并預(yù)測(cè)到2050年137Cs含量在50Bq/L。據(jù)5年研究結(jié)果(1998~2002)確定,在東烏拉爾地區(qū)放射性痕跡的農(nóng)產(chǎn)品放射性核素和重金屬污染的來(lái)源,主要是土壤和大氣圈沉渣約有2000t。在該地區(qū)雪水中,90Sr和137Cs含量比中部烏拉爾其他地區(qū)的含量高9.5和2.5倍,而在2002年,分別高2.4和9.8倍。在1999~2000年,查明天然干草中含大量90Sr,此期間,也查出青貯料和半干青貯料90Sr含量增高。
全俄放射性生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究人員在切爾諾貝利原子能發(fā)電站事故20年后,在布良斯克州三個(gè)地區(qū)對(duì)飼料、畜產(chǎn)品進(jìn)行了綜合性放射性—生態(tài)學(xué)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn),飼料和畜產(chǎn)品內(nèi)(牛奶、肉類(lèi))90Sr、137Cs含量均超出最大的容許量。飼料中的137Cs含量均超出容許量,其中,干草超出3.3倍,半干青貯料超出16.2倍、青貯料0.5倍、牧場(chǎng)牧草2.1倍。牧場(chǎng)牧草90Sr超出容許量(64Bq/kg~73Bq/kg);半干青貯料超出容許量(183Bq/kg~322Bq/kg)。
已經(jīng)查明,肉類(lèi)中137Cs含量增高(246Bq/kg),牛奶中137Cs含量增高(225Bq/kg~282Bq/kg)和犢牛骨骼中90Sr含量也增高(36Bq/kg~601Bq/kg),超出最大容許量0.5~4.3倍。
在俄羅斯,由工業(yè)污染導(dǎo)致生態(tài)毒物進(jìn)入環(huán)境的現(xiàn)狀仍很?chē)?yán)峻。現(xiàn)從來(lái)自多方面的化學(xué)污染中挑出主要的元素。第1組,應(yīng)重視持久性有機(jī)污染物(PersistentOrganicPollutants,POPs),包括:8種有機(jī)氯農(nóng)藥;2種工業(yè)產(chǎn)物—六氯苯和多氯二苯;2種不理想的副產(chǎn)物——多氯聯(lián)苯并二噁英和多氯聯(lián)苯類(lèi)化合物。
第2組是用于有機(jī)合成的六氯苯和農(nóng)藥,以及多氯二苯。這種化合物廣泛用于工業(yè)作為增塑劑、防火劑、金屬的保護(hù)成分、木材和混凝土。
第3組包括多氯聯(lián)苯并二噁英和多氯聯(lián)苯呋喃。這些物質(zhì)沒(méi)有什么用途,是典型的環(huán)境污染物。
當(dāng)對(duì)俄羅斯聯(lián)邦許多地區(qū)進(jìn)行調(diào)查發(fā)現(xiàn),畜產(chǎn)品中二噁英和二噁英類(lèi)化合物的殘留量均超出最大容許量。這些化合物污染最重的地區(qū)有伏爾加河、南烏拉爾、北歐以及西伯利亞的一些地區(qū)。俄羅斯地區(qū)二噁英和二噁英類(lèi)化合物的清查工作至今尚未完成,這是一項(xiàng)工作量大而又復(fù)雜的工作。大家知道,多氯聯(lián)苯類(lèi)化合物能破壞有機(jī)體的很多系統(tǒng)的活動(dòng);同時(shí),要注意它具有與激素相似的結(jié)構(gòu)。為此,研究人員把這些化合物的特征描繪為“不適宜的激素”和“過(guò)早衰老的激素”。
多環(huán)芳香族化合物(PolycyclicAromaticHydrocarbons,PAH)是最危險(xiǎn)的生態(tài)毒物。其中,大多數(shù)是沒(méi)有一定用途的產(chǎn)物。它在生物體內(nèi)能形成一系列環(huán)氧樹(shù)脂衍生物,其代表者具有極強(qiáng)的致癌性。多環(huán)芳香族化合物問(wèn)題,在俄國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)未引起足夠重視。在美國(guó)已規(guī)定出16種多環(huán)芳香族化合物,在德國(guó)已規(guī)定11種,而俄國(guó)僅規(guī)定一種代表者——苯并芘(Benzopyrene,BAP)。
在環(huán)境污染物中,重金屬依然占據(jù)領(lǐng)先地位,它包括40多種化學(xué)元素。Pb、Cd、Hg、Cu、Zn、Ni、Cr具有毒物學(xué)和防疫衛(wèi)生學(xué)意義,因此,應(yīng)確定上述元素在飼料和食品中的最大容許量。同時(shí),也要制定出Mn、Sr、Fe、Mo、Se、F和As的最大容許量。
大量重金屬進(jìn)入環(huán)境引起工廠周?chē)凸穬蓚?cè)的植物尤其是飼料和谷物的重金屬含量增高。由于人為的活動(dòng),重金屬毒物進(jìn)入自然環(huán)境,開(kāi)始遷移并在一定程度上在生物圈內(nèi)循環(huán)。重金屬在飼料作物中蓄積,被家畜采食后使得其體內(nèi)重金屬含量增高,而居民食用重金屬含量高的畜產(chǎn)品又進(jìn)一步危害人體健康。
重金屬元素被認(rèn)為是主要的污染物,因?yàn)樗诃h(huán)境中呈高速度蓄積。它們同重要的有機(jī)化合物在生理上具有很大的相似性,能抑制動(dòng)物的代謝過(guò)程以及生長(zhǎng)、發(fā)育,并導(dǎo)致畜產(chǎn)品產(chǎn)量降低以及畜產(chǎn)品質(zhì)量下降。重金屬元素對(duì)動(dòng)物有機(jī)體的主要危害不僅能引起急性中毒,而且具有持續(xù)地蓄積作用。同時(shí),經(jīng)常發(fā)生器官和系統(tǒng)尤其是肝臟的嚴(yán)重病理過(guò)程,如殺蟲(chóng)劑是在肝臟內(nèi)進(jìn)行主要的代謝過(guò)程,包括殺蟲(chóng)劑的轉(zhuǎn)化和解毒。
有關(guān)臨界水平的重金屬在有機(jī)體內(nèi)進(jìn)行生理的、形態(tài)的和其他變化的資料,是相互矛盾的。在實(shí)踐中對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)也是不可能的,因?yàn)橛袡C(jī)體對(duì)一定濃度的任何毒物的反應(yīng)都不一樣,它與動(dòng)物的年齡、品種以及生理特點(diǎn)有關(guān)。一種與另一種濃度的元素能引起一定器官的不可逆反應(yīng),但不一定影響其他系統(tǒng)。因此,必須檢測(cè)飼料、飲水、動(dòng)物器官和組織以及由動(dòng)物生產(chǎn)畜產(chǎn)品中生態(tài)毒物的含量。這種作法,對(duì)畜產(chǎn)品和農(nóng)產(chǎn)品中毒物蓄積、毒物在食物鏈(土壤—植物—?jiǎng)游铩?中動(dòng)態(tài)的判斷預(yù)后具有重要作用,從而有利于制定降低農(nóng)畜產(chǎn)品中毒物含量的措施以確保人體健康。
為了查明和解決生態(tài)問(wèn)題,作者系統(tǒng)地檢測(cè)了飼料(粗飼料、飼料、油脂—糖類(lèi)生產(chǎn)副產(chǎn)品、礦質(zhì)飼料),飲水,動(dòng)物的器官與組織,農(nóng)副產(chǎn)品(牛奶、向日葵油、肉類(lèi)、副產(chǎn)品)中生態(tài)毒物的含量。10年來(lái)(2003~2013年)對(duì)俄羅斯歐洲部分13個(gè)州的樣品檢測(cè)結(jié)果確定,飼料、飲水等樣品污染有Cd、Pb、硝酸鹽與亞硝酸鹽達(dá)100%;As污染95.7%;Hg污染89.3%;2,4-D-酸性污染27.3%;苯并芘污染25.0%;α-β-γ-六六六異構(gòu)體污染16%;DDT及其代謝物(DDD、DDE)污染2.0%。大多數(shù)毒物含量處于最大容許量范圍。然而,在油脂生產(chǎn)的副產(chǎn)品(油餅、油粕)的多數(shù)樣品中,Cd、Pb、Hg含量達(dá)最大容許量的60%~75%;而有22%的樣品中Cd含量高于最大容許量10%~76%。硝酸鹽與亞硝酸鹽含量超過(guò)最大容許量23%~36%,有毒飼料占2.3%。
牛奶中發(fā)現(xiàn)重金屬、硝酸鹽與亞硝酸鹽含量在最大容許量的界限,而六六六、DDT及其代謝物沒(méi)檢出。牛肉中Cd含量有62%超過(guò)最大容許量,而豬肝Pb污染量多于最大容許量標(biāo)準(zhǔn)的0.2%。持續(xù)地利用污染有重金屬、硝酸鹽與亞硝酸鹽、農(nóng)藥的飼料,即便在最大容許量的界限,也能招致上述生態(tài)毒物在有機(jī)體內(nèi)蓄積,引起慢性中毒,直到最后死亡。
由放射性核素(烏克蘭切爾諾貝爾、日本福島)、重金屬、化肥、除草劑、工業(yè)污染物(石油、煤氣、煤炭)、森林火災(zāi)和工業(yè)三廢以及其他文明與進(jìn)步的副產(chǎn)物等污染環(huán)境,都能?chē)?yán)重危害人和動(dòng)物的健康。上述毒物在器官和組織內(nèi)蓄積,其機(jī)能受到損害,物質(zhì)代謝障礙,機(jī)體的各個(gè)系統(tǒng)開(kāi)始制造有毒物質(zhì),依靠形成內(nèi)源性毒物而引起生態(tài)型中毒——內(nèi)毒素中毒。內(nèi)毒素中毒綜合征的特征為有機(jī)體內(nèi)有毒產(chǎn)物含量和生物活性物質(zhì)過(guò)剩引起。為此,必須詳細(xì)制定人和動(dòng)物內(nèi)中毒的防治方法。
健康動(dòng)物能促進(jìn)內(nèi)源性毒物的中和作用,以致其臨床癥狀不表現(xiàn)出來(lái)。而一旦生態(tài)危象發(fā)生作用,則繼發(fā)內(nèi)源性中毒。內(nèi)源性中毒包括:
⑴肝臟解毒機(jī)能紊亂;
⑵免疫發(fā)生急劇降低和機(jī)體自然防御系統(tǒng)被抑制;
⑶排泄器官的機(jī)能活性降低;
⑷胃腸道黏膜損傷引起菌群失調(diào),其強(qiáng)度超過(guò)動(dòng)物機(jī)體生態(tài)系統(tǒng)自我恢復(fù)的能力。同時(shí)致病微生物菌群由腸道吸收入血,由此引起內(nèi)源性膿毒癥或內(nèi)毒素中毒。
環(huán)境污染是很?chē)?yán)重的問(wèn)題,它具有國(guó)際性質(zhì),必須全力以赴盡快予以解決。人類(lèi)正面臨著要么學(xué)著友好共生,要么死亡的抉擇,而絕無(wú)他選擇!根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),每年世界上超過(guò)5百萬(wàn)人死于環(huán)境污染相關(guān)的疾病。人為活動(dòng)致病的危機(jī)不可能被掩蓋住,因?yàn)楣I(yè)污染源性疾病不斷地在發(fā)生,舉例如下:
⑴患二噁英肝病;
⑵石綿病與矽肺(肺受石綿、煤炭、結(jié)石、粉塵損害);
⑶砷中毒——黑腿病(慢性砷中毒);
⑷慢性Hg中毒;
⑸鎘中毒病——慢性Cd中毒。
因此,“拯救生態(tài)環(huán)境—拯救人類(lèi)自己”已成為一件嚴(yán)肅而又緊迫的命題。必須在日常生活中執(zhí)行防治生態(tài)毒物的綜合措施。首先,建立統(tǒng)一、有效的聯(lián)合組織,強(qiáng)制降低工業(yè)污染物排放,并采取措施防止工業(yè)污染物及其他毒物進(jìn)入環(huán)境。建立現(xiàn)代化檢測(cè)系統(tǒng)監(jiān)控不同環(huán)境的生態(tài)毒物(土壤、植物、器官、組織、產(chǎn)品等)。必須制定法律,用于激勵(lì)采用符合生態(tài)學(xué)工藝要求的企業(yè);同時(shí),采取有效措施嚴(yán)懲那些違反生態(tài)學(xué)法律的企業(yè)。可見(jiàn),目前詳細(xì)規(guī)定“保護(hù)人和動(dòng)物不受工業(yè)廢物和其他生態(tài)毒物危害”目標(biāo)綱要的時(shí)機(jī),已刻不容緩。
為了及時(shí)診斷出生態(tài)毒物,獲得生態(tài)無(wú)害的農(nóng)產(chǎn)品,首要任務(wù)之一在于,必須進(jìn)行化學(xué)—毒物學(xué)的、放射生物學(xué)的以及衛(wèi)生—細(xì)菌學(xué)的綜合性監(jiān)測(cè),以能獲得食物鏈“土壤—植物—?jiǎng)游铩r(nóng)產(chǎn)品”中不同來(lái)源生態(tài)毒物的含量。有必要將農(nóng)業(yè)土地按自然界和工業(yè)排放生態(tài)毒物污染水平以及詳細(xì)制定恢復(fù)土壤健康的有效措施繪制成簡(jiǎn)明地圖。
獲得生態(tài)純凈的畜產(chǎn)品具有巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益,如不能降低動(dòng)物體內(nèi)生態(tài)毒物水平將很難獲得生態(tài)無(wú)公害的產(chǎn)品。工業(yè)污染物進(jìn)入有機(jī)體后,在臨床上表現(xiàn)明顯的物質(zhì)代謝障礙,首先,影響動(dòng)物的生產(chǎn)量、繁殖力以及生產(chǎn)出具有生態(tài)學(xué)價(jià)值的畜產(chǎn)品。為了在生態(tài)危機(jī)增高地區(qū)生產(chǎn)出無(wú)害畜產(chǎn)品,必須應(yīng)用吸附、解毒的方法——最有效的、獨(dú)特的能夠降低動(dòng)物體內(nèi)生態(tài)毒物含量的方法。
生態(tài)毒物的配合作用能引起假適應(yīng)現(xiàn)象,它能夠被隱性的病理過(guò)程暫時(shí)的代償,因此,當(dāng)詳細(xì)制定旨在降低不良后果的措施時(shí),必須利用廣譜的制劑,包括吸附劑(具有對(duì)各種生物毒的吸附活性)、適應(yīng)原、免疫調(diào)節(jié)劑、抗氧化劑、常量元素和微量元素等。
[中圖分類(lèi)號(hào)] R446 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1673-9701(2009)23-114-01
全自動(dòng)生化分析儀目前已在各醫(yī)院檢驗(yàn)科大量應(yīng)用,在檢測(cè)病人標(biāo)本時(shí),有時(shí)存在一些交叉污染的現(xiàn)象,使檢測(cè)結(jié)果的可靠性受到一定程度的影響。筆者結(jié)合自己的實(shí)際工作,探討一些交叉污染的來(lái)源及如何避免的對(duì)策,希望能夠引起檢驗(yàn)人員的重視,以減少此類(lèi)交叉污染對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
1 交叉污染的來(lái)源
所謂的全自動(dòng)生化分析儀就是完全模仿人的手工操作,將加樣品、加試劑、混合、攪拌、保溫、測(cè)試、打印結(jié)果等一系列過(guò)程自動(dòng)化操作的過(guò)程。無(wú)論任何一款生化分析儀都有共用樣品吸樣針、試劑吸樣針、攪拌棒以及比色杯這一特點(diǎn)。當(dāng)生化分析儀連續(xù)長(zhǎng)期使用一定時(shí)期后,其清洗和洗滌效果下降了,加上比色杯老化后粘附能力增加了,工作人員維護(hù)保養(yǎng)不及時(shí),勢(shì)必會(huì)引起交叉污染的現(xiàn)象,影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。
1.1 比色杯的交叉污染
每個(gè)比色杯檢測(cè)完畢后,進(jìn)行反復(fù)清洗,然后繼續(xù)下一個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè),如果某個(gè)比色杯清洗不完全時(shí)或粘附力增加時(shí),吸附在比色杯上樣品或試劑殘留,就會(huì)對(duì)在這個(gè)比色杯中進(jìn)行的下一個(gè)項(xiàng)目的檢測(cè)結(jié)果造成影響。
1.2 加樣針的交叉污染
如果加樣針清洗不完全時(shí)或粘附力增加時(shí),殘留在加樣針內(nèi)、外壁上的樣品或試劑就會(huì)對(duì)下一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目造成影響。
1.3 攪拌棒的交叉污染
如果攪拌棒清洗不完全時(shí),粘附力增加,殘留在攪拌棒上樣品或試劑就會(huì)對(duì)下一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目造成影響。
全自動(dòng)生化分析儀的交叉污染無(wú)外乎以上三種,其中第1種比色杯的交叉污染最為嚴(yán)重。另外,比色杯最難以清洗,另外,比色杯一般都是密閉的,難以用肉眼直接觀察其清潔度。
2 如何避免交叉污染
無(wú)論來(lái)自何種原因的交叉污染,主要都是由前一個(gè)測(cè)試樣品或試劑對(duì)相鄰下一個(gè)檢測(cè)所造成的影響。前一個(gè)樣品造成的交叉污染較容易判斷及分析,我們直接可以從屏幕上顯示的測(cè)試結(jié)果來(lái)判斷,例如:一個(gè)樣品的測(cè)試結(jié)果比較高,下一個(gè)相鄰測(cè)試樣品的相同項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果如果也同樣比較高,那么就要引起操作人員的高度重視,分析測(cè)試結(jié)果是否存在由前一個(gè)樣品造成的樣品間的交叉污染造成的假性增高。
試劑間的交叉污染不容易判斷及分析,原因是試劑成分較復(fù)雜,各個(gè)公司所提供的試劑說(shuō)明書(shū)不能夠全面反映試劑組成的情況,而且是否由哪一種試劑造成的交叉污染,不如樣品間交叉污染那么直觀地顯示出來(lái),往往隨著樣品測(cè)試項(xiàng)目多少不同,造成的影響也不同。質(zhì)控品往往在控,交叉污染具有偶然性,并不是每次都出現(xiàn)。當(dāng)按照日常的分析順序出現(xiàn)異常結(jié)果時(shí),將出現(xiàn)異常結(jié)果的分析項(xiàng)目單獨(dú)進(jìn)行復(fù)檢,復(fù)檢后結(jié)果正常,多數(shù)是由于試劑間交叉污染所致的。我們重點(diǎn)講述如何避免各類(lèi)交叉污染[1]。
大型的全自動(dòng)生化分析儀,由于樣品加樣針、試劑加樣針多數(shù)是雙針或四針的,個(gè)數(shù)較多,加上有較多沖洗步驟(有的8~10沖洗步驟);中、小型全自動(dòng)生化分析儀樣品加樣針、試劑加樣針個(gè)數(shù)較少,沖洗步驟較少,攜帶污染率較高,如何把交叉污染控制到最低,不至于影響測(cè)試結(jié)果,才是至關(guān)重要的,本人認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面作起。
要求操作人員對(duì)全自動(dòng)生化分析儀作好維護(hù)和保養(yǎng)工作,包括每日、每周、半個(gè)月、每月、半年、每年,要嚴(yán)格按照程序進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)工作,防患于未然。每天開(kāi)始工作前要詳細(xì)檢查加樣針、攪拌棒、沖洗頭部件是否有臟物粘附,及時(shí)拆下來(lái)進(jìn)行清洗和擦拭。要定期地檢查比色杯的清潔情況,必要時(shí)進(jìn)行手工清洗。要求操作人員對(duì)生化分析儀的工作流程、項(xiàng)目的測(cè)試原理、測(cè)試試劑的組成了如指掌,合理地設(shè)計(jì)參數(shù)及程序,盡可能地避免交叉污染[2]。合理地安排檢測(cè)項(xiàng)目的測(cè)試順序,將易發(fā)生交叉污染的項(xiàng)目隔開(kāi),在有交叉污染的項(xiàng)目中間插入一個(gè)或兩個(gè)非污染項(xiàng)目,有的生化分析儀可采用內(nèi)、外圈分開(kāi)來(lái)避免,因儀器及試劑的種類(lèi)繁多,無(wú)法固定好項(xiàng)目測(cè)試順序,操作人員長(zhǎng)期摸索出一些經(jīng)驗(yàn)。使儀器報(bào)出準(zhǔn)確、可靠的檢驗(yàn)結(jié)果。盡可能地選用抗交叉污染的試劑盒。以上幾點(diǎn)都注意后,交叉污染的現(xiàn)象仍無(wú)法消除時(shí),可對(duì)分析儀的樣品加樣針、試劑加樣針進(jìn)行特殊的沖洗,增加沖洗次數(shù),必要時(shí)用堿性清洗液及酸性清洗液沖洗,可以有效地避免交叉污染。當(dāng)然這樣會(huì)大大地降低生化分析儀的測(cè)試速度。
總之,全自動(dòng)生化分析儀給我們檢驗(yàn)工作帶來(lái)方便,同時(shí)隨著分析儀的連續(xù)使用,其性能有所下降,也存地著一些問(wèn)題。因此需要我們操作人員理論聯(lián)系實(shí)際,摸索出適合本室工作的一套經(jīng)驗(yàn),使得測(cè)試結(jié)果有高度的準(zhǔn)確性和可重復(fù)性。
[參考文獻(xiàn)]
[1] 于雷. 生化自動(dòng)分析儀項(xiàng)目間試劑的交叉污染及其避免方法[J]. 臨床檢驗(yàn)雜志,2003,(3):168.
【關(guān)鍵詞】生物污染;辦公環(huán)境;防治方法;空氣品質(zhì)
A study On The Biological Pollution In The
Office Environment
Sun Shuxia
(Academy of Art,University of Architecture and Technology,Xian,71005 )
【Abstract】In order to help people to realize the biological pollution which is easy to ignore and improve the quality of office environment. On the basis of literature,comprehensive analyze the main pollutants which lead to the sick building syndrome(SBS), Put forward the concept of biological pollution. Dissertation biological pollution sources, harm, kinds, and control method, put forward a feasible method.
【Key Words】Biological pollution,Office environment,Control method,Air quality
1 辦公環(huán)境中存在的主要污染物來(lái)源
近幾年來(lái)高檔辦公樓和寫(xiě)字樓在我國(guó)越建越多,裝修也越來(lái)越豪華,與此同時(shí)不合格的裝修材料及辦公桌椅等家具和現(xiàn)代辦公電器(電腦、復(fù)印機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)等)造成的室內(nèi)甲醛、苯、氨、氡、電磁輻射等化學(xué)性污染和物理性污染也逐漸增多,如復(fù)印機(jī),會(huì)使室內(nèi)臭氧的含量增多,引起呼吸疾病;人們?cè)谵k公環(huán)境中使用的殺蟲(chóng)劑、清潔劑、涂改液、化妝品等,會(huì)產(chǎn)生苯、一氧化碳、二氯甲烷等氣體,造成化學(xué)性污染。這些污染物不僅容易使人致癌,而且嚴(yán)重影響辦公環(huán)境中人體的循環(huán)系統(tǒng)以及免疫、生殖和代謝功能;再加上配有取暖、制冷、通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)(HVAC)等機(jī)械設(shè)施系統(tǒng)的廣泛使用,使得辦公環(huán)境開(kāi)窗通風(fēng)時(shí)間逐漸減少,辦公環(huán)境通常處于封閉狀態(tài),不僅容易滋生細(xì)菌、霉菌和病毒,也使得污染物得不到足夠擴(kuò)散,加劇了辦公環(huán)境的污染。
室內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)污染極易產(chǎn)生強(qiáng)烈刺激性氣味引起人們的嗅覺(jué)感受,物理污染產(chǎn)生的聲音、光線、熱量、電磁輻射等引起人們的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)感受,由此引起人們對(duì)室內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)污染、物理污染的關(guān)注。而對(duì)無(wú)色無(wú)味肉眼察覺(jué)不到的生物污染卻極易被人們所忽視。尤其是作為辦公環(huán)境的公共場(chǎng)所,要比居住環(huán)境中的生物污染相對(duì)高很多。
2 辦公環(huán)境中生物污染的危害
有人稱(chēng),現(xiàn)代辦公環(huán)境是一座潛藏著危機(jī)、隨時(shí)會(huì)傷害人的細(xì)菌工廠。“病態(tài)建筑綜合癥”轉(zhuǎn)眼就潛入您的辦公環(huán)境。1992年美國(guó)研究協(xié)會(huì)的一份報(bào)告稱(chēng):大樓綜合癥是一種實(shí)際存在的現(xiàn)象,它使美國(guó)每年經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)600億美元。室內(nèi)空氣污染21 %是生物污染造成的。目前,加拿大衛(wèi)生組織調(diào)查顯示,人們68 %的疾病與室內(nèi)空氣污染有關(guān)。室內(nèi)空氣生物污染主要包括細(xì)菌、真菌、花粉、病毒、生物有機(jī)成分等,它主要以生物氣溶膠的形式存在。在這些生物污染因子中有一些細(xì)菌和病毒是人類(lèi)呼吸道傳染疾病的病原體,有些真菌、花粉和生物有機(jī)體成分能夠引起人們的過(guò)敏反應(yīng)。呼吸道病毒絕大部分是在室內(nèi)通過(guò)空氣傳播的,其危害小到隱性感染大到威脅生命。更何況作為公共場(chǎng)所的辦公環(huán)境,是人們每天必須參與的社會(huì)活動(dòng),更容易受到細(xì)菌、病毒等微生物的交叉感染。因此辦公環(huán)境中生物污染的危害不容忽視。
3 辦公環(huán)境中生物污染的主要來(lái)源
3.1 來(lái)自于動(dòng)物
動(dòng)物是室內(nèi)環(huán)境生物污染主要來(lái)源之一,主要來(lái)自于哺乳類(lèi)、禽類(lèi)和昆蟲(chóng)類(lèi)三類(lèi)動(dòng)物。據(jù)愛(ài)丁堡大學(xué)科學(xué)家統(tǒng)計(jì),共有1407種病原體能使人生病,包括細(xì)菌、病毒、真菌、衣原體、原生動(dòng)物、寄生蟲(chóng)等,其中58 %來(lái)自動(dòng)物。因此在辦公環(huán)境中應(yīng)盡量不要飼養(yǎng)寵物,如果已經(jīng)飼養(yǎng),也應(yīng)保持寵物的干凈衛(wèi)生。
3.2 來(lái)自于人體自身
人體的生物性污染分釋放普通微生物和釋放病毒兩個(gè)方面。一個(gè)人在靜止條件下平均每分鐘可向環(huán)境散發(fā)1000個(gè)菌粒。每次咳嗽或打噴嚏可向環(huán)境散發(fā)104~106個(gè)帶菌粒子。說(shuō)話也可以排放大量微生物,大便和沖廁排放的細(xì)菌更多。因此要注意保持個(gè)人衛(wèi)生,勤洗澡、勤換衣,與人交談時(shí)要注意保持一定距離。
同時(shí)在人員較多的辦公環(huán)境,室內(nèi)人員所呼出的CO2會(huì)造成室內(nèi)含氧量降低,引起大腦缺氧、不舒適。因此要經(jīng)常通風(fēng)換氣,使室內(nèi)CO2濃度保持在0.07 %以下,最高不超過(guò)0.1 %。
3.3 來(lái)自于生活用水和污水
水是微生物的重要生存環(huán)境,有的可在其中繁殖,自然水體中廣泛存在著微生物。
污水中含菌量可達(dá)108cfu/m3,甚至有可能含致病菌。室內(nèi)污水和排放水體含有病毒及真菌。地漏水封要達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)不低于50mm,才能達(dá)到防臭和污染物溢出,而市場(chǎng)上90 %以上的地漏達(dá)不到這個(gè)標(biāo)準(zhǔn),多數(shù)只有10~20mm水封,水很容易在溫度高時(shí)蒸發(fā)掉,使樓層間的污染空氣串門(mén)兒。如果辦公環(huán)境中有病人,也可以通過(guò)下水道和排氣道產(chǎn)生氣溶膠污染整個(gè)高層空氣。非典期間發(fā)生在香港陶大花園的非典傳播就是一個(gè)典型案例。
在空調(diào)和加濕器中,因溫度、濕度適宜,很容易滋生微生物,散發(fā)到空氣中,造成室內(nèi)空氣生物性污染。尤其是空調(diào)系統(tǒng)不僅容易滋生微生物,還有來(lái)自室內(nèi)外的可吸入顆粒物以及揮發(fā)性有機(jī)化合物。同時(shí),顆粒物是空氣污染物中的主體,而細(xì)菌是依附在塵埃粒子上的,塵埃粒子就成為了細(xì)菌和多種化學(xué)污染物的載體。細(xì)菌會(huì)隨著塵埃粒子通過(guò)通風(fēng)系統(tǒng),進(jìn)到室內(nèi)空氣中。使空調(diào)本來(lái)送出的應(yīng)該是干凈衛(wèi)生的新鮮空氣,由于清潔不及時(shí)卻送出了充滿灰塵和各種病菌的臟空氣。因此要保證每年定期清潔空調(diào),預(yù)防空調(diào)產(chǎn)生的生物性污染。
3.4 來(lái)自于空氣和土壤
地球上的土壤不僅是微生物的貯存體,也是它的繁殖體。1g表土層可分離出細(xì)菌108~109個(gè)、放線菌107~108個(gè)、霉菌105~106個(gè)。土壤的中的微生物主要通過(guò)三種方式進(jìn)入室內(nèi):一是懸浮于空氣中的土,隨通風(fēng)進(jìn)入室內(nèi);二是人進(jìn)出房間帶進(jìn)的土;三是室內(nèi)養(yǎng)花、種草用的土。
同時(shí),辦公環(huán)境污染的一個(gè)重要途徑是來(lái)源于室外空氣,通過(guò)室內(nèi)外空氣的交換,進(jìn)入室內(nèi)。空氣不是微生物的繁殖體,但可以是貯存體。空氣中含菌的塵埃粒子,隨空氣在室內(nèi)無(wú)孔不入。因此要防止室外污染的空氣對(duì)室內(nèi)的污染,比如在機(jī)械通風(fēng)中要注意新風(fēng)口設(shè)計(jì)的位置,尤其是當(dāng)新風(fēng)口和排風(fēng)口離得太近時(shí),污濁空氣會(huì)再次由新風(fēng)口回收造成室內(nèi)二次污染;另外就是將新風(fēng)口設(shè)置在污染物附近,如馬路邊、油煙排氣口、垃圾場(chǎng)等,所收集的新風(fēng)必然是污濁空氣。因此在辦公環(huán)境設(shè)計(jì)時(shí)一定要考慮新風(fēng)口的采集位置。
3.5 小結(jié)
通過(guò)分析微生物的來(lái)源可知,微生物比較適宜生存在潮濕、高溫的環(huán)境中,而在寒冷干燥的環(huán)境中難以存活。所以將空氣水蒸汽的濃度控制在60%以下可以有效降低生物污染。加之在辦公環(huán)境中,人們會(huì)不斷向環(huán)境中排放水分、氣溶膠或供微生物吸附的顆粒物,造成室內(nèi)濕度較高,有利于微生物的生存和傳播。因此應(yīng)采取有效通風(fēng)、除濕、適當(dāng)疏散人群等措施來(lái)保持室內(nèi)空氣潔凈避免生物污染。
4 生物污染的主要防治方法
4.1 物理方法
4.1.1 過(guò)濾除菌法
大部分的空氣凈化器除菌主要措施為空氣過(guò)濾。濾料有玻璃纖維、合成纖維、石棉纖維以及由這些制成的濾紙或?yàn)V布等。過(guò)濾機(jī)理主要包括機(jī)械阻截、靜電吸附、擴(kuò)散、慣性和重力效應(yīng)作用。優(yōu)點(diǎn)是:不僅可以在有人的條件下進(jìn)行操作,而且微生物在過(guò)濾器孔隙被攔截不會(huì)在過(guò)濾器上大量繁殖,更可貴的是它的使用價(jià)值和壽命可達(dá)5年;缺點(diǎn)是:對(duì)于直徑小于0.1um細(xì)菌的病毒類(lèi)微生物控制能力相對(duì)較差。
4.1.2 靜電除菌法
達(dá)到消毒要求,事后應(yīng)通風(fēng)排除。
消毒劑氣溶膠噴灑,既氣溶膠噴霧器與適宜的上述消毒液,使用時(shí)注意溫濕度和事后通風(fēng)排除。
熏蒸消毒,既稀釋后的消毒劑裝在容器內(nèi),置于封閉的空間里點(diǎn)火熏蒸,消毒液揮發(fā)后,滲透到室內(nèi)每一個(gè)角落,殺滅細(xì)菌。如10~20g/m3甲醛在密閉的室內(nèi)進(jìn)行熏蒸12~24h或2~5g/m3乙型丙內(nèi)脂熏蒸2h或3 %過(guò)氧乙酸以3g/m3熏蒸1~1.5h或3g/m3醛氯合劑熏蒸1h或10mg/m3臭氧熏蒸5min可達(dá)到消毒要求。3.5mg/m3碘和4mg/ m3乳酸熏蒸時(shí)間很短幾分鐘就可以比較隨意。
上述消毒劑除了乳酸消毒時(shí)人可以在現(xiàn)場(chǎng),剩下的消毒劑消毒時(shí)人都不能在現(xiàn)場(chǎng)。
4.3 生物方法
通過(guò)生物體及其代謝產(chǎn)物殺滅空氣中微生物的方法稱(chēng)為生物法,因?yàn)樯矬w的化學(xué)成分特別復(fù)雜,所以我們把目前已搞清楚的生物單體(如:抗菌素)歸為化學(xué)法,把生物整體歸為生物法。
4.3.1 植物熏蒸消毒方法
植物熏蒸消毒不但能凈化空氣,還能潛移默化中提升人體免疫力,相對(duì)化學(xué)熏蒸消毒對(duì)人體更健康。
杉木鋸末和氯酸鉀或紅松鋸末和氯酸鉀制成的煙霧筒,熏蒸時(shí)按照10g/m3的用量計(jì)算所消毒空間的使用量,可達(dá)到對(duì)表面或空氣消毒。
蒼術(shù)、艾葉、粘木粉或野、艾葉、粘木粉制成的每盤(pán)15g重的盤(pán)香,熏蒸時(shí)按照一盤(pán)/45m3的用量計(jì)算所消毒空間的使用盤(pán)香的量,可達(dá)到對(duì)表面或空氣消毒。
無(wú)鹽食醋、蒼術(shù)、艾葉、榆樹(shù)皮粉、粘木粉、硝酸鉀制成的每盤(pán)28g重的盤(pán)香,熏蒸時(shí)按照0.6g/m3的用量計(jì)算所消毒空間的使用盤(pán)香的量,可達(dá)到對(duì)空氣消毒。
4.3.2 綠色植物凈化空氣的方法
室內(nèi)適當(dāng)?shù)木G化不僅可美化環(huán)境、活躍氣氛、除塵殺菌和吸收有害氣體,還符合生物防治的原則。據(jù)報(bào)導(dǎo),柑橘、迷迭香、吊蘭就可以大大地降低室內(nèi)空氣中微生物濃度。這種方法不產(chǎn)生二次污染、省錢(qián)、省力,而且可以有效地殺死微生物,是最理想的控制室內(nèi)生物污染的方法。由于辦公環(huán)境大都是在白天進(jìn)行使用,不存在植物夜間釋放CO2與人爭(zhēng)氧氣的問(wèn)題,但是也要注意植物的選擇,有些植物對(duì)人體健康有毒有害。據(jù)調(diào)查在辦公環(huán)境中每10m2放1.5m高的植物兩盆比較適合。因此,有針對(duì)性的結(jié)合辦公環(huán)境的室內(nèi)設(shè)計(jì)適當(dāng)進(jìn)行植物綠化可起到明顯的效果。
5 總結(jié)
目前辦公環(huán)境的空氣品質(zhì)已成為人們所關(guān)注的熱點(diǎn)。人們一天之中有三分之一甚至更多的時(shí)間在辦公環(huán)境中度過(guò),而擁有良好的辦公環(huán)境,才能有更高的工作效率。因此對(duì)于室內(nèi)主要污染物之一的生物污染逐步引起了人們的重視,只有消除生物污染的來(lái)源及其賴以生存的潮濕環(huán)境、合理組織通風(fēng)及空氣過(guò)濾才能有效地去除室內(nèi)空氣中的生物污染物,有效的提高室內(nèi)空氣品質(zhì),改善我們的生活工作環(huán)境。
上述提到的生物污染防治方法各有優(yōu)缺點(diǎn),在實(shí)際運(yùn)用中是取長(zhǎng)補(bǔ)短相互結(jié)合使用。更有效的措施是將這些技術(shù)防治方法與建筑設(shè)計(jì)和室內(nèi)設(shè)計(jì)相結(jié)合(如綠色建材、空間設(shè)計(jì)、家具設(shè)計(jì)等)并將其運(yùn)用到辦公環(huán)境中,從源頭上解決污染問(wèn)題。
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關(guān)鍵詞:啤酒生產(chǎn) 有害微生物 來(lái)源 防治
啤酒作為人類(lèi)最古老的酒精飲料,以其獨(dú)特的口味深受全球各界人士的喜愛(ài)。啤酒的生產(chǎn)是利用啤酒酵母進(jìn)行純種發(fā)酵的結(jié)果,在這個(gè)過(guò)程中很多環(huán)節(jié)都容易受到有害微生物的污染,從而影響啤酒風(fēng)味和質(zhì)量。因此,如何防治有害菌污染,已經(jīng)成為啤酒廠行業(yè)的一個(gè)重要研究課題。
1、啤酒生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的有害微生物及其危害
1.1 細(xì)菌
細(xì)菌是啤酒生產(chǎn)過(guò)程中常見(jiàn)的微生物污染源,常見(jiàn)的有害細(xì)菌主要有:
(1)乳酸桿菌(Lactobacillus):如巴氏乳桿菌、戴氏乳桿菌等。乳酸桿菌是啤酒生產(chǎn)中最常見(jiàn)的微生物污染源。細(xì)胞為長(zhǎng)桿狀,無(wú)芽孢,厭氧,呈革蘭氏陽(yáng)性,過(guò)氧化氫酶陰性,能耐受酒花、酒精,在啤酒中能夠很好的生長(zhǎng)并產(chǎn)生乳酸。在后發(fā)酵階段或成品酒中出現(xiàn)乳酸桿菌污染,會(huì)使啤酒出現(xiàn)渾濁、雙乙酰超標(biāo)、口味發(fā)酸等現(xiàn)象。(2)四聯(lián)球菌(Tetracoccus):通常四個(gè)細(xì)胞以田字形狀排列在一起,微好氧,呈革蘭氏陽(yáng)性、過(guò)氧化氫酶陰性。四聯(lián)球菌與乳酸桿菌類(lèi)似,對(duì)酸和酒花具有很好的耐受能力。四聯(lián)球菌是啤酒中危害最大的細(xì)菌,其生物污染多表現(xiàn)為雙乙酰的大量合成,酒中異味明顯加重;污染四聯(lián)球菌還會(huì)延長(zhǎng)發(fā)酵周期,使啤酒出現(xiàn)渾濁、變酸等現(xiàn)象。啤酒感染四聯(lián)球菌的潛伏期比較長(zhǎng),在前發(fā)酵階段和后發(fā)酵前期,啤酒的外觀一般沒(méi)有明顯變化。(3)醋酸桿菌(Acetobacter aceti):是一類(lèi)能使糖類(lèi)和酒精氧化成醋酸等產(chǎn)物的短桿菌。細(xì)胞呈橢圓或短桿狀,無(wú)芽孢,呈革蘭氏陰性,過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性,好氧,耐酸,對(duì)酒花敏感,在液體表面生長(zhǎng),容易形成菌膜。污染醋酸桿菌會(huì)明顯降低啤酒的PH值,使酒液渾濁發(fā)粘,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致酸敗。(4)腸埃希氏菌(Escherichia coli):菌體呈桿狀,有鞭毛,能運(yùn)動(dòng),無(wú)芽孢,革蘭氏陽(yáng)性,兼性厭氧,不耐酸。一般通過(guò)水或者土壤帶入酒中,大腸桿菌的代謝會(huì)給啤酒帶來(lái)濃重的異味。(5)多變黃桿菌(Changeful yellow coli):菌體呈直桿狀,無(wú)芽孢,革蘭氏陰性,好氧,不耐酸,PH4.4以下不能生長(zhǎng),是啤酒中常見(jiàn)的污染物。其微生物污染多發(fā)生在發(fā)酵早期,使啤酒產(chǎn)生防風(fēng)草味。(6)發(fā)酵單胞菌(Zymomonas):菌體細(xì)胞大多為直桿狀,兩端鈍圓,呈現(xiàn)過(guò)氧化氫酶陽(yáng)性、革蘭氏陰性,厭氧或兼性好氧,耐酸,不耐熱,對(duì)酒精有一定的耐受度,當(dāng)酒精濃度超過(guò)8%時(shí),無(wú)法生長(zhǎng)。感染發(fā)酵單胞菌會(huì)影響啤酒的風(fēng)味,產(chǎn)生硫化氫氣味,同時(shí)產(chǎn)生絲狀混合物,破壞啤酒濁度。
1.2 霉菌
霉菌是需氧真菌,在無(wú)氧的環(huán)境中不能生長(zhǎng),所以啤酒中的霉菌污染主要來(lái)自外界。啤酒廠中霉菌的污染對(duì)象主要是:(1)大麥和麥芽。從田間到儲(chǔ)存,大麥有可能受到霉菌的污染,霉菌污染對(duì)大麥的危害很大:1)有些霉菌污染會(huì)降低大麥出芽率和麥芽糖化能力;2)被霉菌污染的麥芽如果投入生產(chǎn),會(huì)引起啤酒噴涌,如煙曲霉(Aspergillus fumigates)、鐮刀霉(Fusarium)等;3)霉菌污染會(huì)影響啤酒的風(fēng)味和顏色。如黑曲霉(Aspergillus niger)、鐮刀霉等會(huì)破壞啤酒風(fēng)味;黑曲霉、根霉(Rhizopus)等會(huì)加重啤酒的色澤;4)很多霉菌在特定的環(huán)境中會(huì)產(chǎn)生真菌毒素,如果存在于啤酒中,對(duì)人體的危害較大。(2)啤酒廠不清潔的墻體、空瓶、包裝材料等表面容易滋生霉斑,一旦進(jìn)入啤酒中,會(huì)影響啤酒的質(zhì)量和風(fēng)味。
1.3 野生酵母
野生酵母就是在啤酒生產(chǎn)的過(guò)程中,非目的性的添加到生產(chǎn)工藝中的任何酵母。在啤酒中檢測(cè)出來(lái)的野生酵母可分為酵母屬野生酵母和非酵母屬野生酵母。其中酵母屬野生酵母包括糖化酵母(Saccharomyces diastaticus)、巴氏酵母(Saccharomyces pastorianus)、魏氏酵母(Saccharomyces willianus)、強(qiáng)壯酵母(Saccharomyces validus)、啤酒酵母橢圓變種等。酵母屬野生酵母與生產(chǎn)用啤酒酵母是同屬,其生長(zhǎng)條件、菌種形態(tài)都與啤酒酵母相似,因此在使用啤酒酵母進(jìn)行發(fā)酵的任何階段都有可能感染該類(lèi)野生酵母,且難以識(shí)別;非酵母屬的野生酵母有紅酵母(Rhodotorula)、酒香酵母(Brettanomyces) 、漢遜酵母(Hansenula)、球擬酵母(Torulopsis)、畢赤酵母(Pichia)、假絲酵母(Candida)等。
種酵母、發(fā)酵用水及不清潔的設(shè)備是野生酵母主要污染源,感染野生酵母對(duì)啤酒的影響主要體現(xiàn)在以下四個(gè)方面:(1)導(dǎo)致啤酒產(chǎn)生渾濁或沉淀;(2)在啤酒的表面形成菌膜;(3)產(chǎn)生異味,嚴(yán)重影響啤酒風(fēng)味;(4)造成過(guò)度發(fā)酵,提高啤酒酒精度,增加爆瓶的幾率。
2、啤酒生產(chǎn)過(guò)程中微生物污染的途徑與防治
2.1 微生物污染的途徑
啤酒生產(chǎn)過(guò)程中微生物污染的途徑主要有:空氣與周?chē)h(huán)境、原料(釀造用水、麥芽、冷麥汁、酒花)、酵母泥、設(shè)備、管路、添加劑、助濾劑、包裝材料及操作人員等。
2.2 微生物污染的防治措施
(1)保持生產(chǎn)車(chē)間環(huán)境清潔,做到無(wú)死角,避免微生物滋生。(2)嚴(yán)格控制空氣質(zhì)量。(3)確保生產(chǎn)中使用的壓縮空氣、二氧化碳及氮?dú)鉄o(wú)菌,定期對(duì)空氣過(guò)濾系統(tǒng)進(jìn)行清洗和滅菌,防止微生物通過(guò)空氣進(jìn)入生產(chǎn)系統(tǒng)。(4)嚴(yán)格控制釀造用水的質(zhì)量,應(yīng)符合生活飲用水標(biāo)準(zhǔn),確保其不受化學(xué)污染和微生物污染,避免微生物通過(guò)脫氧水進(jìn)入操作體系。(5)嚴(yán)把原輔料的質(zhì)量關(guān),其貯存要注意分開(kāi)存放,保持清潔和干燥,防止霉菌滋生。(6)酵母回收和擴(kuò)培要嚴(yán)格執(zhí)行無(wú)菌操作,防止種酵母染菌,若發(fā)現(xiàn)染菌要及時(shí)擴(kuò)培,找出染菌原因,并丟棄染菌酵母。(7)嚴(yán)格控制操作工藝,避免由于涌泡等現(xiàn)象帶來(lái)的微生物污染。(8)對(duì)設(shè)備、管道等制定科學(xué)的清洗、殺菌方案,并定期評(píng)估。(9)濾后清酒灌裝要及時(shí),壓蓋后進(jìn)行巴氏殺菌。(10)操作人員必須保持良好的個(gè)人衛(wèi)生,按要求著裝。(11)培養(yǎng)員工無(wú)菌操作的意識(shí)和良好的操作習(xí)慣。
關(guān)鍵詞:反滲透膜;微生物污染;防治
中圖分類(lèi)號(hào):X7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2008)11-0373-02
從1953年提出用反滲透技術(shù)淡化海水,到二十世紀(jì)60年代的商業(yè)化運(yùn)營(yíng),時(shí)至今日經(jīng)過(guò)50多年的發(fā)展,反滲透水處理技術(shù)成功地運(yùn)用于許多領(lǐng)域。從反滲透技術(shù)最初只用于海水淡化,后來(lái)逐步擴(kuò)大到苦咸水淡化、食品加工、醫(yī)藥衛(wèi)生、飲料凈化、超純水制備等方面,產(chǎn)生了很高的經(jīng)濟(jì)效益。
在反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中,若系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或運(yùn)行控制不當(dāng),必然會(huì)出現(xiàn)膜污染的情況。在膜污染的幾種類(lèi)型中(沉淀污染、微生物污染、膠體污染等),微生物污染具有其特殊性,它在反滲透水處理中所造成的運(yùn)行困難是最嚴(yán)重的一種。目前,國(guó)內(nèi)在反滲透水處理系統(tǒng)運(yùn)行中,膜的微生物污染問(wèn)題日漸突出。
1 微生物污染的產(chǎn)生和危害
1.1 產(chǎn)生原因
生物污染是指微生物在膜-水界面上積累從而影響系統(tǒng)性能的現(xiàn)象。微生物污染是膜材料、流動(dòng)參數(shù)(如溶解物,流動(dòng)速度,壓力等)和微生物間復(fù)雜的相互作用的結(jié)果。微生物污染基本上是一個(gè)生物膜生長(zhǎng)的問(wèn)題。
微生物污染的主要來(lái)源是RO進(jìn)料水。由于地表水和淺層地下水中都存在著微生物,預(yù)處理系統(tǒng)未正常有效工作,微生物就會(huì)進(jìn)RO組件,而RO組件內(nèi)部潮濕陰暗可為微生物生長(zhǎng)提供理想環(huán)境,若在進(jìn)人反滲透系統(tǒng)前不加以殺滅,這些微生物將以反滲透膜為載體借助反滲透濃水段的營(yíng)養(yǎng)鹽而繁殖生長(zhǎng),在溫較熱的條件下,微生物的生長(zhǎng)更是迅速,幾天之內(nèi)便可在反滲透膜表面形成生物膜層,導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)進(jìn)出水間壓差迅速增大,產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降,同時(shí)污染產(chǎn)品水。另一方面預(yù)處理也可能是微生物污染源,如輔助除去懸浮物體的絮凝劑過(guò)量,給微生物提供了適宜的生長(zhǎng)環(huán)境。
在RO 系統(tǒng)中,主要存在的是好氧性細(xì)菌,一般未見(jiàn)真菌和霉菌,好氧菌在系統(tǒng)不同階段分布不同,如表1可以看出原水罐是滋生細(xì)菌的主要場(chǎng)所,其次RO處理器內(nèi)部也有細(xì)菌的生長(zhǎng)(由于膜的有機(jī)材料給細(xì)菌的生長(zhǎng)提供了一定的條件)
1.2 危害
目前商品化的反滲透膜材料主要有醋酸纖維和聚酰胺兩大類(lèi)。而醋酸纖維素膜裝置是目前超純水制造系統(tǒng)中常用且經(jīng)濟(jì)的反滲透裝置。但其最大的缺點(diǎn)之一就是抗微生物的侵蝕能力較差。聚酰胺類(lèi)膜盡管能抗微生物侵蝕,但污染問(wèn)題仍然存在。
大量微生物在膜、組件內(nèi)的大量繁殖.將造成三方面的不良后果,第一是微生物要吞食反滲透膜,脫鹽層被侵蝕而使脫鹽率下降,并造成膜壽命縮短,使膜結(jié)構(gòu)的完整性遭到破壞,甚至造成重大系統(tǒng)故障(僅對(duì)CA膜);第二是微生物的大量繁殖和代謝,產(chǎn)生大量的膠體物質(zhì),致使膜被堵塞,會(huì)增大給水壓降,造成通水量下降;第三將造成產(chǎn)水中細(xì)菌總數(shù)的增加,使產(chǎn)品水質(zhì)下降;第四是生物膜(粘泥)不溶于酸,難溶于堿,幾乎不受水流剪切力的影響,即使頻繁沖洗,也不能沖掉。消毒殺菌也難于使粘泥徹底清除。
微生物的一個(gè)重要特征是它們具有對(duì)營(yíng)養(yǎng)水動(dòng)力或其他條件變化作出迅速生化和基因調(diào)節(jié)的能力。因此,生物污染比非活性的膠體污染或礦物質(zhì)結(jié)垢危害性更大。
目前廣泛應(yīng)用的TFC反滲透膜,它的關(guān)鍵材料是聚丙烯酰胺,它對(duì)氧化性物質(zhì)不具備堅(jiān)強(qiáng)的抵抗力,因此,用戶一般都控制了反滲透入口的氧化還原電位,使膜在無(wú)氧化劑的環(huán)境下工作,而細(xì)菌等微生物附在膜的表面和通道網(wǎng)層上,憑借水中的營(yíng)養(yǎng)成分大量繁殖。許多文獻(xiàn)都表明,這種污染似乎在膜的中部發(fā)生,但從實(shí)際看來(lái),經(jīng)常是整個(gè)系統(tǒng)一起泛濫。
2 微生物污染的預(yù)測(cè)與簡(jiǎn)易辨別方法
(1)測(cè)定從原水入口、預(yù)處理各個(gè)環(huán)節(jié)反滲透給水、濃水以及反滲透產(chǎn)品水的細(xì)菌總數(shù)(TBC),計(jì)算細(xì)菌變化數(shù)值。若發(fā)現(xiàn)濃水中的TBC明顯增加,說(shuō)明反滲透膜上可能有粘泥形成。
(2)給水中的有機(jī)物不僅自身可形成膜的污染,還可作為細(xì)菌滋生的營(yíng)養(yǎng)物。所以可對(duì)有機(jī)物(以總有機(jī)碳表示,簡(jiǎn)稱(chēng)TOC)進(jìn)行監(jiān)測(cè),膜廠家提示控制TOC
(3)檢驗(yàn)是否為微生物污染的簡(jiǎn)單方法是:從表面刮取一小部分污染物放在火焰上燃燒,其氣味與毛發(fā)燃燒的氣味相同。
3 微生物污染防治
對(duì)于RO水處理系統(tǒng),必須在RO工藝系統(tǒng)預(yù)處理中設(shè)置完善的殺滅微生物的措施,才能從根本上控制住微生物污染。
關(guān)于防治微生物污染。傳統(tǒng)的觀點(diǎn)認(rèn)為,RO膜元件的微生物污堵主要來(lái)自于地表水,來(lái)自地下水的污堵則較輕,同時(shí)認(rèn)為在RO裝置進(jìn)水中的微生物含量
防止微生物污染的方法通常是采取有效的殺菌處理措施,有氯氣及NaClO,ClO2,KMnO4,H22O2、O3、紫外線照射等常規(guī)方法,控制重點(diǎn)是選取合適的殺菌劑,足夠長(zhǎng)的接觸時(shí)間。對(duì)于氯類(lèi)殺菌劑,投加量一般以進(jìn)水余氯含量>1mg/L為準(zhǔn),根據(jù)不同的反滲透膜控制合適的殘余氯量。另外還可以采用氧化性和非氧化性殺菌劑(如Na2S2O5、NaHSO350mg/L,異噻唑啉酮15-25mg/L)定期、交替沖擊性、大劑量殺菌,可殺滅系統(tǒng)中大部分微生物,甚至可以穿透粘附于系統(tǒng)中的生物粘泥膜,起到殺滅、剝離作用。再就是嚴(yán)格控制給水中的有機(jī)物含量(以總有機(jī)碳TOC表示不超過(guò)2mg/L),抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。最好同時(shí)注意監(jiān)測(cè)反滲透系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的水中細(xì)菌總數(shù)(TBC)以便有效的預(yù)防,當(dāng)發(fā)現(xiàn)有徽生物污染的癥狀時(shí)(壓差升高10%,產(chǎn)水量降低10%)應(yīng)及時(shí)采取清洗措施(包括對(duì)預(yù)處理系統(tǒng)和RO系統(tǒng)的清洗),以免污染加重。
定期殺菌,一般采用1%-3%的甲醛溶液沖洗15min,殺死細(xì)菌。在RO系統(tǒng)停用期間,要求用甲醛,每2天洗1次。除采用甲醛以外,還可采用0.2%的H22O2進(jìn)行殺菌。
一般認(rèn)為,經(jīng)過(guò)活性炭處理過(guò)的水中會(huì)含有大量微生物。但對(duì)于活性炭處理工藝,只要調(diào)整好反洗頻率及更換頻次,也可以防止微生物污染。
如:由外國(guó)公司給中國(guó)華晶電子集團(tuán)公司設(shè)計(jì)制造的250t/h前處理設(shè)備,其工藝流程為“沙濾-5μm過(guò)濾器-超濾-水箱-泵-5μm過(guò)濾器-高壓泵-RO-水箱”,其中,在水箱之后添加了亞硫酸氫鈉來(lái)還原水中的余氯。當(dāng)初,設(shè)計(jì)人員普遍認(rèn)為,采用了截留分子量為80000MWCO的UF系統(tǒng),完全可以保證RO的運(yùn)行,但情況并不如此,自投加亞硫酸氫鈉后,所有的管壁、泵內(nèi)腔、乃至膜面、濃水口均出現(xiàn)了糊膠狀物質(zhì),當(dāng)水源發(fā)生季節(jié)性變換時(shí),清洗的最高頻次達(dá)每周一次,反滲透壽命只能維持一年左右(24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn))。經(jīng)過(guò)化驗(yàn),反滲透入口處的細(xì)菌總數(shù)超過(guò)2000個(gè)/ml。對(duì)水進(jìn)行的有機(jī)物分子量分布實(shí)驗(yàn)見(jiàn)表2,發(fā)現(xiàn)水中的低分子量物質(zhì)占絕對(duì)優(yōu)勢(shì),COD值為4.5左右,TOC值為4.3mg/l,254nm紫外吸光度=5OD/m,綜合各種數(shù)據(jù)表明,水中的富維酸、腐植酸的含量已經(jīng)很高,促進(jìn)了微生物的生長(zhǎng),鑒于這種情況,在工藝中加入了活性炭過(guò)濾器,用活性炭吸附水中的有機(jī)營(yíng)養(yǎng)成分、控制水中溶氧含量、并且取加亞硫酸氫鈉,結(jié)果表明,RO及各段管道明顯好轉(zhuǎn),改造后膜壽命延長(zhǎng)到三年(24小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn))。
4 結(jié)語(yǔ)
(1)在反滲透水處理系統(tǒng)中反滲透膜的微生物污染在各種膜污染中是最嚴(yán)重的。它具有發(fā)展迅速,形成的生物膜難于徹底清除等特點(diǎn),易堵塞膜,導(dǎo)致反滲透系統(tǒng)進(jìn)出水間壓差迅速增大,產(chǎn)水量與脫鹽率快速下降,可能污染產(chǎn)品水,甚至損壞膜。
(2)可以通過(guò)監(jiān)測(cè)濃水細(xì)菌總數(shù)(TBC)值的變化和給水的總有機(jī)碳(TOC)值來(lái)對(duì)微生物污染進(jìn)行預(yù)測(cè),并可以通過(guò)燃燒污染物來(lái)簡(jiǎn)易判斷是否是微生物污染。
(3)要加強(qiáng)對(duì)地下水作為原水時(shí)預(yù)處理消毒殺菌的重視,防止在RO裝置中出現(xiàn)微生物污染。
(4)對(duì)微生物污染的防治除常規(guī)方法外,還可以采用氧化性和非氧化性殺菌劑定期、交替沖擊性、大劑量殺菌。嚴(yán)格控制給水中的有機(jī)物含量(以總有機(jī)碳TOC表示不超過(guò)2mg/L),抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)繁殖。對(duì)于活性炭處理工藝,只要調(diào)整好反洗頻率及更換頻次,也可以防止微生物污染。
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