臭氧類檔案消毒艙對紙質(zhì)檔案消毒效能比較分析

廖柳、劉寶輝、張躍進(jìn)、李歡、彭遠(yuǎn)明 

摘要：以霉菌為主的檔案微生物不僅嚴(yán)重影響檔案保管壽命和價值，而且危害檔案工作人員身體健康，因此檔案消毒是加強(qiáng)實體檔案保護(hù)和職業(yè)健康防護(hù)的重要手段。本文通過實驗法對等離子臭氧消毒艙和臭氧熏蒸消毒艙兩種消毒設(shè)備紙質(zhì)檔案消毒效能進(jìn)行比較分析。實驗重點評估了紙張滲透能力、消毒有效量和消毒效果，結(jié)果顯示等離子臭氧消毒艙在以上方面優(yōu)于傳統(tǒng)臭氧熏蒸消毒艙，更適用于批量紙質(zhì)檔案消毒滅菌任務(wù)。本文研究結(jié)果為檔案館選擇消毒技術(shù)和設(shè)備提供了參考依據(jù)，對消毒設(shè)備研發(fā)和檔案保護(hù)技術(shù)發(fā)展具有重要意義。

關(guān)鍵詞：等離子臭氧；臭氧熏蒸；滲透能力；紙張有效量；滅菌效果

1 前言

檔案是不可再生的寶貴資源。在檔案傳承和變遷的歷史發(fā)展中，檔案工作者始終面臨著與有害環(huán)境和生物因素的抗?fàn)?，需要通過保護(hù)技術(shù)手段  保障檔案完整與安全，以利于檔案的長久保存。檔案消毒作為檔案保護(hù)的一項基礎(chǔ)性工作，是利用物理或化學(xué)方法將檔案中攜帶的有害微生物進(jìn)行殺滅，同時確保檔案不受破壞^[1]。檔案微生物的防治不僅關(guān)乎紙質(zhì)檔案的長久保存，也關(guān)系到檔案工作者的身體健康，因此，選擇正確的消毒方法至關(guān)重要。

國家檔案局1987年出臺的《檔案庫房技術(shù)管理暫行規(guī)定》明確指出了檔案消毒的重要性，2007年頒布的《檔案蟲霉防治一般規(guī)則》則進(jìn)一步規(guī)范了檔案消毒技術(shù)的應(yīng)用，為消毒技術(shù)的選擇提供了規(guī)范的科學(xué)指導(dǎo)。多年來，高校、科研機(jī)構(gòu)、檔案部門和生產(chǎn)廠家等從理論和實踐角度對檔案消毒技術(shù)進(jìn)行了深入研究，檔案消毒技術(shù)取得了長足發(fā)展。其中，因臭氧具有高效、無二次污染和無殘留的特點，臭氧消毒技術(shù)得到檔案部門的廣泛采用，在此背景下，如何選擇相應(yīng)的臭氧消毒方法以保障消毒效果，成為業(yè)界共同關(guān)注的熱點話題。

等離子臭氧消毒法和臭氧熏蒸法是兩種較為常見的臭氧類消毒方法。目前，學(xué)界關(guān)于臭氧消毒方法的研究多集中在以下兩個方面。一是對臭氧熏蒸法為代表的傳統(tǒng)臭氧消毒方法的全面審視。例如，張美芳的實驗研究證明臭氧滅菌效果隨著時間的延長逐漸增強(qiáng)，但相比于普通檔案頁面，臭氧對檔案封面、檔案內(nèi)頁的霉菌滅活效果均有所降低^[2]；王建偉^[3]、隋群等^[4]、黃玉花^[5]則探討了臭氧消毒對紙質(zhì)檔案和檔案工作者身體健康的潛在影響。二是對新興的等離子臭氧消毒法的介紹與論證。宋偉晾等^[6]、黃曉紅等^[7]和沈琳等^[8]的研究證明等離子臭氧消毒處理時間短，消毒效果好，對害蟲及微生物殺滅率高。在設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)條件下，等離子臭氧對檔案載體紙張材料機(jī)械強(qiáng)度的抗張力、撕裂度和耐折度等物理性質(zhì)基本沒有影響，常見紙張字跡材料在字跡色差上改變不大。綜合以上研究我們發(fā)現(xiàn)，目前的理論研究與實踐經(jīng)驗已經(jīng)較為充分的論證了臭氧消毒技術(shù)的性能特點，但尚未有研究對臭氧熏蒸法和等離子臭氧消毒法之效能進(jìn)行比較分析。在實際工作中，檔案消毒工作主要通過消毒設(shè)備完成，消毒后檔案外觀并無肉眼可見的明顯變化，導(dǎo)致檔案消毒效果難以直接評估，使得對消毒設(shè)備的選擇也缺乏相應(yīng)的實踐依據(jù)。為此，本文將上述兩種臭氧類消毒方法作為研究對象，采用實驗法進(jìn)行對比分析，探討其在檔案消毒中的作用效能，以期為檔案館選擇消毒方法提供參考，也為相關(guān)研發(fā)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)改進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和工藝提供依據(jù)。

臭氧熏蒸法通過將臭氧自然彌散于消毒空間和物體表面實現(xiàn)對目標(biāo)區(qū)域的消毒。該方法的局限性在于，對于體積厚、幅面大的檔案中心位置或者檔案內(nèi)頁存在消毒盲點，難以徹底殺菌^[9]。應(yīng)用臭氧熏蒸進(jìn)行檔案消毒時，臭氧能充分接觸到暴露在外的檔案，但很難滲透接觸到檔案內(nèi)頁，需要通過手動展開檔案頁面，擴(kuò)大檔案與臭氧的接觸面積、增加臭氧濃度、延長消毒時間等方式，以增強(qiáng)消毒效果。

與臭氧熏蒸法基于單個消毒因子發(fā)揮作用相比，等離子臭氧法探索將等離子技術(shù)和臭氧消毒因子相結(jié)合，形成協(xié)同強(qiáng)化效應(yīng)。具體而言，等離子能夠吸附塵埃雜質(zhì)，凈化消毒艙內(nèi)空氣，進(jìn)而提升臭氧生成質(zhì)量，產(chǎn)生更加穩(wěn)定持久的臭氧氣體，以此提升滅菌殺毒效能。此外，等離子臭氧法采用定向氣流吹掃裝置，加快等離子態(tài)臭氧對檔案案卷內(nèi)部深層定向浸潤，達(dá)到深度消毒和風(fēng)力除灰目的。

2  兩種臭氧消毒方法的實驗分析

本實驗由館方委托和授權(quán)，設(shè)備提供方和檢測方共同參與，嚴(yán)格按照研究設(shè)計開展。本研究的樣本采樣和檢測單位為上海市有檢測資質(zhì)的第三方權(quán)威專業(yè)環(huán)境檢測技術(shù)機(jī)構(gòu)。毒滲透能力和消毒紙張有效量實驗利用臭氧強(qiáng)氧化性與碘化鉀及空氣中的水分子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碘單質(zhì)和氫氧化鉀，碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)，可作為臭氧消毒定性指示；氫氧化鉀遇酸堿指示劑產(chǎn)生變色反應(yīng)，且顏色的深淺與氫氧化鉀濃度呈正相關(guān)，即與臭氧的有效量正相關(guān)，可作為臭氧消毒定量指示；檔案消毒效果實驗用于檢測等離子臭氧消毒艙和臭氧熏蒸消毒艙對染菌紙張的滅菌能力，并確定檔案紙張預(yù)防性滅菌的工作條件。

3  實驗結(jié)果

3.1消毒滲透能力和消毒紙張有效量實驗 

3.1.1消毒滲透能力實驗結(jié)果

實驗中試紙變藍(lán)色以“+”表示，表明臭氧能滲透試樣；試紙不變色以“-”表示，表明臭氧未能滲透試樣。結(jié)果顯示，等離子臭氧艙在消毒時長為120分鐘和180分鐘時，紙張滲透層數(shù)均在3層以上，其中A4紙的滲透層數(shù)達(dá)到3層，宣紙和報紙的滲透層數(shù)達(dá)到4層，草稿紙、混料紙的滲透層數(shù)可達(dá)到5層；臭氧熏蒸消毒艙在消毒時長為120分鐘只能滲透1-2層紙張，消毒時長為180分鐘時紙張滲透層數(shù)可達(dá)2-3層。以上數(shù)據(jù)表明，等離子臭氧消毒艙的紙張滲透層數(shù)均多于臭氧熏蒸消毒艙。

3.1.2 消毒有效量實驗結(jié)果

兩種消毒艙內(nèi)的試樣顏色變化表明，隨著消毒時間的延長，作用于試紙的臭氧有效量增多，試紙顏色由黃色逐漸向黃褐色轉(zhuǎn)變，且色彩更加均勻。由表2 可以明顯觀察到，等離子臭氧消毒艙內(nèi)的試紙顏色變化更加明顯，且試紙顏色明顯深于同條件下臭氧熏蒸消毒艙內(nèi)的試紙顏色，說明臭氧熏蒸消毒艙內(nèi)臭氧滲透程度弱于等離子臭氧消毒艙。

兩種臭氧消毒方法的效果比較實驗

3.2 消毒效果實驗結(jié)果

如表3所示，在所有對照組實驗正常的情況下，兩種臭氧消毒方法均有消毒效果。經(jīng)過120分鐘消毒后，兩組實驗組均有霉菌生長，但等離子臭氧消毒艙的不合格結(jié)果少于臭氧熏蒸消毒艙；經(jīng)過180分鐘消毒后，等離子臭氧消毒艙的實驗組均未見霉菌生長跡象，但臭氧熏蒸消毒艙的實驗組仍有桔青霉和混合霉菌生長跡象。從實驗結(jié)果中可以看出，在臭氧濃度、消毒時間相同時，等離子臭氧消毒艙的消毒效果優(yōu)于臭氧熏蒸消毒艙。

3.3 消毒后續(xù)處理

雖然臭氧易于分解，但消毒過程中的臭氧也不宜直接排放造成污染。在冗余氣體控制方面，等離子臭氧消毒艙運用氣密門及空氣負(fù)壓技術(shù)，并配合風(fēng)道流路和分解過濾裝置，使消毒過程中的殘余臭氧高效還原，分解為氧氣后進(jìn)行釋放，氣體殘留和泄露量低于國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的衛(wèi)生限值，從而保障檔案工作人員的身體健康和環(huán)境安全。

4  結(jié)論和討論

選擇合適的檔案消毒方法是確保檔案安全的有效手段。本文基于系列實驗，圍繞等離子臭氧消毒艙與臭氧熏蒸消毒艙對紙質(zhì)檔案的消毒效能進(jìn)行了比較分析。通過綜合評估實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)等離子臭氧消毒艙在消毒滲透能力、消毒有效量及消毒效果方面表現(xiàn)均優(yōu)于臭氧熏蒸消毒艙。

研究中除設(shè)置平行對照組外，還對多種實驗條件、所用菌種、樣本量進(jìn)行比照，確保了實驗結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。此外，本研究將碘量法指示臭氧有效量與臭氧殺滅檔案霉菌的實驗相結(jié)合，為半定量評估臭氧消毒效果提供了可能性。本研究為檔案部門選擇消毒方法提供了決策依據(jù)，也為檔案消毒設(shè)備研發(fā)提供了實證支持，具有一定的參考價值和實踐意義。

參考文獻(xiàn)