兰台学术 | 档案等离子臭氧法与低温冷冻臭氧法的消毒效能比较研究

摘要：档案防霉是实体档案保护和职业健康防护的重要方式。档案霉变不仅严重影响档案寿命和利用价值，而且危害档案管理人员的身体健康，与此同时，臭氧泄露量和残余量也不可忽视。本文通过实验法对等离子臭氧法和低温冷冻臭氧法两类当前主流的档案复合消毒技术的特点进行比较分析，结果发现两类消毒法的臭氧泄露量和残余量均在标准限值范围内，对人体健康无害；在除霉效果方面，等离子臭氧法表现出霉菌消杀彻底、过程耗时短、参数控制简便等较多优势，适用于大批量的纸质档案消毒灭菌任务，而低温冷冻臭氧法基本无效。

关键词：等离子臭氧法；低温冷冻臭氧法；档案除霉；臭氧泄露；臭氧残余

• 前言

  
  

随着现代档案事业的发展，档案馆从建筑的设计到设备的配置越来越具有科学性和前瞻性。但是，档案馆在接收和存储档案时仍然面临霉菌污染的威胁，霉菌不仅对档案寿命构成潜在威胁，而且会危害人体健康。为达到有效和彻底的档案灭菌的目的，就需要做好新入馆档案、回库档案以及馆藏档案的灭菌工作。基于此，各级档案馆结合自身馆实际情况，制定合适的灭菌计划是当务之急。通常使用的档案除霉方法包括臭氧消毒法、低温冷冻法、真空充氮法、药物熏蒸法等，其中臭氧消毒法因为它的消毒效果较好而被广泛使用。然而，目前大部分的消毒设备都是基于单个消毒因子。为提高消毒的效率，可探索多消毒因子结合的方式，形成协同强化效应，从而达到优势互补。

鉴于此，本论文将对当前主流的两类复合消毒方法——等离子臭氧消毒法和低温冷冻臭氧消毒法进行比较分析，整个过程均是基于研究目的和研究设计的指导下，在馆方的委托和授意下，在设备提供方和检测方的共同参与和见证下，严格按照相关流程实施。通过有资质第三方权威机构的检测，评估以上两种方法灭菌效果和臭氧泄露与残留情况，为各级各类档案馆选择安全、高效和规范的消毒技术提供参考，也可作为消毒设备研发机构、生产企业改进生产技术和工艺的依据。

科研团队在实验现场

• 档案霉菌危害分析

（1）霉菌对档案的危害

霉菌产生的纤维素酶及有机酸类物质均能对纸张品质产生持续的影响。其中，在室温下，纤维素酶可以对档案纸张中的纤维素产生加速水解的效果，从而降低纸张的牢固性，破坏纸张中的纤维素。有机酸类可通过降低纸张的机械强度使纸的力学性能下降，从而在纸张表面形成色斑。在合适的条件下，霉菌又可形成多种形态的孢子，孢子可以凭借自身分泌的酶，将纸张中的纤维素、木质素和几丁质等物质分解，从而获得营养，以维持自身的繁殖过程。

（2）霉菌对人体健康的危害

档案表面的霉菌和档案库房空气中漂浮的真菌孢子，能够通过呼吸道对档案管理人员进行感染损害人体健康，从而导致多种呼吸系统疾病，比如哮喘、变异性鼻炎和过敏性肺炎等，还有可能导致多种皮肤病，比如荨麻疹、慢性真菌病及皮肤、指（趾）甲癣病等。档案管理人员手部真菌感染病例屡有报道，实际工作中时有发生。因为霉菌产生的毒素具有很强的耐热性，很难变性和失活，所以这些毒素会持续性地污染档案库房环境，并对人体造成长期的慢性损害。

• 实验室检测结果分析

（1）等离子臭氧法的霉菌的除灭效果显著优于低温冷冻臭氧法

在宿迁市下属的泗洪档案馆和泗阳档案馆进行霉菌消杀实验，结果显示：泗洪档案馆中等离子臭氧消毒舱对平皿黑曲霉的杀灭率达99%以上，显示出较好的杀灭效果；在泗阳档案馆运用的低温冷冻臭氧消毒库进行杀菌实验，在臭氧模式下，平皿黑曲霉的杀灭率为81.3%，低温冷冻模式下平均杀灭率仅为60%。（表1）

表1  两种不同类型消毒舱的灭菌效果比较

（2） 等离子臭氧法和低温冷冻臭氧法的臭氧泄露量和残留量均符合标准限值

实验数据显示：等离子臭氧法和低温冷冻臭氧法在消毒过程的臭氧泄漏量和残留量均达到国家规定的一类标准限值（0.16 mg/m3）且远低于该限值。（表2）

表2 两种消毒舱的臭氧泄露量和残留量的对比

• 研究结论与讨论

  
  

近年来，构建档案安全保障体系已成为重要的命题和关键工作任务。档案有害生物防控是档案安全保障系统的重要组成部分。科技的进步和跨学科融合促使档案有害生物因素防治新技术层出不穷。

本次研究利用实验数据，对比分析了等离子臭氧法和低温冷冻臭氧法两种不同消毒方法的除霉效果和臭氧泄露与残留量。结果表明，这两类设备的除霉效果存在着很大的差别，等离子臭氧的除霉效果较好，和文献中相关研究一致，其效果显著优于低温冷冻臭氧法，低温冷冻臭氧法也不及单纯臭氧消毒的效果，这可能是因为：一方面，等离子和臭氧的联合协同相加效应，可以对霉菌进行多维消杀，比臭氧单因子消毒的效果要好；另外，可能由于低温冷冻对霉菌更多的是一种抑制作用，使霉菌暂时进入休眠状态，停止物质的代谢，所以在一定的消毒时间内，它很难被完全消灭，在离开低温冷冻环境后，霉菌活力和繁殖能力很会迅速地恢复，继续损害档案；低温下臭氧的氧化能力受到抑制，不能完全发挥出常温下的氧化能力，很难达到杀菌效果（97%）。于此同时，等离子臭氧法的消毒时间（1h）明显短于低温冷冻臭氧法（34h），表现出更高的消毒效率，可大大降低档案消毒的成本，而且冷冻和臭氧叠加也大大增加能耗成本。

实验员现场采样

等离子臭氧法除了具备更优的霉菌消杀优势，还具备低温冷冻臭氧法不具备的其他特点。首先是等离子体的空气净化功能——等离子体通过吸附功能对消毒舱内的尘埃进行净化，提升臭氧的生成质量和效率；其次是等离子臭氧消毒舱设置了动态吹扫功能，可以实现由表及里的深度消杀，充分发挥臭氧的消毒效果。

低温冷冻灭菌除了消杀不彻底和消杀时间长之外，还需要注意消毒后档案不宜立即出舱，避免室内的常温空气遇到极低档案表面凝结成水珠，导致档案受潮，对纸张造成损害，产生破坏档案的风险，因此，在应用低温冷冻臭氧法时需要增加自然回温的过程后再出舱入库和上架储存，这无疑又会增加消毒的时长，降低了工作效率。

目前，国内外还没有关于这两种不同类型的复合杀菌方法的对比研究，文献中尚未见到对两类复合消毒法消毒效果比较的文献报道，尽管如此，本研究还存在许多不足之处，尚有待进一步优化和改进的地方，本研究在实验设计方案和实验数据的采集上还存在一定的缺陷与局限，有待进一步完善，今后的研究还需对实验条件、实验菌种、实验样本大小以及实验环境等方面加以控制，从而增强实验结果的可比性和实验结论的可靠性与可信度。

档案消毒设备应当归为消毒产品范畴。为了规范消毒产品生产经营活动，原国家卫生部于2009年发布了《消毒产品生产企业卫生许可的规定》，要求有关消毒剂使用和消毒设备相关企业落实备案申请，以规范消毒产品的生产和经营，并对其进行了详细的登记，从而维护消毒产品的市场秩序，但当前市场上档案行业的消毒卫生产品质量，消毒效果良莠不齐，对其是否该归类于消毒产品范畴行业尚未形成一致意见，这就给档案消毒产品的有效性和安全性带来了很大的风险。 在倡导绿色环保和科技创新的大环境下，制定档案行业消毒标准，规范消毒产品市场秩序，为档案行业提供安全高效的消毒方案，才能实现档案保护和职业健康防护的双重目标。

原文刊于《档案与建设》2023 年 第 10 期