劉 巍 侯豐田 張心妍 馬麗穎 梁春南

（中國食品藥品檢定研究院，北京 102629）

0 引言

潔凈室是塵埃粒子數(shù)量濃度受控和被分級的房間，用于保證空氣和表面的污染被控制在合適的級別，以確保完成對污染敏感的活動。潔凈室按用途可分為工業(yè)潔凈室和生物潔凈室。工業(yè)潔凈室主要控制惰性粉塵顆粒，并保持相鄰房間的相對正壓，適用于電子工業(yè)和精密工業(yè)等領(lǐng)域。生物潔凈室則需要通過控制生物微粒和粉塵顆粒避免對工作對象的污染，常用于藥品（含生物制品）、醫(yī)療器械、食品（含保健食品）、化妝品、醫(yī)療設(shè)施（醫(yī)院潔凈手術(shù)部）、藥用包裝材料及輔料、實(shí)驗(yàn)動物、生物安全等相關(guān)領(lǐng)域。

2015—2021年間，筆者共檢測了46個設(shè)施1 063間潔凈間，涉及實(shí)驗(yàn)動物、生物安全實(shí)驗(yàn)室、醫(yī)療器械潔凈廠房、藥品實(shí)驗(yàn)室等領(lǐng)域。在檢測中發(fā)現(xiàn)潔凈度存在一些共性問題，因此針對潔凈室內(nèi)空氣污染源的產(chǎn)生和污染途徑進(jìn)行分析，并提出切實(shí)可行的控制方法，對保障潔凈環(huán)境中從事活動的安全有著根本意義。

1 影響潔凈度的因素

1.1 設(shè)計(jì)水平

1.1.1 適用標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用

筆者在前期潔凈室檢測過程中發(fā)現(xiàn)，新建或改建的生物潔凈室，絕大多數(shù)業(yè)主會請專業(yè)設(shè)計(jì)公司進(jìn)行工程設(shè)計(jì)，但也有部分生物潔凈室的業(yè)主出于成本等因素會選擇由施工公司進(jìn)行設(shè)計(jì)。無論采取哪種方式，在設(shè)計(jì)生物潔凈室時都應(yīng)該選擇適用的標(biāo)準(zhǔn)。個別標(biāo)準(zhǔn)如實(shí)驗(yàn)動物領(lǐng)域?qū)ζ琳檄h(huán)境輔助用房的潔凈度級別使用“或”規(guī)定，需要設(shè)計(jì)（施工）方與業(yè)主對驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行準(zhǔn)確約定，避免驗(yàn)收時發(fā)生不必要的糾紛，浪費(fèi)財(cái)力、物力、人力，耽誤工程驗(yàn)收進(jìn)度。

我國潔凈室領(lǐng)域部分現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)如表1所示，從該表中可見，不同行業(yè)、不同需求的潔凈室潔凈度等級名稱并不一致。

1.1.2 風(fēng)口位置選擇

風(fēng)口常見布置方式為頂送側(cè)排、頂送頂排、頂送底排、側(cè)送側(cè)排等，無論選擇何種風(fēng)口布置方式，均應(yīng)避免產(chǎn)生渦流、湍流、氣流短路。排風(fēng)/回風(fēng)格柵開孔面積、濾網(wǎng)阻力也應(yīng)一并考慮，避免排風(fēng)不暢或排風(fēng)流速過大引發(fā)渦流。除此之外，側(cè)排的風(fēng)口高度也會影響潔凈度，還可能將地面附近沉降顆粒物卷揚(yáng)至空中。

1.1.3 儀器設(shè)備的擺放布局

在非單向流潔凈室中，設(shè)備、家具擺放位置不合理會干擾氣流由上至下，由中心向四周的正常流動，使?jié)崈魵饬鳠o法充分覆蓋工作區(qū)域，從而無法保護(hù)相關(guān)操作和樣品的安全。不合理的儀器設(shè)備布局也會影響氣流的正常流動，使得工作區(qū)域及其周邊產(chǎn)生的塵埃無法及時被潔凈空氣稀釋，污染物不能及時、有效排出潔凈室。因此，在潔凈室設(shè)計(jì)時，應(yīng)結(jié)合風(fēng)口位置合理規(guī)劃室內(nèi)設(shè)備擺放位置。

1.2 施工水平

房間圍護(hù)結(jié)構(gòu)裝配、空調(diào)系統(tǒng)、供氣系統(tǒng)、排污系統(tǒng)等保障設(shè)備的安裝質(zhì)量與潔凈室的潔凈度息息相關(guān)。

1.2.1 設(shè)施的密封性

窗戶、夾層、管道、風(fēng)口、墻壁等連接部位密封不完全都會影響潔凈室內(nèi)潔凈度。當(dāng)同一系統(tǒng)中某一房間或局部區(qū)域不合格時，有可能是送風(fēng)管斷面及其連接方式、封膠、安裝框架密封工序不細(xì)致，沒有嚴(yán)格按照風(fēng)管漏光法進(jìn)行嚴(yán)密性檢查導(dǎo)致。

1.2.2 超高效/高效過濾器的安裝

作為過濾空氣的核心部件，高效過濾器或超高效過濾器自身質(zhì)量及安裝質(zhì)量將直接影響到潔凈度能否滿足要求，若送入潔凈室的空氣未經(jīng)有效過濾，空氣中懸浮粒子未得到有效稀釋，在重度污染的天氣下潔凈室的潔凈度將進(jìn)一步惡化。筆者曾多次遇到高效過濾器與靜壓箱的緊固螺栓未擰緊、密封條老化失效等情況導(dǎo)致的潔凈度不合格現(xiàn)象。

高效過濾器安裝前應(yīng)對潔凈室、空調(diào)系統(tǒng)、風(fēng)管等進(jìn)行全面清掃，凈化空調(diào)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)不少于12 h，避免房間、機(jī)組、風(fēng)道中的塵埃提前損耗過濾器壽命。高效過濾器的運(yùn)輸和安裝應(yīng)防止劇烈振動或碰撞，避免人為造成損害。在潔凈室內(nèi)安裝過濾器時，建議雙人配合操作，避免單人操作不慎觸壓濾芯，并采用對角線擰緊法裝配螺栓。安裝結(jié)束后，進(jìn)行現(xiàn)場外觀檢查，確保安裝的高效過濾器框架平整，密封膠條完整無明顯縫隙且彈性適宜。

工程進(jìn)行最后調(diào)試時，施工管理方應(yīng)做好成品保護(hù)，多次打掃衛(wèi)生。清掃人員應(yīng)穿戴無塵衣服進(jìn)入室內(nèi)，服從管理人員指揮，減少二次污染。

1.3 管理水平

潔凈室完成驗(yàn)收并交付業(yè)主使用后，不規(guī)范的管理方式也會導(dǎo)致潔凈度不合格。表2對潔凈室內(nèi)粒子來源進(jìn)行了分析，可知合格的潔凈室中發(fā)塵源與人員操作活動密切相關(guān)。

1.3.1 設(shè)施的清潔消毒

生物潔凈室對生物粒子濃度的控制要求較工業(yè)潔凈室更高，無論是設(shè)施啟用前還是日常運(yùn)行過程中，不適當(dāng)?shù)南痉绞蕉紩绊懛块g潔凈度。

有些化學(xué)物質(zhì)以及生產(chǎn)過程中的衍生物會具有一定的揮發(fā)性。甲醛氣體熏蒸是使用歷史最悠久、應(yīng)用范圍最廣泛的潔凈室消毒方式，但消毒后的殘?jiān)蹓m易引發(fā)空氣潔凈度超標(biāo)。0.1%過氧乙酸消毒液是生物潔凈室日常工作中的常用消毒液，其揮發(fā)后也會導(dǎo)致潔凈度超標(biāo)。房間清潔用水應(yīng)避免使用自來水，特別是我國北方部分地區(qū)水質(zhì)偏硬，水中的難溶性無機(jī)鹽附著在墻壁、地面等處會增加房間內(nèi)粒子數(shù)量，對潔凈室的潔凈度也會產(chǎn)生影響。

因室內(nèi)消毒操作導(dǎo)致懸浮粒子濃度超過標(biāo)準(zhǔn)要求，雖不能準(zhǔn)確反映凈化系統(tǒng)的水平，但混淆了高效過濾器的真實(shí)效果。實(shí)際工作中，把潔凈度指標(biāo)超過正常范圍的房間用消毒液或蒸餾水重新擦拭或靜置一會兒，潔凈度指標(biāo)可恢復(fù)至正常范圍。

1.3.2 日常防護(hù)材料

潔凈服材質(zhì)實(shí)驗(yàn)證明，尼龍潔凈服比棉質(zhì)潔凈服發(fā)塵量低，連體式潔凈服較分體式潔凈服發(fā)塵量低。在一些潔凈度要求不高的潔凈室，多采用一次性鞋套，但在室內(nèi)走動一段時間后鞋套破損，會將鞋底、鞋面等暴露在潔凈室內(nèi)從而帶入灰塵。在一些BSL-1、BSL-2的實(shí)驗(yàn)室中，若鞋套破損，還可能導(dǎo)致低風(fēng)險的生物安全問題。因此，建議有條件的潔凈室使用尼龍材質(zhì)或無紡布材質(zhì)潔凈服。

1.3.3 人員進(jìn)出

缺乏管理導(dǎo)致進(jìn)出潔凈室人員多而無序，也會影響潔凈度。一名身著連體式潔凈服的人員≥0.5 μm粒子發(fā)塵量約7.45×10粒/（min·人），走路時的發(fā)塵量大約是靜坐時的10倍，因此應(yīng)在工作手冊中明確提出，避免在潔凈室內(nèi)做出大幅度動作，并嚴(yán)格限制人員進(jìn)出。

1.3.4 物品管理

新設(shè)備、新家具、原材料需要在非潔凈區(qū)域清除最外層包裝，再在低潔凈度區(qū)域進(jìn)行仔細(xì)清潔、消毒后方可進(jìn)入，避免外來塵埃污染潔凈室。

日常使用物品過程中，應(yīng)避免使用鉛筆、粉筆等作為記錄用筆，在高等級潔凈室更應(yīng)盡量使用電子文檔或無塵室專用紙張記錄實(shí)驗(yàn)或生產(chǎn)數(shù)據(jù)。原則上不得使用粉質(zhì)手套，一方面由于有粉手套會增加額外產(chǎn)塵源；另一方面，研究表明醫(yī)用手套上附帶的粉末可能成為天然橡膠蛋白載體，造成呼吸道過敏反應(yīng)，粉末本身則可能使肉芽腫和手術(shù)后組織粘連的風(fēng)險增大。

2 潔凈度不合格的改進(jìn)措施

在任何潔凈室中，保持嚴(yán)格的潔凈度都是一個嚴(yán)峻的問題。針對上一部分列出的引起潔凈室潔凈度不合格的原因，建議從減少室內(nèi)發(fā)塵量、預(yù)防塵埃粒子侵入、排出室內(nèi)塵埃粒子三個方面對潔凈室的潔凈度進(jìn)行保障。

2.1 減少室內(nèi)發(fā)塵量

2.1.1 建筑材料的選擇

彩色鋼夾芯板、PVC地板、環(huán)氧自流平、不銹鋼家具、不銹鋼材質(zhì)設(shè)備、不銹鋼管道等材料的應(yīng)用，可以使得潔凈室表面產(chǎn)生的粉塵很少。

2.1.2 高效過濾器的選擇

對于非單向流潔凈室（6～9級）一般采用過濾效率99.99%的HEPA即可，送風(fēng)中的含塵濃度對于室內(nèi)顆粒物總濃度的貢獻(xiàn)遠(yuǎn)小于室內(nèi)發(fā)塵量。

2.1.3 操作人員管理

操作人員是最主要的產(chǎn)塵源，人員更換潔凈服時應(yīng)遵循從頭至腳的順序穿戴，避免頭發(fā)、手腕、腳踝等處裸露，必要時還應(yīng)對面部和手進(jìn)行徹底清洗。人員說話時口罩會在鼻子附近上下移動，時間一長可能會造成鼻孔露出而發(fā)散顆粒物，在潔凈室內(nèi)減少不必要的交談不僅可以提高工作效率，也能減少發(fā)塵量。同時，應(yīng)建立工作人員健康檔案，呼吸道不適、有鼻塞和咳嗽等癥狀的人員應(yīng)主動報(bào)告，管理人員應(yīng)及時記錄，并在癥狀消失前避免其進(jìn)入生物潔凈室。

2.1.4 儀器設(shè)備管理

實(shí)驗(yàn)儀器、生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行中也會發(fā)塵，尤其是轉(zhuǎn)動設(shè)備會因轉(zhuǎn)動表面摩擦產(chǎn)生微粒，可將相關(guān)設(shè)備或工序置于封閉的局部凈化區(qū)域，如層流柜，并在發(fā)塵部件設(shè)置排風(fēng)口將顆粒物迅速過濾后排除。同時，設(shè)備材質(zhì)和密封等處應(yīng)耐受常見滅菌劑、消毒劑不銹蝕。

2.1.5 日常清潔維護(hù)

完成工作后，應(yīng)及時清掃工作區(qū)域。清潔不徹底會導(dǎo)致室內(nèi)積聚污染物，成為衛(wèi)生死角。在部分低等級潔凈室中常用的塑料掃帚、簸箕之類的清掃工具，在清掃過程中無法有效抑制、清除揚(yáng)塵，污垢只是從一處轉(zhuǎn)移至另一處，建議使用帶HEPA的真空吸塵器。在高等級潔凈室中，真空吸塵器的排氣雖然經(jīng)過過濾，但會破壞房間內(nèi)的氣流組織，建議使用中央吸塵系統(tǒng)進(jìn)行清潔，避免灰塵帶來的二次污染。

2.2 預(yù)防塵埃粒子侵入

2.2.1 房間之間的壓差控制

正常情況下，不同功能、不同等級的潔凈室之間應(yīng)保證不小于5 Pa的壓力梯度，以此避免低等級房間污染高等級房間。因此，當(dāng)工作人員開門時，可通過閉門器和互鎖甚至聲光報(bào)警來確保潔凈室的門關(guān)閉，保證潔凈室內(nèi)有正常的壓力梯度分布，同時潔凈室的房門應(yīng)向壓力更高的一側(cè)打開。

對于某些需要達(dá)到“無菌”要求的產(chǎn)品，例如液態(tài)培養(yǎng)基的生產(chǎn)，需要盡可能降低房間內(nèi)懸浮粒子濃度，通過合理的壓差設(shè)置可以使房間內(nèi)的空氣通過門縫等處向走廊流動。粉劑或片劑等干燥類產(chǎn)品，其由于低水分的特點(diǎn)容易產(chǎn)生更大的粉塵，為了避免交叉污染，相應(yīng)的潔凈間向走廊時應(yīng)保持負(fù)壓。

2.2.2 傳遞窗和傳遞艙的使用

傳遞窗、傳遞艙是在生物潔凈室中最常見的物流通道，通過紫外線照射能消滅物品表面的微生物，但需注意有些傳遞窗不具備自凈功能，這意味著當(dāng)使用者從非潔凈區(qū)向潔凈區(qū)傳遞物品時，大氣中塵埃粒子也會進(jìn)入傳遞窗，當(dāng)使用者再打開潔凈區(qū)一側(cè)傳遞窗時，塵埃粒子也會進(jìn)入潔凈區(qū)進(jìn)而影響潔凈度。近年來，市面上已有相關(guān)廠家推出具備空氣自凈功能的傳遞窗，可以有效避免外來污染。

2.2.3 預(yù)防交叉污染

當(dāng)同一棟生產(chǎn)設(shè)施中分布有不同種類藥品時，應(yīng)盡量避免不同種類藥品共用同一個空氣凈化系統(tǒng)和同一設(shè)備。對于一些高致敏的生產(chǎn)車間，應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，并在送風(fēng)口、回風(fēng)口使用高效過濾器，凈化回風(fēng)和排風(fēng)，防止不同產(chǎn)品粉塵交叉污染。

2.3 排出室內(nèi)塵埃粒子

潔凈室潔凈度越高，所需使用的空氣也越多，通過潔凈的空氣不斷稀釋、帶走顆粒物，在從事非感染性操作的潔凈室中，從房間排出的空氣會通過回風(fēng)管道與部分新風(fēng)混合后再過濾，從而在節(jié)能的同時稀釋顆粒物。

2.3.1 保障排風(fēng)系統(tǒng)通暢

在非單向流潔凈室中，通過合理的氣流組織可以迅速將顆粒物帶出操作區(qū)和房間。工作時，應(yīng)保證需要被保護(hù)的對象處于上風(fēng)向，同時日常應(yīng)注意檢查排風(fēng)口，避免被粉塵堵塞，干擾氣流組織。

2.3.2 增強(qiáng)排風(fēng)系統(tǒng)的可調(diào)控性

在藥品生產(chǎn)（壓片、滅菌、粉碎、稱量等環(huán)節(jié)）和使用B2型Ⅱ級生物安全柜的實(shí)驗(yàn)室中，由于工藝設(shè)備或操作順序的需要，設(shè)備排風(fēng)是間歇性開啟的，這就會使?jié)崈羰一仫L(fēng)量及排風(fēng)量上升，房間壓力下降，甚至可能造成壓差紊亂使鄰近房間空氣滲入，可通過額外設(shè)置閥門、傳感器等形式，根據(jù)房間內(nèi)設(shè)備啟停情況增大送風(fēng)供應(yīng)。

3 結(jié)語

生物潔凈室的潔凈度與其操作對象、產(chǎn)品的質(zhì)量密切相關(guān)。人員是對潔凈度影響最大的因素，廠家質(zhì)控部門不僅要加強(qiáng)自身對潔凈度的認(rèn)識，還需要提高操作員工綜合素質(zhì)，通過不斷培訓(xùn)相關(guān)專業(yè)知識，強(qiáng)化操作員工潔凈環(huán)境操作習(xí)慣。

近年來，隨著國家有關(guān)部門對GMP企業(yè)、GLP實(shí)驗(yàn)室、生物安全等的飛行檢查頻率和力度的不斷加大，各企業(yè)對潔凈度與潔凈環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)識也在不斷提升。各機(jī)構(gòu)只有在做好分析和排查工作的基礎(chǔ)上，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，增強(qiáng)潔凈室潔凈度控制水平，建立有效的人員、設(shè)備、物料管理制度且嚴(yán)格執(zhí)行，才能為試驗(yàn)結(jié)果、產(chǎn)品質(zhì)量提供有力保障。