等離子體臭氧法對紙質檔案中霉菌滅活的應用

1霉菌危害分析

1.1霉菌對檔案的危害

1.2霉菌對人體健康的危害

兩種文件消毒方法的原理

2.1真空氮氣消毒法

2.2等離子臭氧消毒法

3研究結論與思考

隨著檔案建設水平的不斷提高和檔案管理技術的發(fā)展，紙質檔案管理中的鼠害和蟲害大大減少，霉菌滋生對紙質檔案的破壞作用越來越受到業(yè)界的重視。大量研究表明，霉菌滋生不僅會破壞紙質檔案原件，影響檔案的有效利用，還會損害檔案管理人員的健康。在長三角地區(qū)，尤其是江淮之間和江南地區(qū)，最突出的問題是潮濕導致的霉變和酸化，霉菌對紙質檔案的侵蝕不容忽視。

2007年，國家檔案局制定并實施了《檔案有害生物防治通則》，規(guī)范了檔案有害生物防治工作。隨后幾年，各地檔案部門研究并實施了檔案消毒滅菌。近年來，隨著檔案保護技術的不斷發(fā)展，紙質檔案的防霉技術也在不斷發(fā)展，在消毒滅菌方法和預防技術上有所突破。在研究和實踐中，我們發(fā)現(xiàn)檔案消毒殺蟲工作缺乏系統(tǒng)性和整體性，雖然采用了多種技術和方法，但消毒設備的質量和消毒效果參差不齊，成為檔案保護工作發(fā)展的障礙。通過對現(xiàn)有文獻中實驗數(shù)據(jù)的實驗和分析，對目前兩種主流消毒方法真空氮氣消毒和等離子臭氧消毒的消毒原理、技術特點和防霉效果進行了分析和比較，為檔案行業(yè)有針對性地對霉菌進行消毒提供了技術指導，也為地方檔案部門開展霉菌檔案損害控制工作提供了參考。

1霉菌危害分析

1.1霉菌對檔案的危害

霉菌也叫絲狀真菌或真菌。檔案中能存活的霉菌有80多種，其中威脅檔案安全的有50多種。這些霉菌對檔案、倉庫的環(huán)境適應性強，容易變異，在紙質檔案上具有分布廣、繁殖快的特點”。據(jù)研究，霉菌是檔案的主要危害，主要是青霉菌和曲霉菌”。李等人發(fā)現(xiàn)，造成紙質檔案“損壞”的主要菌種有黑曲霉、黃曲霉、木霉、雜色曲霉、桔青霉等20多種霉菌。

霉菌會分泌纖維素酶和有機酸等物質腐蝕紙質文件，使紙張變褐變脆，影響紙張質量。首先，纖維素酶在常溫下具有極高的催化效率，可以加速紙張中纖維素的水解，5天內使紙張的牢固度降低50%，3個月內使紙張中纖維素的破壞率高達60%，導致紙張的耐久性降低一半。其次，霉菌在繁殖和代謝過程中，可分泌十幾種有機酸，可使紙張pH值降低1-2，造成酸老化。第三，霉菌在適宜的環(huán)境和條件下能產(chǎn)生各種形狀的孢子。為了獲得營養(yǎng)，孢子會分泌相關的酶來分解紙中的纖維素、木質素、蛋白質和幾丁質，以維持自身的生長和繁殖。研究表明，大多數(shù)微生物的代謝產(chǎn)物會繼續(xù)危害紙張，即使霉菌死亡后，其部分代謝分泌物，如甘油，仍可能增加紙質文件上的霉斑。

1.2各種瞌睡對人體健康的危害。

霉菌不僅對紙質檔案破壞性極大，直接影響檔案的使用壽命，很多霉菌還會引起真菌感染、真菌過敏、真菌中毒，甚至癌癥等。，危害人體健康。例如，真菌毒素可引起化膿性皮膚感染、敗血癥等。、黃曲霉和雜色曲霉有很強的致癌和致癌作用。檔案空氣中漂浮著大量頑固的真菌孢子，如果侵入檔案人員的呼吸道，很容易導致變異型鼻炎、哮喘、過敏性肺炎等呼吸道疾病。如果侵入皮膚，可能會引起皮膚和腳趾的蕁麻疹、慢性真菌病和甲癬。在實踐中，檔案員手里有真菌感染是很常見的。此外，霉菌產(chǎn)生的毒素耐熱性強，不易被破壞或消除，污染檔案館、庫房環(huán)境后可長期存在，并會繼續(xù)危害人體健康。

兩種文件消毒方法的原理

2.1真空氮氣消毒法

真空氮氣消毒法的殺菌原理是將設備內的空氣迅速抽走，形成真空狀態(tài)，使設備內的霉菌缺氧死亡，霉菌內的大量水分蒸發(fā)，使霉菌細胞內的水分溢出，不能正常代謝，從而殺死霉菌。充入高純氮氣對蠕蟲外壁加壓，破壞蠕蟲體內的細胞結構和呼吸系統(tǒng)，最終導致霉菌窒息死亡。

2.2等離子臭氧消毒法

臭氧是氧的同素異形體，具有很強的氧化能力，能迅速穿透細胞壁與微生物之間的不飽和鍵，從而殺死微生物，打破不飽和有機分子。臭氧殺菌主要有以下三種方式:

(1)氧化和分解微生物中的代謝相關酶以抑制其代謝；(2)直接作用于微生物的細胞器和遺傳物質，使其死亡；(3)作用于細胞內的脂多糖和細胞外膜的脂蛋白，使其通透性畸變，最終導致微生物溶解死亡。

等離子體機理主要包括紫外線、酸堿度、電場、高速電子、活性氧(ROS)、活性氮(RNS)等殺菌、除塵、凈化作用”。

等離子體有以下三種方式:(1)高能等離子體的粒子轟擊微生物表面，形成刻蝕；(2)電荷積聚在細胞膜表面，形成電穿孔；(3)ROS和RNS氧化膜成分；(4)細胞膜上帶電粒子聚集產(chǎn)生的電場改變了膜上蛋白質的三維結構，導致蛋白質的分離。

3研究結論與思考

本文通過實驗檢測和歷史數(shù)據(jù)分析，比較了檔案館霉菌污染情況和兩種不同消毒原理設備的防霉效果。結果表明，霉菌污染程度隨著檔案年限的增加而增加，這與陳慧瓊的研究結果一致。根據(jù)多年檔案記載，真菌有根霉、青霉菌、毛霉、黑木耳、雜色曲霉等。在近3-5年和遠至30-40年的檔案中均有發(fā)現(xiàn)，表明上述菌株在檔案中容易生長繁殖。因為霉菌對生存環(huán)境的要求不如細菌，所以在存檔環(huán)境中更容易滋生】。建議檔案管理部門根據(jù)檔案的保存年限對檔案進行防霉處理，以減少霉菌對檔案的侵蝕和破壞。

本研究結果表明，檔案館紙質檔案中存在多種霉菌，其中包括大量對檔案有害的優(yōu)勢菌種。優(yōu)勢菌具有較強的致病特性，檔案中的優(yōu)勢菌為青霉菌和曲霉。哮喘主要由青霉菌引起，具體反應常由曲霉菌引起。相關研究表明，在保存了80年的紙質檔案中也檢測出了馬拉色菌和念珠菌，這兩種真菌會引起女性的皮膚病和一些婦科疾病。

因此，對于新驗收和使用過的檔案，入庫前需要進行消毒，可以有效防止霉菌和其他有害微生物侵入庫房，尤其是霉菌孢子，由于其生存能力強，可以粘在灰塵上向四周擴散，因此需要進行除塵。長期存放在庫房的檔案應定期消毒。在檔案霉菌控制策略上，應預防為主，防治結合，綜合運用各種防治手段和方法，阻斷霉菌和孢子的生長繁殖。例如，檔案庫房內的溫度和濕度應通過配置恒溫恒濕裝置進行嚴格控制，以達到延長檔案保存壽命、保障檔案人員健康的目的。

從設備的消毒效果來看，實驗結果表明等離子臭氧的消毒效果明顯優(yōu)于真空充氮。究其原因，一方面是等離子臭氧對霉菌有強大而徹底的殺滅作用，可以多維度殺滅霉菌；另一方面，真空環(huán)境對霉菌的作用機制可能是抑制作用，使得在特定的消毒時間內很難將其殺死。真菌脫離真空環(huán)境后，能迅速恢復活力和繁殖力，繼續(xù)破壞檔案。

至于紙質檔案的影響，真空充氮法基本可以對紙張和字跡沒有不良影響。林深等人的研究也表明，等離子體臭氧消毒技術對四種常見類型紙張(報紙、宣紙、復寫紙、印刷紙)的抗張強度、撕裂度、耐折度影響不大，常見筆跡材料(黑色印刷筆跡、純藍色墨水筆跡、紅色墨水筆跡)的色差也較小。因此，可以認為等離子體臭氧消毒技術對紙質檔案的消毒是安全可靠的。

至于紙質檔案的影響，真空充氮法基本可以對紙張和字跡沒有不良影響。林深等人的研究也表明，等離子體臭氧消毒技術對四種常見類型紙張(報紙、宣紙、復寫紙、印刷紙)的抗張強度、撕裂度、耐折度影響不大，常見筆跡材料(黑色印刷筆跡、純藍色墨水筆跡、紅色墨水筆跡)的色差也較小。因此，可以認為等離子體臭氧消毒技術對紙質檔案的消毒是安全可靠的。

臭氧場中使用的等離子體發(fā)生器產(chǎn)生的等離子體可以極化和吸附消毒室內的灰塵，這些灰塵可以從外部帶入消毒室內，也可以在消毒過程中產(chǎn)生。經(jīng)過這樣的處理，消毒室內的環(huán)境可以保持在無塵狀態(tài)，臭氧產(chǎn)生的質量更高。(2)動態(tài)吹掃可深度消毒。消毒時，噴嘴噴出的臭氧氣體可以將裝訂好的檔案紙吹開，不僅可以對檔案的外表面進行消毒，還可以對檔案的內頁進行消毒，從而實現(xiàn)對檔案由外而內的消毒，充分發(fā)揮臭氧的消毒作用。在消毒室內完成臭氧文件的表面消毒和必要的臭氧氣體去除過程后，可以再次啟動等離子體空氣凈化裝置，凈化消毒室內的空氣，去除臭氧表面消毒時產(chǎn)生的粉塵，清除文件的二次載體污染。

限于目前文獻中尚未見到兩種消毒裝置整體消毒效果的比較，本文現(xiàn)有數(shù)據(jù)的比較仍有一定的局限性。今后有必要對兩種消毒裝置的實驗標準菌、實驗條件、實驗環(huán)境進行同步對比，以提高研究的可比性和可靠性。在本研究中，檔案的載體是紙質媒體，而檔案的物理載體有很多種。因此，不同載體檔案的防霉技術需要進一步研究和探討。

目前，除真空氮氣消毒和等離子臭氧消毒外，其他常用的消毒方法也在實踐中得到應用，如冷凍、環(huán)氧乙烷消毒、60-y輻照消毒、臭氧熏蒸消毒等，在檔案消毒中應用廣泛。

因此，后期需要進一步擴大消毒設備的對比研究范圍，總結優(yōu)化檔案消毒滅菌的工作方法和技術應用，解決檔案消毒滅菌工作中的堵點和難點，優(yōu)化檔案消毒滅菌技術集成模式，對提高長三角地區(qū)綜合檔案館檔案保護水平，為全國檔案保護發(fā)展提供寶貴經(jīng)驗具有現(xiàn)實意義。同時，還充分發(fā)揮區(qū)域國家重點檔案保護中心的輻射帶動作用，加強檔案保護技術和專家人力資源共享，為推進長三角地區(qū)和全國的檔案保護工作提供有價值的檔案消毒、滅菌、殺蟲示范模式。2009年，原衛(wèi)生部發(fā)布實施《消毒產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)衛(wèi)生許可規(guī)定》，要求消毒產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)向當?shù)匦l(wèi)生行政部門申請備案。

目前，檔案消毒設備是否應納入消毒產(chǎn)品范疇尚未達成共識，消毒設備和消毒效果沒有統(tǒng)一標準，導致部分消毒生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)品質量不理想，為檔案消毒效果和安全埋下了隱患。因此，在積極倡導科技創(chuàng)新和綠色消毒技術的背景下，只有進一步規(guī)范檔案消毒設備生產(chǎn)企業(yè)，為行業(yè)提供正規(guī)、高效、環(huán)保的消毒設備，維護消毒產(chǎn)品市場秩序，才能更好地為檔案行業(yè)的消毒工作和檔案人員的健康保護提供切實保障。