空气净化器病毒去除率的检测方法与流程

本发明涉及空气净化领域。更具体地说，本发明涉及一种空气净化器病毒去除率的检测方法。

背景技术：

2015年9月15日，gb/t18801-2015《空气净化器》国家标准正式公布。新标准于2016年3月1日正式实施。新标准明确了空气净化器的基本技术指标(核心参数)是“洁净空气量”(简称cadr值)和“累计净化量”(简称ccm值)，即空气净化器产品的“净化能力”和“净化能力的持续性”；将空气净化器的噪声限值由低到高划分为4挡；提升了空气净化器针对不同污染物净化能力的能效水平值，分为合格和高效两个等级。

值得注意的是，我国的《空气净化器》标准重点强调了净化水平，而对特定项目(例如，病毒等)缺少具体的检测方法及参数约束。mers病毒(韩国中东呼吸综合征事件)以及sars病毒(中国流感病毒事件)带来的严重健康影响曾引起人类对空气中病毒的恐慌，因此，对空气净化器的要求不能局限在常规细菌去除，实现室内空气病毒的有效灭活才能真正降低健康风险。

技术实现要素：

本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种空气净化器病毒去除率的检测方法，具有检测空气净化器除去室内病毒的效果，以判断空气净化器去除病毒性能的强弱。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种空气净化器病毒去除率的检测方法，包括以下步骤：

步骤一、将乙烯基封口膜封住的病毒培养基、微生物采样器放置在空气净化器的试验舱内，消毒，使试验舱达到背景浓度；

步骤二、采用雾化器向试验舱内注入phi-x174接种液，待phi-x174接种液在试验舱内均匀分布；

步骤三、等待40min，运用微生物采样器取样，运行空气净化器，每间隔10min运用微生物采样器取样1次，共取样2次，将取样的病毒在有氧条件下进行培养，检测，计算病毒去除率。

优选的是，步骤一中所述的病毒为大肠杆菌。

优选的是，步骤一中所述的病毒培养基采用双层平板法制备，放置时含有病毒培养基的一侧向上。

优选的是，步骤二中所述的phi-x174接种液的浓度为5×10⁹pfu/ml。

优选的是，步骤二中phi-x174接种液均匀分布采用搅拌扇转动10min。

优选的是，步骤三中所述的培养温度为35±1℃、培养时间为18±2h。

本发明至少包括以下有益效果：本发明提供一种空气净化器病毒去除率的检测方法，可以检测该空气净化器去除浮游病毒的性能，为筛选更优的空气净化器提供检测标准和方法，使空气净化器有效灭活室内空气病毒，为人们提供更好的生活环境。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明的检测方法的流程示意图；

图2为本发明的测试仪a和测试仪b中病毒自然衰减率；

图3为本发明的浮游病毒(phi-x174)的分布特征；

图4为本发明的病毒自然衰减试验的结果；

图5为本发明的注射病毒后40至60min内病毒的自然衰减率。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。

本实施例提供一种空气净化器病毒去除率的检测方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤一、将乙烯基封口膜封住的病毒培养基、微生物采样器放置在空气净化器的试验舱内，微生物采样器为固体撞击式采样器，试验舱参照《gb/t21551.3-2010》和《gb/t18801》设定，空气净化器试验舱体积设定为30m³，试验舱内部的温度和相对湿度分别为23±2℃、湿度为50±5％，消毒，使试验舱达到背景浓度，背景浓度在准备注入测试病毒时测定；

病毒培养基的制备：在试验前应立即制备病毒培养基，为phi-x174生长提供营养物质。将5ml大肠杆菌(e.colic)培养液和5ml上层琼脂混合，然后移到15ml试管中，并确保没有气泡产生，然后倒入5ml下层琼脂，在混合凝固后，倒置，作为病毒培养基；

大肠杆菌(e.colic)培养液的制备：

a)在250ml灭菌的三角瓶中加入10～25mltsb，用接种环接种e.colic，35±1℃、225±25r/min培养12h；

b)将e.colic培养液按1:100的比例接种到100ml的tsb培养基中进行稀释，然后转移到1l三角瓶中，35±1℃、225±25r/min培养12h，得大肠杆菌培养液。

步骤二、将2mlphi-x174接种液采用雾化器向试验舱内注入，运行搅拌扇10min，待phi-x174接种液在试验舱内均匀分布；

phi-x174接种液的制备：

a)将培养的e.colic培养液接种到5～10ml、1.0×(109～1010)pfu/ml的phi-x174中，35±1℃下搅拌1～5h，直到e.colic溶解，吸光度停止减少，表明溶解完成；

b)3000rpm下离心20min，除去e.colic菌体，吸取上清液到无菌的试管，上清液用0.22um的过滤器过滤，取滤液稀释，使其浓度为(5±2)×1010pfu/ml，得phi-x174培养液；

c)用盐溶液将phi-x174培养液10倍稀释，使浓度达到5×109pfu/ml，得phi-x174接种液。

步骤三、步骤二中停止搅拌扇转动后90min内，每10min测量一次自然衰减率，最适起始浓度为100～250pfu，重复测验的结果显示，病毒的浓度在40-60min时最稳定；

因此选择停止搅拌40min后，运用微生物采样器对病毒培养基进行撞击式取样，运行两个撞击器各一次，其中，取样量可根据所注入的病毒的浓度来调节，应至少100l，由于存在无效体积使样本空气的体积存在误差，取样量少于50l将不被记录；

同时运行空气净化器，操作条件：设备运行20min，额定空气流量运行，120cm高度的采样位点，100cm的撞击器距离；

空气净化器运行20min后，也就是搅拌扇停止搅拌60min后，运用微生物采样器每间隔10min进行取样，向两个撞击器中分别加入病毒培养基，运行两个撞击器各一次；

将撞击器中取样的病毒在有氧条件下进行培养，测定菌斑数量，并使用群集数换算表校准，然后计数1m³的pfu值。

计算过程如下：

a)根据初始浓度和最终浓度的平均值，按照如下公式计算自然衰减率bi，以百分比表示；

式中，bi：自然衰减率(％)；ci：phi-x174分布稳定i小时候后起始浓度的平均值；ct：在i+20min后phi-x174的最终浓度的平均值。

b)起始浓度的校正值(pfu/m³)：

按照如下公式计算起始浓度的校正值sc：

式中，sc：起始浓度的校正值(pfu/m³)；bi：自然衰减率(％)；pt：设备运行前phi-x174的起始浓度的平均值(pfu/m³)。

c)浮游病毒的去除率(％)：

按照如下公式计算浮游病毒的去除率r，用校正的起始浓度平均值(sc)减去最终浓度的平均值，然后除以校正的起始浓度值；

式中，r：浮游病毒的去除率(％)；sc：校正的起始浓度平均值(pfu/m³)；cf：空气净化器设备运行20min后病毒最终浓度的平均值(pfu/m³)。

d)试验舱的密封性

关于试验舱的密封性，应满足当phi-x174的分布稳定时，自然减少的浓度值在20min后，至少为起始浓度值的80％；

式中：v：试验舱的密封性(％)；li：当phi-x174的分布稳定1小时后，phi-x174起始浓度的平均值(pfu/m³)；lt：在i+20min后，phi-x174最终浓度的平均值(pfu/m³)。

<试验验证数据及分析>

a)浮游病毒取样方法的对比测试

采用三种微生物取样方法采集浮游病毒，对结果进行对比分析，以验证本标准采用固体撞击法的有效性。固体撞击法、液体撞击发和过滤法三种方法都是在喷洒病毒(phix174)50min钟后，同时启动。在相同条件下取样，发现固体撞击法带来的噬菌斑数量最多，为166pfu，如表1所示。与固体撞击法相比，液体撞击发和过滤法呈现了较小数目的噬菌斑，分别为14pfu和58pfu。以上结果表明：病毒的数量取决于取样的方法。每个培养基中的噬菌斑的数量以固体撞击法最多，其次是液体撞击法和过滤法。固体撞击法的结果是50l的样品以每分钟100l的速度进行了0.5min，液体撞击法是125l的样品以每分钟12.5l的速度进行10min，过滤法是40l的样品以每分钟4l的速度进行了10min。考虑到三种方法取样量和采样时间的差异，因此单位设为培养基的平均噬菌斑数(pfu/培养基)。

表1固体撞击法、液体撞击发和过滤法收集病毒和培养后的培养基噬菌斑数

b)自然衰减率效果和不同测试器的性能分析

进行测试仪a与测试仪b的对比试验，从而验证本标准中检测方法的有效性。在phi-x174病毒喷洒后的40min和60min取样两次，每个测试仪分别重复四次。

空气中病毒自然衰减率结果如表2所示，由表2可知：测试器a的平均自然衰减率是9.50％，低于测试仪b的平均自然衰减率13.07％。测试器a和b的自然衰减率的标准偏差分别是6.27％和4.49％。测试器a的标准偏差略高，如图2所示，图2中n表示自然衰减率(％)，a表示菌斑的平均数量，b表示测试仪a的自然衰减率(％)，c表示测试仪b的自然衰减率(％)。测试仪a和b在2min内的自然衰减率都低于20％。

为了统计证实两个测试仪的自然衰减率的差异，在假设方差相同的情况下进行了t检验。在0.05显著性水平下的双侧试验结果显示t统计值为2.179。这比2.447的临界值要小。因此，测试仪a和b的对比试验差异不显著。

表2由不同测试器进行病毒取样测试的结果

c)浮游病毒的分布特征

为了确认本标准中试验舱内浮游病毒的分布浓度，进行了不同取样点的比较试验，即试验舱内2个不同位置的病毒浓度进行对比分析。

选取净化完成的2个不同位点的(定义为试验1和2)，试验1位于试验舱左侧的撞击器，而试验2定位在右侧。撞击器中的取样培养基位于舱内部的桌面上，保证测试员在试验中不用进入舱内。

注射病毒(phi-x174)10min并运行搅拌风机，分布均匀后，停止搅拌风扇。在等待40min后，取100l的样品，在2个位点用撞击法以10min的间隔测量4次。

在试验1中，平均值和标准差分别为18800pfum³和5302pfu/m³；在试验2中，平均值和标准差分别为16325pfu/m³和5189pfu/m³。两者间平均值的差异为13.16％，标准差的差异为2.13％。结果表明左右两边的病毒的浓度差异不大，进一步证明试验舱内的病毒是均有分布的，结果如图3所示，图3中p表示菌斑形成单位(pfu)每立方米(m³)，a表示菌斑总平均数，b表示试验舱左边的菌斑数，c表示试验舱右边的菌斑数。

d)浮游病毒随时间的衰减特征(自然衰减和总衰减测量时间的适用性)

在本标准测试方法中，自然衰减浓度和衰减浓度的测量时间是20min，即病毒注射后的40-60min内。该条件遵循在注入病毒后60min内每间隔10min进行自然减少量的测定试验。图4表明病毒浓度的减少量在注射40min后降低，且病毒浓度稳定，图4中p表示菌斑形成单位(pfu)每立方米(m³)，t病毒注入后的时间，单位为min。

为了证实测量时间的有效性，自然衰减率的测定重复6次。病毒注入试验舱后，使用撞击法分别在40min、50min和60min时取样。

试验结果表明在40min和50min间，自然衰减率为8.0％，在50min和60min间为8.1％，在40min和60min间为15.6％，如图5所示，图5中r是自然衰减率(％)，a是40-60min的自然衰减率(％)，b是40-50min的自然衰减率(％)，c是50-60min的的自然衰减率(％)。在所有的情况下自然衰减率少于20％，证明试验舱密封性好。因此，本标准中的测量时间是可行的。

40min和50min的标准方差为4.6％，50min和60min钟的标准方差为3.3％，40min和60min的标准方差最小为2.5％。这意味着此标准方法(40-60min，长20min)中指定的测量时间是有效的。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。