随着社会工业化和城市化的发展，我国空气污染已经非常严重，许多地区出现长时间的雾霾，空气的质量直接影响了人们的身体健康。根据有关资料显示，城市室内空气由于受各种细菌、化学物质以及装修的污染，其污染程度往往比室外还要严重，室内空气污染已被列为影响公共卫生的最大危害之一。当前世界上的 41 种主要传染病，就有 14 种是经过空气传播的疾病。2003 年给人类带来巨大损失的 SARS 病毒、2020年的新冠病毒，就是以空气中的飞沫作为主要传播载体的。由此可见，室内空气的清洁程度对人们的健康影响很大，对空气进行消毒是控制室内空气污染和改善室内空气质量的重要手段，是保障人们生命安全的关键。对于车站、剧院、商场等大型公共场所，由于其特殊性，更急需进行室内气体的安全高效消毒净化，保障人们的健康和建筑环境的安全，以避免重大生物灾害的发生。好在人们已经认识到室内空气品质的重要性，目前，大型室内环境污染问题，已经引起了从国家到组织到个人的高度重视。我国卫生部也颁布了一系列条令和规范，如《公共场所集中空调通风系统卫生管理办法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《公共场所集中空调通风系统卫生规范》等。2015 年 7 月，中央深改组第十四次会议审议通过了《环境保护督察方案（试行）》，明确建立环保督察机制。以减少包括室内空气在内的各项污染，提高空气质量。如何寻找一种环保高效安全的室内空气净化方法，是一个值得研究的问题。

1、空气消毒方法与现状 

空气消毒方法大体可以分为两类：一种是物理消毒方法，指使用通风或自然光、电、声、射线和过滤等措施，将各种微生物拦截、杀死或只做短暂停留，阻止其生长和繁殖，从而达到持续净化空气的目的，如通风、清洗、静电吸附和紫外线辐射等，另一类是化学消毒法，指使用化学消毒剂直接对病原微生物进行杀灭，以防止感染，控制传染病的传播和流行。主要包括臭氧消毒、过氧乙酸消毒、戊二醛消毒、过氧化氢消毒及二氧化氯消毒等。

2、 紫外线消毒

紫外线照射可以使微生物细胞内的核酸、原浆蛋白和酶发生化学变化，使微生物发生突变或死亡，同时可以使氧气在空气中电离，产生臭氧增强消毒作用。国外紫外线消毒是防止结核杆菌在空气中扩散传播的重要措施之一。紫外线空气消毒，具有消毒效果明显、操作简单、经济、安全、方便等优点，且对环境没有污染。但紫外线消毒在辐射不到的角落很容易形成死角，所以灭菌不完全，而且紫外线能量穿透率低，有效灭菌强度不容易掌握，通常只能对物体辐射到的表面消毒。紫外线对空气消毒的效果受到很多因素的影响，比如微生物种类、温湿度、照射时间、空间体积和空气流速等。紫外线消毒在停止后，空气细菌含量会发生反弹。紫外线会对人们造成皮肤烧伤、角膜发炎、皮肤癌等；在对房间进行消毒时里面的人员需要撤离。

3、 臭氧消毒

臭氧的分子式为 O3，是一种有特殊气味的强氧化性气体，微量时气味“清新”，浓度高时具有强烈的漂白粉味。臭氧具有广谱杀微生物作用，并且作用迅速。其氧化能力比氯和二氧化氯要强，其杀菌消毒和除臭作用都很强，已被广泛应用。臭氧可以通过破坏细胞膜、细胞内 DNA 和蛋白质等方式，对各种细菌和它们的卵囊等进行杀灭，而且可以破坏肉毒杆菌毒素。当环境温度高于 30℃，可能产生致癌物质，臭氧在常压下可分解成氧气。臭氧的杀菌净化过程属于生物化学氧化反应，其空气净化消毒能力很强，在杀灭空气中病毒等有害微生物的同时，还能够使空气变得更加清新。当臭氧浓度为 30mg/m3时，30 分钟就可以将有害病原体的去除 90% 。臭氧消毒灭菌方法性价比高，具有高效、洁净、方便、无残留死角等特点，被广泛应用。但臭氧在消毒的同时，对很多物品有损坏作用，浓度越高对物品损害越严重。臭氧可以使铜片生锈、橡胶老化变色、弹性降低，以致脆性断裂；使织物漂白褪色，并对设备有一定的危害。臭氧能与室内环境中很多物质发生反应，形成一些低分子量的中间产物，造成空气二次污染。臭氧的强氧化性对人身体健康也会产生威胁，它会强烈刺激人们的眼睛、粘膜和肺组织，引起肺水肿和哮喘等疾病，从而使患者出现咽喉干燥、咳嗽、胸闷、哮喘等呼吸道疾病。如果环境中臭氧长时间超标会对呼吸系统带来不利影响，因此，许多国家制定了严格的臭氧安全标准，例如美国和国际臭氧协会规定空气中臭氧浓度不准超过 0.1ppm。我国《室内空气质量标准》中也规定，室内臭氧浓度1 小时内的平均值不得超过 0.16mg/m3。臭氧消毒必须在人员疏散的条件下进行，消毒完成至少半小时后才能进入。

4、过氧化物类消毒

过氧化氢和过氧乙酸均属于过氧化物类消毒剂，它们都具有很强的氧化性，可以通过氧化作用破坏细胞内酶活性和细胞内 pH 平衡从而进一步杀死微生物。由于过氧化物类消毒剂适用性强、价格适中而被广泛使用。过氧化氢是一种常用的化学空气消毒剂，它具有灭菌快、杀菌力强、灭菌谱广、腐蚀性低、刺激性低、易气化、无毒等优点。但其消毒效果受温度、pH 值、光、有机物、消毒时间、浓度等因素的影响较大。高浓度的过氧化氢溶液和蒸汽对人体健康有损害，而且对物体也有腐蚀性。过氧乙酸是一种高效消毒剂，对各种微生物均有杀灭作用，消毒后不残留毒性，因此具有杀菌谱广、快速、高效等优点。在使用过氧乙酸的过程中，通常以熏蒸法或喷雾法对空气进行消毒。过氧化物类消毒剂因其强氧化性，对金属都有腐蚀作用，对织物均有漂白作用，所以消毒时应注意室内物品的安全。过氧化物消毒剂对人们的眼睛、皮肤、粘膜和上呼吸道都具有强烈的刺激作用，吸入后会引起喉部、支气管的炎症、水肿、痉挛，甚至会引起化学性肺炎、肺水肿。所以在熏蒸或喷雾消毒时，非操作人员要全部撤离现场，操作人员需要做好个人防护，一旦喷雾作业结束操作人员要立即离开现场。消毒完成后，需要打开门窗通风，等空气中的过氧化物散尽后，才可进入现场。  

5、醛类消毒

在醛类化合物中，甲醛应该是最早作为消毒剂应用的，迄今已有一百多年历史了。甲醛对各种微生物均能够高效杀灭，其杀菌作用主要通过阻止细菌和蛋白的合成，破坏其正常代谢。戊二醛杀菌具有广谱、高效等特点，它对细菌繁殖体、真菌、芽孢、病毒、 结核杆菌都有很好的杀灭效果。醛类消毒剂虽然杀菌谱广、杀毒效果好、价格便宜、适用性强，但由于其有潜在的致癌以及中毒风险，目前已很少使用。

6、 二氧化氯消毒

二氧化氯的分子量 67.46，在自然界中几乎完全以分子形式存在，常温下是浅橘红色或者黄绿色气体。二氧化氯的化学性质很活泼，氧化能力非常强。二氧化氯能够和很多有机物发生反应，生成无毒无害的物质。当空气中的二氧化氯的含量大于 10%时，在遇到撞击或剧烈震动时容易导致爆炸。因此工业上为了确保安全，往往利用惰性气体把二氧化氯稀释到 10%以下。二氧化氯在受热或遇光时也容易分为氧和氯，从而引起爆炸；在遇到促进氧化作用的有机物时也会产生爆炸。由于二氧化氯的爆炸危险性，限制了它的贮藏和运输，在使用二氧化氯时必须在使用地点现场制造。二氧化氯沸点为 11℃，非常容易溶于水，低于其沸点时，它可以以较稳定水溶液存在，不容易被吹脱；当温度高于沸点时，二氧化氯可被空气从水溶液中完全吹脱出来，温度越高，吹脱气体流速越大，吹脱速率越快。在制备气体二氧化氯时，通常就是利用它的可吹脱性，对其水溶液进行曝气，制得气态二氧化氯产品。高浓度二氧化氯对人体有害，能侵蚀人的呼吸器官和眼睛，其毒性和氯气类似，甚至当二氧化氯浓度较高时能侵入中枢神经致人死亡。当前我们国家允许的二氧化氯在空气中的浓度不超过 0.3mg/m3。二氧化氯由于其氧化性强，已广泛应用于饮用水、游泳池水、生活污水的杀菌、消毒以及工业废水的处理；在食品行业，二氧化氯是一种优良的杀菌防腐和保鲜剂。二氧化氯是通过它的强氧化能力来破坏微生物细胞赖以生存的酶，阻止蛋白质的合成来杀菌消毒的。它除了能够杀灭一般细菌外，对孢子、乙肝病毒等流行性病毒、藻类、硫酸盐还原菌、真菌等均有杀灭作用。二氧化氯能够与各种有色、异味、有毒物质发生反应，反应产物为无毒无害的水、氯化钠、二氧化碳、有机糖类等物质，不产生二次污染。

二氧化氯对空气消毒效果也非常好，由于气态二氧化氯能够对各种微生物均具有很好的杀灭作用，并且不会产生有毒、有害的氯化物，它的扩散性，穿透性和均匀性比液态二氧化氯更好，因此更加适合对较大空间环境进行微生物污染的防治。研究发现二氧化氯的氧化能力约为氯的 2.5 倍，灭菌效果是次氯酸的 5 倍左右。二氧化氯气体消毒技术，与其它消毒技术相比，杀菌效果更加明显，而且它可以在对人体无害的低浓度条件下，就能够发挥优良的杀菌消毒性能。因此气态二氧化氯消毒近年来已在多种人员密集的大型室内公共场所广泛应用。以 5ml/m3流量将浓度 2500mg/L 的二氧化氯对空气进行喷雾消毒，30min 后室内自然菌杀灭率可达 92.39％。当空气中二氧化氯浓度达到 50ppm 时，20min就可以把大肠杆菌和葡萄球菌 100％杀灭。

由于二氧化氯消毒没有致癌性、致畸性，刺激气味小，目前已被联合国世界卫生组织（World Health Organization 简称 WHO）列入 Al 级消毒剂行列之中，国外称之为第四代消毒剂。美国食品药品管理局（Food and Drug Administration简称 FDA）和美国国家环境保护局（U.S. Environmental Protection Agency，简称EPA）经过长期的科学实验研究和反复论证，确认二氧化氯是医疗卫生、食品加工等行业中杀菌、消毒、除臭的理想消毒剂。二氧化氯目前也是国际公认的最理想的替代氯系消毒剂的更新换代产品，美国等发达国家将其评为最安全的防疫消毒剂。美国国家环境保护局（EPA）规定，在室内空气消毒过程中，只要保持二氧化氯浓度在 0.1～0.28mg/m3范围内，就能达到良好的消毒效果，且对这些场所中的人员没有任何的不利影响。