談起新冠疫情防控，多數人首先想到的是醫(yī)生、護士等白衣天使，或者呼吸、傳染、感控等醫(yī)學學科，事實誠然如此，但仍存偏頗。新冠疫情給人類社會帶來的危害是綜合性的，因此在疫情防控上也應該采取多學科、多領域、全方位綜合施策、協(xié)調推進。國際權威環(huán)境科學家、中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院馬軍教授團隊研發(fā)的臭氧高級氧化綠色消毒技術，顛覆了人們的傳統(tǒng)認知，用打破常規(guī)的消毒方式為疫情防控提供了有力支撐，目前相關技術已應用于機場、醫(yī)院、港口、冷庫、學校等污水處理消毒和空氣消毒。更難能可貴的是，這項技術既可以直接用于突發(fā)期疫情防控，也可為常態(tài)化疫情防控提供保障，同時還可用于畜禽及水產養(yǎng)殖、農貿市場、餐館、超市、學校、機場、碼頭、冷庫、物流、醫(yī)療器械、服裝、廚房、衛(wèi)生間、洗衣房、賓館等消毒。為此，《中國醫(yī)學論壇報》專訪了馬軍院士，讓我們聽一聽這位國際權威環(huán)境專家在疫情期間做了哪些工作以及對疫情防控的見解。

《論壇報》： 您作為水處理領域的國際知名專家，在疫情期間主動投身于醫(yī)院廢水處理和空氣消毒的研究工作，您研發(fā)的臭氧高級氧化綠色消毒技術及“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”的優(yōu)勢是什么？

 

馬軍院士：我從事臭氧高級氧化理論與技術研究已近30年，早在二十世紀九十年代初就發(fā)現了臭氧在新生態(tài)納米錳氧化物微界面誘導形成羥基自由基的現象，進而開發(fā)出一系列基于過渡金屬納米氧化物微界面特性的臭氧催化氧化技術，廣泛應用于飲用水和污水深度處理中。隨后發(fā)明了臭氧/超聲、臭氧/電催化、臭氧/過硫酸鹽、臭氧/微納氣泡、臭氧/光催化、臭氧/膜催化等一系列臭氧高級氧化技術，研究范圍主要在水安全保障領域，目前已經形成了一整套水質凈化理論與技術體系。我們團隊研發(fā)的臭氧高級氧化技術安全、綠色、環(huán)保，不但可以分解有機物，同時也能滅活細菌病毒。很近幾年我們開展了一系列豬瘟病毒的防控工作，取得顯著成效。

 

新冠疫情下，醫(yī)療污水處理也成為公共衛(wèi)生安全領域極為重要的課題。我國現行的醫(yī)院廢水處理主要采用氯消毒（如次氯酸鈉）， 但由于水中氯消毒對病毒的滅活受水中氨氮濃度的影響很大，當氨氮濃度高時投加的氯可能主要以氯胺形式消毒，而氯胺對病毒的滅活能力遠不及次氯酸鈉；利用次氯酸鈉消毒需要測量氨氮的含量，根據氨氮濃度調整投加氯的量，但這項工作過程復雜，并且非常耗時；此外，按標準規(guī)定的很低消毒劑余量和接觸時間，氯胺的病毒滅活效果很難達標。而臭氧消毒能力強，幾乎不受背景氨氮成分的影響，在很低的CT值（有效消毒劑濃度與接觸時間的乘積）病毒滅活率可達大部分。因此，采用臭氧消毒病毒滅活率更高、速度更快。我們采用多相微界面催化產生高濃度臭氧和活性氧進行醫(yī)院廢水消毒，并研制出納米氣泡臭氧和活性氧水溶液制備系統(tǒng)，確保醫(yī)療廢物污水排放安全達標。 

 

醫(yī)院是病毒防控的很前線，利用人工消殺風險較大。疫情發(fā)生以后，我迅速組織團隊在春節(jié)期間連夜進行設計，在原有消毒系統(tǒng)的基礎上將物聯網自控的方法融合到設備體系中，完全實現全自動控制，徹底解決了操作和安全問題。此外，為了滿足移動需要，設備體積不能過大，我們團隊克服了重重困難，堅持自主研發(fā)，形成結構緊湊、體積小、性能優(yōu)良的“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”。該裝備操作簡單、維護人員少、風險低、效率高，還能將數據全部采集到云端，及時進行數據分析和遠程診斷。

 

2020年2月初，我們將研究的臭氧高級氧化消毒裝備援贈武漢。經過中國科學院等專業(yè)機構第三方實驗室測定，該裝備在CT值為4.07mg/L﹒min條件下即可殺滅新冠病毒，滅活效率可以達到大部分。即如果采用飽和臭氧水溶液（如50 mg/l），在5秒內即可徹底滅活病毒。隨后，湖北省5家新冠肺炎定點醫(yī)院都使用了這套裝備進行醫(yī)療廢水消毒無害化處理，取得了很好的效果。

 

 

《論壇報》：您研發(fā)的臭氧高級氧化消毒技術及“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”是否可以應用于冷鏈消毒？
 

馬軍院士：近來“冷鏈疫情”頻發(fā)，冷鏈運輸已經成為新冠病毒傳播的重要途徑，做好冷鏈環(huán)節(jié)疫情防控極為重要。

 

 

由于冷鏈運輸箱溫度一般在-20℃以下，次氯酸鈉、過氧乙酸、84消毒液、二氧化氯等常見消毒劑在噴灑之后容易結冰，病菌滅殺效力將大幅下降，因此低溫冷凍消毒和常規(guī)消毒相比要困難很多。此外，常規(guī)消毒方法不但需要大量的人工操作，消殺時間也偏長。通常情況下幾個人一天的消殺貨物量為幾十噸，一個大型冷庫的總容量可達幾千噸甚至上萬噸，消殺時間可能需要數月以上，給疫情防控帶來很大挑戰(zhàn)。

 

臭氧高級氧化消毒技術是目前針對新冠病毒消殺的綠色環(huán)保消毒技術，以其濃度高、無死角、可移動、安全可靠、無次生污染、無消毒劑殘留等特點，可廣泛應用于冷庫內、冷凍船體內、集裝箱內的物品表面病毒的消殺。對于大型冷庫來說，無須貨物搬運即可在庫內進行消毒，兩天就可以完成5千到1萬噸的大型冷庫消毒。通過疾控部門組織的現場檢測，新冠病毒陽性樣品轉陰率可達100%。目前，我國對進口冷鏈物資實行先檢測后消毒的策略，采用臭氧高級氧化消毒設備后，就能夠先進行預防性消毒，再實施核酸檢測，不但可節(jié)省大量檢測費用，也節(jié)省時間和人力成本，同時，貨物積壓的問題也得到了根本性解決。

 

“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”很早應用于大連的冷鏈運輸消毒，現在全國很多城市都希望引入這一設備，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。特別是在冬季時期和寒冷地區(qū)，低溫條件下病毒存活時間長、消毒難度大、消毒過程易于結冰，嚴重地影響消毒效果。采用臭氧高級氧化消毒可以取得快速、高效、安全、綠色、無消毒劑殘留的消毒效果。

 

 

《論壇報》：臭氧高級氧化消毒技術及“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”還可以在日常醫(yī)療工作中的哪些方面發(fā)揮作用？

 

馬軍院士：除了醫(yī)院污水處理，臭氧高級氧化消毒技術還可以進行醫(yī)院空氣消毒。目前醫(yī)院常用的空氣消毒方法有化學消毒法、紫外線消毒法和加熱消毒法。化學消毒方法持續(xù)作用差，氣味重，有消毒劑殘留，不能自然排出，需要空調長時間置換新風，從而增加了能量的消耗；同時也存在二次污染的問題；部分消毒劑可附著于衣物，會對人體造成傷害。紫外線只有照射到物體表面且達到一定的照射強度標準才有殺菌效果，對于面積和容積比較大、死角比較多、特別是距離遠的部位，紫外線消毒的效果不佳。加熱消毒法所需溫度高，能耗大，有的物品如原材料、儀器儀表、塑料制品等不宜加熱。臭氧高級氧化消毒技術以其殺菌能力強、具有較高擴散性、原料易得以及綠色環(huán)保等特性彌補了上述方法的缺點。此外，該技術還可以用于醫(yī)療器械表面消毒、地面消毒等。

 

防控工作不應僅限于醫(yī)學界，而是應該滲透到社會生活的方方面面，這是一個全方位的工作。除醫(yī)院外，臭氧高級氧化技術還可以對畜禽與水產養(yǎng)殖、物流、衣物、冷庫、飲用水、城市污水、居民小區(qū)、服裝、廚房、衛(wèi)生間等進行全方位消殺。值得一提的是，應用該技術進行服裝與器具洗滌的衛(wèi)生間和廚房可將抽水馬桶及下水道入口處病毒滅活，可為防止病毒糞-口傳播提供技術支撐，為打造無病毒社區(qū)奠定堅實基礎。這對提升整體綜合防護體系具有十分重要的意義。

 

《論壇報》：我們了解到，您因骨折于1月20日（2020）到三亞療養(yǎng)，但是3天后得到武漢封城的消息，您立刻購買機票返回哈爾濱為抗疫建言獻策。甚至官方媒體2月1日才報道在糞便中檢查到新冠病毒核酸片段，而您分別于1月29日和2月1日就已將“關于預防新型冠狀病毒通過糞便和水源傳播的建議”提交到中國水協(xié)和中國工程院，身為環(huán)境學家，為什么您會有這種預見性？

 

馬軍院士：正因為環(huán)境科學背景，我對本次新冠疫情具有特殊的敏感性。我認為疫情防控的主戰(zhàn)場不應該只限于醫(yī)院，重點應著眼對污染源頭的控制，這才是預防疫情擴散的關鍵。但是在疫情初始階段，公眾對相關信息了解不充分，容易引發(fā)輿情，因此任何建議的發(fā)布都應慎之又慎。經過謹慎思考和反復修改，我向相關部門遞交了多份建議書。

 

1月26日（2020），向黑龍江省政府有關部門提交“關于加強黑龍江省新冠病毒源頭控制的建議”。3天后又向中國水協(xié)提交“關于加強病毒污染源頭控制的粗淺建議”。1月31號（2020），組織撰寫了“飲用水廠病毒去除與控制效能分析”，并于2月1日（2020）發(fā)表在《給水排水》雜志。該文發(fā)表后迅速被住房和城鄉(xiāng)建設部采用，經過專家進一步討論修改，以《水專項成果專報》的形式發(fā)布到全國，為疫情防控提供了指導性建議。同日，又向中國工程院提交“關于預防新型冠狀病毒通過糞便和水源傳播的建議”，其中3個建議和醫(yī)院相關，包括對攜帶病毒污染源的固體成分（豬等動物尸體）盡可能采用高溫或焚燒處理，因為藥劑消毒對固體污染源不徹底，深埋容易污染地下水，存在隱患；新冠肺炎定點救治醫(yī)院的設立需要高度重視水體安全，武漢水系發(fā)達，相互貫通，處于長江上游，應重視下游城市飲用水源安全保護，因此，應高度重視醫(yī)院廢水的消毒處理；醫(yī)院室內環(huán)境應進行動態(tài)消毒，可采用臭氧水溶液，也可采用臭氧消毒，同時參考醫(yī)院建議的其他消毒方法；此外，還在城市污水處理建議中提到，應警惕居民區(qū)病毒攜帶者的排泄物排入城市下水道，因可能存在潛在的病毒傳播風險，并指出要加強城市飲用水凈化處理，保障飲用水廠運行的穩(wěn)定性，確保穩(wěn)定可靠的出廠水濁度，保障消毒投量及管網末端余氯量，以及疫情期間水廠不建議回用反沖洗水等。同時建議保障城鎮(zhèn)供水系統(tǒng)泵站與管網穩(wěn)定運行，減少停泵、停水等。中國水協(xié)馬上將我的相關建議轉至湖北武漢作為防疫工作參考建議。

臭氧高級氧化消毒技術及“臭氧高級氧化物聯網遠程監(jiān)控一體化裝備”不論在疫情期間還是平時，都可以助力醫(yī)院提高消殺能力，保障患者安全。希望我們的研究成果能為醫(yī)院防控工作貢獻一份力量。

 

小結

2020年馬軍院士獲得了全國先進工作者的稱號，“雄關漫道真如鐵，而今邁步從頭越”。面對榮譽，馬軍院士談道：“這是黨和人民對科技工作者的關心、愛護和肯定，榮譽只能代表過去，未來還要快馬加鞭、不忘初心、不負眾望、不辱使命。”針對疫情，馬軍院士指出：“疫情防控常態(tài)化的新形勢，要求我們樹立新意識，展現新格局，應該利用綠色環(huán)保消毒方式，建立起新型安全的國家綠色防疫防控體系；尋找很佳結合點，實現環(huán)境科學與臨床醫(yī)學的有機結合，更好地為常態(tài)化疫情防控乃至公共衛(wèi)生安全領域服務。”馬軍院士團隊正在采用臭氧和臭氧水相結合的一系列高級氧化消毒方式，開發(fā)適用于中央空調、空氣凈化、工業(yè)產品、安全社區(qū)等的專用消毒設備，努力為疫情常態(tài)化防控提供技術支撐和安全保障。展望未來，馬軍院士感嘆：“人類總是在與病毒做斗爭的過程中變得越來越睿智，20世紀人們用氯消毒解決了飲用水的安全問題，下個世紀臭氧等高級氧化綠色消毒與除污染技術將在守護人類健康上發(fā)揮重要作用，這也是我們團隊今后的努力方向，我深知責任重大，任重道遠！”我們期待馬軍院士團隊在守護人類健康中，再創(chuàng)新成就、再塑新輝煌！

 

馬軍院士簡介

中國工程院院士、哈爾濱工業(yè)大學環(huán)境學院教授，城市水資源開發(fā)利用（北方）國家工程研究中心主任。長江學者特聘教授，國家杰出青年基金獲得者，國家級有突出貢獻的中青年專家，英國皇家化學會會士，入選教育部跨世紀優(yōu)秀人才計劃，被評為做出突出貢獻的優(yōu)秀留學回國人員。

    從事水處理工程理論與技術方面研究與教學工作。曾獲國家技術發(fā)明二等獎2項、國家科技進步三等獎1項、黑龍江省技術發(fā)明一等獎3項、黑龍江省自然科學一等獎1項、黑龍江省省長特別獎（重大效益獎）、長江學者成就獎（工程科學獎）、中國青年科學家獎、中國青年科技獎、英國皇家化學會“Sustainable Water Award”、美國化學會“Honor Award for Scientific Excellence”，國氏博士后獎勵基金。國際水協(xié)會刊Water Research和美國化學會會刊ES&T-Engineering 副主編，國際水協(xié)水廠設計與管理委員會副主席，國際臭氧協(xié)會IOA-EA3G理事。先后承擔二十多項國家課題，論文H因子88。

中國醫(yī)學論壇報佟艷華采寫，馬軍院士審閱

非原創(chuàng)，轉自《論壇報》