避免或减少操作感染性材料时气溶胶的发生是避免呼吸道实验室感染的首要对策,也是避免实验室相关性感染的主要措施。
(1) 规范工作人员操作过程,避免操作错误。实验室感染事故大部分由于疏忽或违反操作规范造成。
(2) 正确选择和使用仪器、器材、设备。 在生物安全实验室活动中,应遵循以下原 则:设备仪器应适合工作需要,避免“杀鸡用宰牛刀”,因为那样既浪费,也不一定安全;产品符合标准、有产品合格证,并有足够的检测数据;仪器设备必须在安装后,使用前由有资质的第三方进行性能验证,按规定进行年检。
(3) 加强人员培训。实验室工作人员应经过专业培训并获得相应的资质,培训内容包括:仪器的操作原理和方法,强化避免或减少操作中产生气溶胶的意识,操作可能产生气溶胶、危害性大的仪器时应采取相应的防护措施等。
(4) 改进操作技术。通过改进操作技术可避免气溶胶的产生和实验室伤害的发生,确保生物安全。
如用针头从盖有橡皮塞的瓶中抽液时用酒精棉球围住瓶口,所产生的气溶胶将减少99%。
有效防止气溶胶扩散的措施包括围场操作、屏障隔离、有效拦截、定向气流、有效消毒等,综合利用这些防护措施可以获得良好的效果。
(1) 围场操作:围场操作是把感染性物质局限在一个尽可能小的空间(例如生物安全柜)内进行,使之不与人体直接接触,并与开放的空气隔离、避免人的暴露。 实验室也是围场,是第二道防线,可起到“双重保护”作用。
围场大小要适宜,以达到既保证安全,又经济合理的目的。目前进行围场操作的设施设备往往组合应用了机械、气幕、负压等多种防护原理。
(2) 屏障隔离:气溶胶一旦产生并突破围场,要靠各种屏障防止其扩散,因此也可以视为第二围场。 例如,生物安全实验室维护结构及其缓冲室或通道能防止气溶胶进一步扩散,保护环境和公众健康。
(3) 定向气流:对生物安全三级以上实验室的要求是保持定向气流。其要求包括:实验室周围的空气应向实验室内流动,以杜绝污染空气向外扩散的可能,保证不危及公众;在实验室内部,清洁区的空气应向操作区流动,保证没有逆流,以减少工作人员暴露的机会;轻污染区的空气应向污染严重区域流动。
(4) 有效消毒:实验室生物安全的各个环节都少不了消毒技术的应用,实验室的消毒主要包括空气、表面、仪器、废物、废水等的消毒。在应用中应注意根据生物因子的特性和消毒对象进行有针对性的选择,并应注意环境条件对消毒效果的影响。
(5) 有效拦截:指生物安全实验室内的空气在排人大气前必须通过HEPA过滤,将其中感染性颗粒阻拦在滤材上。 这种方法简单、有效、经济、实用。
尽管采取了上述防止气溶胶扩散的种种措施,但由于气溶胶具有很强的扩散能力,还是会不可避免地污染实验室的空气,所以实验室工作人员仍然需要进行个人防护,以防止气溶胶吸入。另外,在发生气溶胶扩散时,及时屏住呼吸、离开污染区域非常必要。
1 结晶和重结晶 NaCl(KNO3) ____括号中为杂质,下同 2 蒸馏 乙醇(水):加足量新制的CaO再进行蒸馏 3 过滤 NaCl溶液(CaCO3) 4 升华 NaCl (I2) 采用加热除去碘 KNO3(NH4Cl) 5 萃取法 溴水中的溴单质用苯/CCl4去萃取 6 溶解法 铁(Al) 加氢氧化钠溶液溶解铝 7 增加法 CO2(SO2)用饱和碳酸氢钠溶液; CO(CO2)用灼热的C 8 转化法 如,分离Fe(OH)3 , 先加足量氢氧化钠溶液除去Al(OH)3,分离出Fe(OH)3 再向四羟基合铝酸钠溶液中通入过量CO2,使其转化为Al(OH)3 FeCl2(FeCl3) 加入铁粉;FeCl3(FeCl2)向溶液中通入Cl2。
气溶胶按其来源可分为一次气溶胶(以微粒形式直接从发生源进入大气)和二次气溶胶(在大气中由一次污染物转化而生成)两种。
它们可以来自被风扬起的细灰和微尘、海水溅沫蒸发而成的盐粒、火山爆发的散落物以及森林燃烧的烟尘等天然源,也可以来自化石和非化石燃料的燃烧、交通运输以及各种工业排放的烟尘等人为源。 天然气溶胶:云、雾、霭、烟、海盐等。
生物气溶胶:微粒中含有微生物或生物大分子等生物物质的称为生物气溶胶(bioaerosol),其中含有微生物的称为微生物气溶胶。 工业化气溶胶:有杀虫剂、消毒剂和卫生消毒剂、洗涤剂和清洁剂、蜡、油漆和发胶。
食用气溶胶:搅拌过的奶油。气溶胶能够引起丁达尔效应 气溶胶中的粒子具有很多特有的动力性质,光学性质,电学性质。
比如布朗运动,光的折射,象彩虹,月晕之类都是因为光线穿过大气层而引起的折射现象.而大气中含有很多的粒子,这些粒子就形成了气溶胶。气溶胶在医学,环境科学,军事学方面都有很大的应用。
在医学方面应用于治疗呼吸道疾病的粉尘型药的制备,因为粉尘型药粉更能够被呼吸道吸附而有利于疾病的治疗。环境科学方面比如用卫星检测火灾.在军事方面比如烟雾弹之类,还有可以制造气溶胶烟雾来防御激光武器。
气溶胶的容器内含有两种物质--有待喷射的液态物和保持压力的压缩气体。当揿下按钮时,阀门张开,压缩气体将喷嘴里的一些液态物压出。
1926年,挪威科学家埃里克·罗西姆首先想出了这个点子。但其他一些科学家也同样有此想法。
美国人朱利叶斯·S·可汗想出了一次性使用的金属雾筒。同样来自美国的莱尔·达维·古德休则进一步研制了这一发明,使它成为可以上市的商品。
1941年,第一批气溶胶开始销售。气溶胶广泛应用于一系列消费品。
涂漆、清洁剂、擦光剂、除臭剂、香水、剃须乳剂,甚至掼奶油,都广泛地以气溶胶方式销售。另外,人们还证明它们在卫生保健上也是行之有效的,可用来治疗某些呼吸器官的疾病。
但也发现了气溶胶存在的一个问题。用于压缩气体的化学药品通常是含氯氟烃(即CFCs),已证明它是对地球大气层上的臭氧层造成损害的一类物质。
最流行的现代气溶胶压缩气体是二氧化碳气体,它能在气溶胶喷筒内生成。像丙烷、异丁烷这类气体也可使用。
气溶胶的浓度,可以用一定体积中微粒的总质量来表示,基本单位是微克/米,也可以用数密度即单位体积内的粒子数目来表示。气溶胶的分布特性通常可用其粒子数目(n)、粒子表面积(S)、粒子的体积(V)或质量(m)按粒径大小(D)的分布来描述,一般作dn/d lgD、dS/d lgD和dV/d lgD对lgD的分布图,它们基本上呈正态分布。
对于半径(r)在0.1微米和10微米之间的粒子,一般用容格(Junge)分布来表示,即: n(r)=Cr 式中v近似等于3,C是正比于粒子浓度的常数。但是20世纪70年代以来,有人提出三模态大气气溶胶的分布(爱根核模、积聚模和粗粒子模)。
图中还示出它们的粒径范围、主要质量源以及质量的输入或去除的主要过程。由此可见,爱根核范围的粒子是由高温过程或化学过程产生的蒸汽凝结而成;积聚作用范围的粒子是由核模中的粒子凝聚或通过蒸汽凝结长大而形成,80%以上的大气硫酸盐微粒属于此模;粗粒子则是由液滴蒸发、机械粉碎等过程形成。
细粒子和粗粒子的分界线通常直径为2微米左右。从对人体呼吸道的危害看来,10微米以上的粒子,常阻留在鼻腔和鼻咽喉部;2~10微米的粒子大部分留在上呼吸道,而2微米以下的粒子随着粒径的减小在肺内滞留的比率增加,0.1微米以下的粒子随着粒径的减小在支气管内附着的比率增加。
半径小于0.1微米的粒子,其数密度随离地面高度的增加而减小,这表明它们来源于地表;但半径0.1~1微米的粒子,其数密度在对流层顶上部随高度逐渐增加,并且在15~20公里附近出现极大值,形成平流层内的气溶胶层,这层气溶胶可能是火山喷出物气体在平流层中经氧化成固体而形成的。它虽然只占大气中气溶胶总量的百分之几,但对于大气的气温有重要的影响。
通过大气遥感可探测气溶胶粒子的平均谱分布。自从美国公布了全球PM2.5的分布图,北京等城市的PM2.5含量受到关注,尤其是近断时间持续的“雾霾“天气使得市民感到恐慌,预防和治理PM2.5污染迫在眉睫。
2012年全国增加了很多监测PM2.5站点,但是地面监测站毕竟不能完全均匀分布在每一个地方,卫星遥感手段以其时效性高、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速大面积监测气溶胶情况成为可能。MODIS是先进的多光谱遥感传感器,具有36个观测通道,覆盖了当前主要遥感卫星的主要观测数据。
利用反演得到的气溶胶光学厚度空间分布数据结合PM2.5实测数据建立相关模型,即可实现PM2.5的遥感监测。该微课堂讲的就是如何基于ENVI 5.0反演气溶胶的光学厚度空间分布。
气溶胶的化学组成十分复杂,它含有各种微量金属、无机氧化物、硫酸盐、硝酸盐和含氧有机化合物等。由于来源不同,形成过程也不同,故其成分不一,特别是城市大气受污染源的影响,气溶胶的成分变动较大。
但是非城市大。
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