中文摘要：

为了保证有效，安全地使用空气过滤器过滤微生物气溶胶，需要对微生物颗粒物在空气过滤器上被拦截、收集和繁殖的机理进行深入的研究，并建立科学的检测和安全评估方法，指导人们在生物实验室和其他场合安全使用生物过滤器。首先提出高效空气过滤器对特征微生物气溶胶颗粒及微生物最易透过（MPPS）气溶胶粒子性能的分析，建立可行的测试方法。采用理论分析方法，进一步改进的微生物气溶胶过滤模型，在微生物MPPS气溶胶基础上预测高效空气过滤器的过滤防护性能。同时，研究过滤器上，被过滤收集的微生物气溶胶颗粒物生长及再次脱落污染的机理，建立理论分析方法和实验模拟方法，对今后的生物高效过滤器长期使用提出指导。系统建立生物高效过滤器分级性能评价方法，考虑在使用周期中的平均过滤效率和潜在再次污染，提高高效过滤器对微生物气溶胶过滤去除的安全等级。

结论摘要：

纤维型空气过滤器被广泛应用于建筑物以及交通工具的通风空调系统中以去除空气中的气溶胶污染物，保持良好的室内空气品质及洁净室洁净度。空气过滤器效率直接影响室内空气颗粒物浓度。而过滤器使用一段时间后，玻璃纤维过滤材料微会截留大量颗粒污染物，其中也包括大量微生物颗粒。微生物在空气过滤器中不断积存，一旦条件合适，就会大量繁殖造成脱落，进而随送风进入室内造成二次污染。本项目研究了通过对各种带静电及不带静电滤料上游释放微生物气溶胶，改变滤料气流流速，通过上下游气流微生物气溶胶采样，测量气溶胶浓度及过滤效率来判断滤料对微生物的过滤性能。对静电滤料使用初期以及消除静电后对微生物过滤效果进行评价，并且比较了异丙醇熏蒸、异丙醇蒸汽和异丙醇浸泡三种方法消除静电的效果。发现消除静电前后，滤料对微生物气溶胶和颗粒物气溶胶的过滤效率趋势相同，熏蒸和蒸汽方法比浸泡方法达到的过滤效率低。发现纤维滤料对微生物有良好的去除效果，随着滤速的升高，高效滤料对微生物气溶胶的过滤效率虽然在减小，但是趋势不明显。重点研究了微生物在滤料上的生长繁殖规律,以及影响微生物在滤料上生长繁殖的因素，进而建立了微生物在滤料上的生长模型。通过分析滤料背面的微生物生长繁殖量，来研究微生物在滤料上生长繁殖后二次脱落的情况，发现滤料的效率越高，越不容易发生微生物的二次脱落现象。伴随着微生物在滤料上的生长繁殖，会产生大量的次生污染物，且次生污染物的产生量与微生物生长繁殖规律想吻合。为了最大的消除滤料上微生物的污染，本课题也进行了抗菌滤料的研究，用银离子附着在滤料表面，来验证含银滤料对微生物的灭菌效果。结果显示，银溶液处理过的滤料有良好的杀菌效果，且含银滤料对黑曲霉的灭菌效果要好于对粘质沙雷的灭菌效果。研究中还发现微生物可以有效降解室内化学污染物，采用具有突出降解甲醛潜力的恶臭假单胞菌作为研究菌种，研究了包埋法制作微生物净化材料，实验及理论初步研究成果证明这种方法对甲醛污染物具有70%的净化效率，而且净化性能受空气温度的影响。