GB/T 47078-2026 颗粒 生物气溶胶过滤效率测试方法
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资料介绍
ICS 19. 120 CCS A 28
中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准
GB/T 47078—2026
颗粒 生物气溶胶过滤效率测试方法
Particle—Testmethod for filterefficiencyto bioaerosol
2026-01-28发布 2026-08-01实施
国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会
发
布
GB/T 47078—2026
GB/T 47078—2026
前 言
本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则 第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草 。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别专利的责任 。
本文件由全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会(SAC/TC168)提出并归 口 。
本文件起草单位 :北京实安科技有限公司 、华南理工大学 、北京市医疗器械检验研究院 、四川大学华西医院 、上海市疾病预防控制中心 、上海安合环境检测技术有限公司 、天津创盾智能科技有限公司 、无锡菲兰爱尔空气质量技术有限公司 、中国计量科学研究院 、中国科学院昆明动物研究所 、中国质量检验检测科学研究院 、中国科学院海洋研究所 、中国科学院微生物研究所 、北京市计量检测科学研究院 、北京合鲸科技发展有限公司 、北京易安亚太生物科技有限公司 、北京慧荣和科技有限公司 、北京戴纳实验科技股份有限公司 、合肥鸿蒙标准技术研究院有限公司 、江苏省疾病预防控制中心 、张家港长三角生物安全研究中心 、青岛众瑞智能仪器股份有限公司 、青岛基准智能仪器有限公司 、杭州医学院 、杭州科百特过滤器材有限公司 、国军标(北京)标准化技术研究院 、南京伯润生物科技有限公司 、深圳市第三人民医院 、嘉兴市疾病预防控制中心 。
本文件主要起草人 :李劲松 、李娜 、梁云 、刘克洋 、韩建保 、林静雯 、陈田 、施烨闻 、费加艺 、杨军 、徐军 、肖建华、刘俊杰、隋志伟、李明华、马雪征、肖鹏、贾晓娟、张国城、李敬磊、田曙光、温占波、龚长华、窦晓亮、丁震、周蕾、贺强强 、郭亮 、高孟 、朱赟 、邵丹丹 、刘万阳 、穆红 、戴其全 、肖明春 、廖明凤 、燕勇 。
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引 言
随着现代社会的快速发展 ,室内空气质量对人们的生命健康和安全 日益重要 。 空气净化作为提升室内空气质量的有效手段 ,其关键部件 — 过滤器或过滤材料的性能评估显得尤为关键 。尤其是针对生物气溶胶这种特殊的颗粒 ,其过滤效率的评价更是关乎人们的健康与安全 。
生物气溶胶含有生物活性成分 ,包括各种细菌 、病毒 、真菌 、生物毒素和过敏原等 ,其中可能有对人 、动物和环境造成生物危害的生物成分 。在一些特定的室内环境中 ,如医院 、实验室等 ,生物气溶胶的控制与净化尤为关键 。如果生物气溶胶能够穿透过滤器或过滤材料 ,生物气溶胶携带的活致病微生物可能导致的后果将十分严重 。 因此 ,对过滤器或过滤材料进行生物气溶胶过滤效率的测试分析 ,给出生物气溶胶活性成分的定量测试结果 ,成为迫切需要解决的问题 。
为了准确 、有效地评估过滤器或过滤材料对生物气溶胶的过滤效率 ,制定了本文件 。本文件通过选择环境空气中不存在的微生物作为测试用的指示微生物 ,并利用生物气溶胶发生器产生指示微生物气溶胶 ,模拟真实环境中生物气溶胶的过滤过程 。通过这种方法 ,可以更加准确 、客观地评价过滤器或过滤材料对生物气溶胶的过滤性能 ,为保障室内环境的安全和生命健康提供有力支持 。
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颗粒 生物气溶胶过滤效率测试方法
重要提示:在使用本文件过程中可能涉及有危害性的生物成分、操作和设备 。本文件没有包含使用本文件时应注意的生物安全问题 ,使用者在使用本文件前应根据检测过程、检测对象和检测环境的生物危害风险 ,采取适当的生物安全防护措施。
1 范围
本文件描述了采用生物气溶胶测试空气过滤器和空气过滤材料过滤效率的方法 ,包括测试原理 、测试条件 、测试步骤 、测试结果和测试报告 。
本文件适用于生物设施 、生物安全防护设备和个人防护装备中各种空气过滤器和空气过滤材料对生物气溶胶过滤效率的测试 。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款 。其中 , 注 日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单) 适用于本文件 。
GB 19489 实验室 生物安全通用要求
GB/T 38517—2020 颗粒 生物气溶胶采样和分析 通则
GB/T 39990—2021 颗粒 生物气溶胶采样器 技术条件
GB 41918—2022 生物安全柜
WS/T 683—2020 消毒试验用微生物要求
3 术语和定义
GB/T 38517—2020界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。
3. 1
过滤效率 filterefficiency
对空气过滤器和空气过滤材料进行试验时 ,过滤掉的生物气溶胶量与过滤前的生物气溶胶量之比 。 3.2
空气过滤器 air filter
采用过滤 、黏附或荷电捕集等方法去除空气中颗粒物的设备 。
[来源 :GB/T 14295—2019,3. 1] 3.3
空气过滤材料 air filtering material
用于通过物理性拦截 、吸附等机制 ,从气流中高效捕获和去除颗粒物的介质 。
注 : 主要有玻璃纤维滤材 、熔喷驻极体聚丙烯滤材 、静电纺丝纳米纤维滤材和多孔膜材料等 。
3.4
指示微生物 indicatormicroorganism
对人 、动物和环境无生物危害 ,在一定范围内能通过微生物特性 、数量和种类等变化 ,指示环境空气
GB/T 47078—2026
中生物因子数量特征的微生物 。
4 测试原理
在上游发生生物气溶胶 ,携带生物气溶胶的气流以一定流速穿过空气过滤器或空气过滤材料(以下简称 “待测样品 ”) ,待测样品阻留生物气溶胶 ,分别在上游和下游用空气微生物采样器采集指示微生物气溶胶 ,按公式(1)计算过滤效率 ,其原理图如图 1所示 。
E …………………………( 1 )
式中 :
E — 待测样品过滤效率 ;
Cd — 下游生物气溶胶浓度 ,菌落形成数每立方米(CFU/m3 )或空斑形成单位每立方米(PFU/m3 ) ;
Cu — 上游生物气溶胶浓度 ,菌落形成数每立方米(CFU/m3 )或空斑形成单位每立方米(PFU/m3 ) 。
标引序号说明 :
1— 生物气溶胶发生器 ;
2— 指示微生物气溶胶 ;
3— 上游空气微生物采样器 ;
4— 待测样品 ;
5— 下游空气微生物采样器 ;
6— 上游气流 ;
7— 下游气流 。
图 1 生物气溶胶过滤效率测试方法原理图
5 测试条件
5. 1 测试环境条件
5. 1. 1 环境温度 :15 ℃ ~ 30 ℃ 。
5. 1.2 相对湿度 :不大于 85% 。
5.2 仪器设备
测试所用仪器设备主要包括 :
a) 恒温培养箱 ,温度偏差应不大于 ±1. 0 ℃ ;
b) 生物气溶胶发生器 ,应满足 GB 41918—2022中附录 B 的要求 ;
c) 空气微生物采样器 ,宜选择六级撞击式空气微生物采样器或液体冲击式空气微生物采样器 ,应满足 GB/T 39990—2021中 5. 1、5. 2 和 5. 3 的要求 ;
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d) 空气粒子计数器 ,示值最大允许误差 ±20% ;
e) 生物气溶胶试验舱 ,容积与标称值偏差应不大于 2% , 自净时间应不大于 20 min,试验舱工作时相对于环境负压应不大于 -20Pa,舱内测试介质浓度均匀性偏差应不大于 20% 。
5.3 测试指示微生物
5.3. 1 宜选用国家有证标准物质作为指示微生物 。
5.3.2 选用以下菌株的一种或多种作为指示微生物 :
a) 粘质沙雷氏菌 ;
b) 噬菌体 PhiX 174;
c) 枯草杆菌黑色变种芽孢 。
5.4 采样介质
应满足 GB/T 38517—2020中 4. 5. 2. 2 和 4. 5. 2. 3 的要求 。
6 测试步骤
6. 1 试验准备
6. 1. 1 指示微生物喷雾悬液制备
6. 1. 1. 1 粘质沙雷氏菌悬液制备方法如下 。
a) 从 -20℃温度下取出粘质沙雷氏菌标准物质在室温下放置 5 min~ 10 min。
b) 启封粘质沙雷氏菌后加入 2 mL无菌磷酸盐缓冲液(PBS) ,充分混匀 。混匀后的粘质沙雷氏菌原液浓度为 n×1010 CFU/mL(1≤n<10) 。
c) 根据试验需要 ,将粘质沙雷氏菌原液稀释到 n× 10m CFU/mL(1≤n<10,4≤m<7)的悬液 。
d) 将制备好的悬液分装到无菌细胞管中 ,做好标记 ,放置于 2 ℃ ~ 8 ℃条件下保存待用 。
6. 1. 1.2 噬菌体 PhiX 174悬液制备方法如下 。
a) 从 -20℃温度下取出噬菌体 PhiX 174标准物质在室温下放置 5 min~ 10 min。
b) 启封噬菌体 PhiX 174后加入 2 mL无菌 PBS,充分混匀使用 。混匀后的噬菌体 PhiX 174原液浓度为 n×108~ 9 PFU/mL(1≤n<10) 。
c) 根据试验需要 ,将噬菌 体 PhiX 174原 液 稀 释 到 n × 10m PFU/mL(1≤n<10, 4≤m<7) 的悬液 。
d) 将制备好的悬液分装到无菌细胞管中 ,做好标记 ,放置于 2 ℃ ~ 8 ℃条件下保存待用 。
6. 1. 1.3 枯草芽孢杆菌芽孢悬液制备方法如下 。
a) 从 -20℃温度下取出枯草芽孢杆菌芽孢标准物质在室温下放置 5 min~ 10 min。
b) 启封枯草芽孢杆菌后加入 2 mL无菌 PBS,充分混匀使用 。 混匀后的枯草芽孢杆菌芽孢原液浓度为 n×108~ 10 CFU/mL(1≤n<10) 。
c) 根据试验需要 ,将枯草芽孢 杆 菌 芽 孢 原 液 稀 释 到 n × 10m CFU/mL(1≤n<10, 4≤m<7) 的悬液 。
d) 将制备好的悬液分装到无菌细胞管中 ,做好标记 ,放置于 2 ℃ ~ 8 ℃条件下保存待用 。
6. 1.2 采样介质
6. 1. 2. 1 六 级 撞 击 式 空 气 微 生 物 采 样 器 宜 使 用 营 养 琼 脂 培 养 基 平 皿 采 样 , 营 养 琼 脂 培 养 基 按 照WS/T 683—2020 中 A. 4 的要求制备 。在无菌条件下 ,将 27mL±1mL灭菌后的普通琼脂培养基倒入
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无菌平皿(ϕ90 mm×15 mm)中制备成采样平皿 。
6. 1.2.2 液体冲击式采样器宜使用无菌 PBS或无菌 0. 9%氯化钠溶液作为采样液 。
6. 1.3 空气微生物采样器准备
6. 1.3. 1 检查空气微生物采样器主机的采样参数和工况条件 ,确认满足采样需求 。
6. 1.3.2 空气微生物采样器内外表面应洁净并进行消毒处理 。
6.2 待测样品
6.2. 1 待测样品包括但不限于 。
a) 小型待测样品 。包括空气过滤材料和小型高效空气过滤器(如用于生物防护面具 、正压防护头罩和负压担架等设备 、过滤器面积不大于 0. 06 m2 的高效空气过滤器) 。
b) 大中型待测样品 。用于设施和防护设备中的高效空气过滤器 ,如用于生物安全柜 、生物安全实验室等设施设备的过滤器面积不大于 1 m2 的高效空气过滤器 。
6.2.2 已安装在设施设备中的待测样品宜在工作条件下测试 。
6.2.3 空气过滤材料宜制备成面积为 60 cm2 ~ 180 cm2 的样品进行测试 。
6.3 测试装置连接
6.3. 1 测试装置见附录 A。
6.3.2 测试装置连接安装后 ,其气路通道应保持气密性 ,不应有生物气溶胶泄漏 。
6.3.3 待测样品的上游 、下游空气微生物采样器应同步启动采样 。
6.4 样本采集
6.4. 1 本底生物气溶胶采样
6.4. 1. 1 试验前 ,应确认 所 有 相 关 设 施 设 备 处 于 稳 定 运 行 状 态 , 实 验 室 生 物 安 全 应 符 合 GB 19489 的要求 。
6.4. 1.2 将上游和下游空气微生物采样器内装入采样介质 ,采集待测样品上游和下游的本底生物气溶胶 ,根据所使用的空气微生物采样器和本底浓度设定采样时间 。
6.4. 1.3 本底采集到的指示微生物气溶胶数量应为未检出 。
6.4.2 生物气溶胶采样
6.4.2. 1 启动生物气溶胶发生器 ,在待测样品上游发生指示微生物气溶胶 ,用空气粒子计数器监测粒子数量浓度达到 n×103 个/L(1≤n<10)以上后再进行采样 。
6.4.2.2 启动上下游空气微生物采样器采集生物气溶胶 。若用粘质沙雷氏菌 、枯草杆菌黑色变种芽孢作为指示微生物 ,使用六级撞击式空气微生物采样器 ,上游采样时间宜不大于 2 min,下游采样时间宜为 5 min~ 10 min;若用噬菌体 PhiX 174作为指示微生物 ,使用液体冲击式空气微生物采样器 ,上游采样时间宜不大于 5 min,下游宜不大于 20 min。
6.4.2.3 重复采样 3 次 。
6.5 培养计数
6.5. 1 六级撞击式空气微生物采样器采样 平 皿 置 于 恒 温 培 养 箱 中 培 养 , 统 计 每 级 平 皿 上 的 菌 落 形 成数 ,按照附录 B转换为可能的撞击粒子数 ,计算菌落形成数 。不同种类的指示微生物培养条件如下 :
a) 粘质沙雷氏菌 30 ℃ ±2 ℃培养 18h~ 24h;
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b) 噬菌体 PhiX 174按照附录 C 的方法倒入上层含宿主菌的琼脂培养基后 , 37 ℃ ± 2 ℃培 养12 h~ 16h;
c) 枯草杆菌芽孢黑色变种芽孢 37 ℃ ±2 ℃培养 24h~ 28h,如呈阴性 ,继续培养至 44h~48h。
6.5.2 液体冲击式空气微生物采样器采样后的菌液进行平皿涂布(菌液浓度过高时可适当进行梯度稀释) ,置于恒温培养箱中 ,按照 6. 5. 1 a) ~ c)规定的条件进行培养计数 。
7 测试结果
7. 1 过滤效率的计算
7. 1. 1 对于用固体介质撞击式采样器的采样样本中指示微生物浓度的计算 ,包括上游采样生物气溶胶浓度 Cu 和下游采样生物气溶胶浓度 Cd,按照公式(2)进行计算 。
C …………………………( 2 )
式中 :
C — 采集空气样本中的指示微生物浓度 ,单位为菌落形成单位每立方米(CFU/m3 ) 或空斑形成单位每立方米(PFU/m3 ) ;
n — 采样平皿长出的菌落总数 ,单位为菌落形成单位(CFU)或空斑形成单位(PFU) ;
V — 采样流量 ,单位为升每分(L/min) ;
t — 采样时间 ,单位为分(min) 。
7. 1.2 对于用液体介质冲击式采样器的采样样本中指示微生物浓度的计算 ,包括上游采样生物气溶胶浓度 Cu 和下游采样生物气溶胶浓度 Cd,按照公式(3)进行计算 。
C …………………………( 3 )
式中 :
C — 采集空气样本中指示微生物浓度 ,单位为菌落形成单位每立方米(CFU/m3 ) 或空斑形成单位每立方米(PFU/m3 ) ;
V — 采样流量 ,单位为升每分(L/min) ;
t — 采样时间 ,单位为分(min) ;
n — 采样原液中的指示微生物总数 ,单位为菌落形成单位(CFU) 或空斑形成单位(PFU) ,按公式(4)计算 。
n =np × fd …………………………( 4 )
式中 :
np — 接种菌液量为 1 mL时 ,接种平皿生长出的指示微生物总数 ,单位为菌落形成单位(CFU)
或空斑形成单位(PFU) ;
fd — 接种液的 稀 释 倍 数 (原 代 采 样 液 接 种 时, fd = 1; 当 1 ∶ 10 稀 释 后 接 种 时, fd = 10, 以 此
7. 1.3 待测过滤样品的过滤效率按照公式(1)计算 。
7.2 测量不确定度
分析测量不确定度的引入因素 ,包括但不限于仪器测量精度和测量重复性 。
8 测试报告
测试报告包括但不限于以下内容 :
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a) 试验名称和编号 ;
b) 被测试过滤器或设施 、设备和过滤材料的名称和编号 ;
c) 被测试的过滤器或过滤材料的特性及参数 ;
d) 测试过滤器或过滤材料时的气流流速 ;
e) 指示微生物名称和标准物质证号 ;
f) 空气微生物采样器的性能及参数 ;
g) 测试环境温度和湿度 ;
h) 采样时间和采样地点 ;
i) 试验结果 ;
j) 测试人员 ;
k) 测试开始时间和终止时间 ;
l) 偶然因素 ;
m) 不确定度分析 。
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附 录 A (资料性)
典型测试装置
A. 1 小型待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置
典型小型待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置如图 A. 1所示 。
标引序号说明 :
1 — 生物气溶胶发生器 ;
2 — 指示微生物气溶胶 ;
3 — 生物气溶胶试验舱 ;
4 — 空白夹具 ;
5 — 上游空气微生物采样器 ;
6 — 待测样品夹具 ;
7 — 下游空气微生物采样器 ;
8 — 待测样品 ;
9 — 空气粒子计数器 。
图 A. 1 典型小型待测样品生物气溶胶过滤效率测装置示意图
A.2 大中型待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置
A.2. 1 测试装置
宜使用风道系统测试大中型待测样 品 生 物 气 溶 胶 过 滤 效 率 , 风 道 系 统 参 照 GB/T 6165—2021 中5. 1 的要求 ,测试装置示意图如图 A. 2所示 。
GB/T 47078—2026
标引序号说明 :
1 — 进入气流 ;
2 — 送风高效过滤器 ;
3 — 风道 ;
4 — 指示微生物气溶胶 ;
5 — 上游空气微生物采样器 ;
6 — 待测样品 ;
7 — 下游空气微生物采样器 ;
8 — 排风高效过滤器 ;
9 — 排出气流 ;
10— 待测样品连接管 ;
11— 生物气溶胶发生器 。
图 A.2 大中型待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置示意图
A.2.2 生物气溶胶喷口的位置
在待测样品上游放置生物气溶胶发生器 ,其喷 口 与 待 测 样 品 中 心 点 等 高 ,距 离 待 测 样 品 1. 0 m ±
0. 2 m。
A.2.3 空气微生物采样器的位置
在待测样品上游和下游分别放置一个空气微生物采样器 ,采样口与待测样品中心点等高 。上游空气微生物采样器采样口距离待测样品 0. 2 m±0. 05 m ,采集上游生物气溶胶 ;下游空气微生物采样器采样口距离过滤器 1. 0 m±0. 1 m ,采集透过待测样品的下游生物气溶胶 。
A.3 设施设备中的待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置
A.3. 1 测试装置
已安装在生物安全设施或设备中待测样品生物气溶胶过滤效率按照图 1 进行连接 ,其测试装置示意图如图 A. 3所示 。
标引序号说明 :
GB/T
47078—2026
1— 生物气溶胶发生器 ;
2— 指示微生物气溶胶 ;
3— 上游空气微生物采样器 ;
4— 安装待测样品的设施设备 ;
5— 待测样品 ;
6— 排出气流 ;
7— 下游空气微生物采样器 ;
8— 排风管道 ;
9— 设施设备风机 。
图 A.3 设施设备中的待测样品生物气溶胶过滤效率测试装置示意图
A.3.2 生物气溶胶喷口的位置
在待测样品上游放置生物气溶胶发生器 ,其喷口与待测样品中心点在同一直线上 ,距离待测样品1. 0 m±0. 2 m ,喷口朝向待测样品 。
A.3.3 空气微生物采样器的位置
在待测样品上游和下 游 分 别 放 置 一 个 空 气 微 生 物 采 样 器 , 采 样 口 与 待 测 样 品 中 心 点 在 同 一 直 线上 ,上游空气微生物采样器采样口距离待测样品 0. 2 m ±0. 05 m ,采集上游的生物气溶胶 ; 下游空气微生物采样器采样口距离待测样品 1. 0 m±0. 1 m ,采集穿过待测样品的下游生物气溶胶 。
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附 录 B
(规范性)
六级撞击式空气微生物采样器阳性孔转换表
六级撞击式空气微生物采样器阳性孔转换表见表 B. 1。
表 B. 1 六级撞击式空气微生物采样器阳性孔转换表
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表 B. 1 六级撞击式空气微生物采样器阳性孔转换表 (续)
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附 录 C
(规范性)
噬菌体 PhiX 174采样平皿培养计数
C. 1 宿主菌悬液制备
取大肠杆菌 ATCC 13706,在营养琼脂平皿上划线复活 ,36 ℃ ± 1 ℃下培养 18 h~ 24 h;第二天对宿主菌活 化 培 养 , 从 营 养 琼 脂 平 皿 上 挑 取 单 一 的 菌 落 接 种 于 已 灭 菌 的 100 mL 营 养 肉 汤 中 , 36 ℃ ± 1℃ , 以 180 r/min摇床培养 18h~ 24h,制备成宿主菌悬液 。
C.2 噬菌体 PhiX 174采样平皿培养
C.2. 1 移取 2. 5 mL融 化 的 无 菌 上 层 琼 脂 培 养 基 到 已 灭 菌 的 试 管 中 , 并 保 持 上 层 琼 脂 培 养 基 温 度 在45 ℃ ±2 ℃ 。
C.2.2 将盛有上层琼脂培养的试管从热源上移走 ,迅速加入 100 μL过夜放置的宿主菌悬液 。
C.2.3 将试管充分混匀 ,倒在采样平皿琼脂培养基的表面上 ,让琼脂凝固 。
C.2.4 37 ℃培养 12 h~ 16h,形成噬菌斑 ,进行噬菌斑计数 。
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参 考 文 献
[1] GB/T 6165—2021 高效空气过滤器性能试验方法 效率和阻力
[2] GB/T 14295—2019 空气过滤器
[3] WS/T 455—2014 卫生检测与评价名词术语
[4] YY 0469—2023 医用外科口罩
[5] YY/T 1497—2016 医用防护口罩材料病毒过滤效率评价测试方法 PhiX 174噬菌体测试方法
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