2020年爆發(fā)的新冠疫情,對(duì)公共衛(wèi)生健康造成了極大威脅,影響了人類生活的方方面面。醫(yī)院、學(xué)校和企業(yè)等機(jī)構(gòu),都希望盡可能保護(hù)其病患、學(xué)生、員工和顧客。
紫外線作為殺滅新冠病毒的一種有效手段,進(jìn)入了公眾視野。
首先,讓我們了解紫外線。
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了解紫外線
紫外線是電磁波譜的一部分,波長(zhǎng)在10nm~400nm范圍內(nèi)。紫外線(UV)通常分為UV-C、UV-B和UV-A三個(gè)波段。紫外光譜在可見(jiàn)光譜之外,它的波長(zhǎng)比可見(jiàn)光的波長(zhǎng)短,紫外線是不可見(jiàn)光。
UV-C
UV-C可破壞病菌DNA和RNA中的分子結(jié)構(gòu),使其失活并喪失復(fù)制繁殖能力。
UV-B和UV-A
UV-B和UV-A光線會(huì)引起蛋白質(zhì)和脂質(zhì)氧化,從而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。
藍(lán)光
藍(lán)光可促進(jìn)產(chǎn)生對(duì)細(xì)菌細(xì)胞有毒的活性氧,以此抑制細(xì)菌的生長(zhǎng)。
當(dāng)你想到太陽(yáng)時(shí),可能會(huì)想到紫外線。太陽(yáng)產(chǎn)生紫外線,其中UV-C在經(jīng)過(guò)地球表面同溫層時(shí)被臭氧層吸收,不能到達(dá)地球表面;只有UV-A和UV-B才能進(jìn)入地球大氣層。然而幾十年前,科學(xué)家就發(fā)現(xiàn)了UV-C的消毒功能,如今UV-C紫外線廣泛應(yīng)用于醫(yī)院、學(xué)校等辦公和公共場(chǎng)所,對(duì)空氣、水和物體表面和進(jìn)行消毒滅菌。下面我們說(shuō)明下UV-C紫外線的優(yōu)缺點(diǎn)。
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UV-C紫外線的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)勢(shì)
病原體殺滅率高達(dá)99.9%
殺菌紫外線在清除病毒和細(xì)菌等病菌方面非常有效。殺菌紫外線或稱UV-C,已應(yīng)用于對(duì)空氣,表面和水殺菌。另外,相關(guān)研究機(jī)構(gòu)已經(jīng)證明,使用253.7nm的UV-C紫外線汞燈光源,在數(shù)秒內(nèi)低劑量條件下,可以有效滅活新冠病毒。
無(wú)刺激性的化學(xué)物質(zhì)
紫外線可以代替或減少刺激性化學(xué)物質(zhì)的使用。不過(guò),必須注意的是,紫外線不能代替去除灰塵和擦拭表面等清潔措施,最好的解決方案是紫外線和清潔措施配合使用。
多種配置
有多種使用殺菌紫外線的方法。您可以在嵌入式器具、移動(dòng)式器具或空調(diào)系統(tǒng)組件之間進(jìn)行選擇。總有有一款產(chǎn)品適合您的應(yīng)用需求。
劣勢(shì)
對(duì)人類不安全
并非所有波段的紫外線都對(duì)人類安全。殺菌紫外線(UV-C)比從太陽(yáng)照射到地球的紫外線(UV-A和UV-B)更加強(qiáng)有力。UV-C紫外線的過(guò)度照射會(huì)損傷皮膚和眼睛。當(dāng)你購(gòu)買紫外線殺菌產(chǎn)品時(shí),應(yīng)該首先考慮安全性。有些UV-C產(chǎn)品通過(guò)安全防護(hù)設(shè)計(jì),已經(jīng)解決了這些問(wèn)題。
時(shí)間和殺菌效果可能不同
紫外線殺菌所需時(shí)間并非固定。時(shí)間取決于你使用的產(chǎn)品類型、產(chǎn)品性能以及產(chǎn)品的安裝位置。因制造商的不同,產(chǎn)品殺菌效果也有所差異。另外,在紫外線照射不到的區(qū)域,無(wú)法達(dá)到殺菌效果。
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不同類型紫外線的特性
不同波段的紫外線有不同的特性,紫外線光譜中的某些部分可以更有效地去除病菌。
UVC
傳統(tǒng)的殺菌紫外線就是UV-C。它可以殺死包括病毒、細(xì)菌、真菌和霉菌在內(nèi)的病原體。如果在正確的應(yīng)用場(chǎng)景照射適當(dāng)時(shí)間,UV-C的殺菌效果很好,可以殺滅99.9%的病菌。UV-C照射對(duì)人類有危害,必須在無(wú)人環(huán)境使用。? 200nm-280nm? 高效殺菌
Far-UVC
過(guò)去十多年中,科學(xué)家開(kāi)始關(guān)注遠(yuǎn)紫外線。它是UV-C中特定的波段,實(shí)際上對(duì)人類來(lái)說(shuō)是安全的,因?yàn)樗鼰o(wú)法穿透皮膚或眼睛,但仍然可以有效殺死細(xì)菌。
Far-UVC產(chǎn)品可以在人機(jī)共存環(huán)境下進(jìn)行有效殺菌。
? 207nm-230nm? 有效殺菌? 對(duì)皮膚和眼睛安全
UV-B
UV-B的殺菌效果有限,市面上沒(méi)有純UV-B的殺菌產(chǎn)品。UV-B有益于維生素D的合成,進(jìn)而促進(jìn)鈣的吸收轉(zhuǎn)化。UVB在308nm波段,可以應(yīng)用于治療白癜風(fēng)。另外,UV-B照射會(huì)曬傷皮膚,長(zhǎng)期照射會(huì)導(dǎo)致紅斑、水腫甚至水泡。? 280nm-315nm? 補(bǔ)鈣? 醫(yī)療應(yīng)用? 曬傷
UV-A
近紫外線UV-A殺死病原體方面不如UV-C有效,需要極長(zhǎng)時(shí)間才能殺滅細(xì)菌。UV-A可到達(dá)皮膚真皮層,照射皮膚會(huì)引起黑色素沉積,導(dǎo)致膚色變黑,產(chǎn)生色斑等。
? 315nm-400nm
? 弱殺菌作用
? 紫外固化
? 曬黑
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紫外線殺菌效果
一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題是“消毒某個(gè)區(qū)域需要多少紫外線?” 紫外線殺菌效果取決于殺菌劑量。國(guó)際紫外線協(xié)會(huì)(IUVA)稱,采用253.7nm波段紫外線,10~20 mJ/ cm2的劑量就可以滅活與新冠類似的病毒。目前,已經(jīng)有科研機(jī)構(gòu)做了殺滅新冠的照射實(shí)驗(yàn),研究發(fā)現(xiàn)低劑量的UVC紫外線可以在數(shù)秒內(nèi)成功滅殺新冠病毒。
紫外輻照劑量取決于紫外線照度和照射時(shí)間,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),是兩者的乘積。
特定紫外線產(chǎn)品的照度與其照射區(qū)域和照射距離有關(guān),距離越近,照度越高;距離越遠(yuǎn),照度越低。產(chǎn)品的照度越高,殺滅細(xì)菌的速度就越快。較低的強(qiáng)度將需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能滅活病原體,但仍然有效。
以SafeGlo的30W紫外線低壓汞燈為例,0.4米距離下紫外照度為0.5mW/cm2,只需10秒就能達(dá)到5mJ/cm2的殺菌輻照劑量;1米距離下紫外照度為0.1mW/cm2,需要50秒才能達(dá)到5mJ/cm2的殺菌輻照劑量。
考慮到實(shí)際應(yīng)用中不同因素影響,如空氣折損、表面清潔度、不同病菌對(duì)紫外線耐抗性不同等,在實(shí)際應(yīng)用中一般會(huì)提高照射劑量以確保殺菌效果。值得注意的是,紫外線無(wú)法消毒被灰塵或其他顆粒覆蓋的表面,所以在紫外線照射殺菌之前,建議進(jìn)行空氣通風(fēng)或物表清潔,以提高殺菌效果。
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原文標(biāo)題:紫外線的特性、優(yōu)缺點(diǎn)和殺菌效果
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