UVC深紫外杀毒,剂量与计量一定要准确
“新(xīn)冠”疫情爆发,UVC深紫外杀菌消毒灯处处卖断货,除专业医院使用(yòng),也大量被企业和家庭所抢購(gòu)。UVC深紫外能(néng)有(yǒu)效杀灭“新(xīn)冠”已毋庸置疑,但是,人们仍急需科(kē)普UVC深紫外杀毒知识,剂量与计量的多(duō)少是关键,一定要准确。
深紫外線(xiàn)消毒灯&深紫外線(xiàn)医用(yòng)杀菌袋
空气类杀菌&食品以及物(wù)體(tǐ)表面杀菌类
1、紫外線(xiàn)中只有(yǒu)UVC才能(néng)杀菌消毒
常常听到“多(duō)晒晒太阳吧,杀菌消毒!”这句话是真的吗?真的。但阳光中真正起杀菌消毒作用(yòng)的并不是传说中的紫外線(xiàn),而是具有(yǒu)加热作用(yòng)的红外線(xiàn),换言之,是阳光带来的升温杀死了病毒和细菌,这不难理(lǐ)解,13年前肆虐的非典到了夏天突然消失了,因為(wèi)非典病毒对温度敏感!
那么紫外線(xiàn)有(yǒu)消毒杀菌功能(néng)吗?有(yǒu)的,但只有(yǒu)UVC有(yǒu)此项技能(néng)。如图所示,紫外線(xiàn)按照波長(cháng)可(kě)以分(fēn)為(wèi)UVA、UVB和UVC。其中UVA的穿透能(néng)力较强,地面上接受到的紫外線(xiàn)大部分(fēn)為(wèi)UVA,少部分(fēn)為(wèi)穿透能(néng)力较弱的UVB,而阳光中的UVC成分(fēn)在大气臭氧层中被吸收,无法到达地面,因此习惯上将200~280nm这段太阳光辐射到达不了地球的中紫外光谱區(qū)称作“日盲區(qū)”。
UVA和UVC照射非典病毒存活量与照射时间关系,UVA对非典冠状病毒几乎没有(yǒu)灭活作用(yòng),而在特征波長(cháng)254 nm、辐射强度4016 μW/cm⊃2;的深紫外光源照射下,病毒的杀灭率LOG值与剂量(时间)呈線(xiàn)性关系的规律。
UVC对细菌、病毒等微生物(wù)的照射,会破坏微生物(wù)机體(tǐ)细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分(fēn)子结构,引起DNA链断裂、核酸和蛋白的交联破裂,造成生長(cháng)性细胞死亡和再生性细胞死亡,达到杀菌消毒的效果。
UVC属于广谱杀菌类,能(néng)杀死一切微生物(wù),包括细菌、结核病、病毒、芽孢和真菌,但不同的消杀对象需要的剂量并不相同。
2、离开剂量谈效果都是耍流氓
紫外線(xiàn)杀菌消毒并不是新(xīn)技术,早已被应用(yòng)于室内空气、物(wù)體(tǐ)表面和水體(tǐ)及其它液體(tǐ)的消毒杀菌中。紫外消杀的效果与消杀对象(细菌或病毒类型)、消杀环境(水體(tǐ)或空气、温湿度、流量和體(tǐ)积等)以及辐射照度(医學(xué)领域也称為(wèi)“辐射强度”)、辐射剂量等有(yǒu)关。
目前还没有(yǒu)应多(duō)大剂量的UVC辐射剂量才能(néng)有(yǒu)效杀灭新(xīn)冠病毒,但2003年董小(xiǎo)平教授团队的研究指出,在距离杀菌灯80cm处、辐射强度大于90μW/c㎡,可(kě)在60分(fēn)钟有(yǒu)效杀灭病毒;在2004年的另一份研究中,将UVC光源贴近培养液以获得4016μW/cm2的辐射强度,则可(kě)更高效地在几分(fēn)钟内杀灭病毒!
对比加热消毒,在75摄氏度下需要45分(fēn)钟杀灭SARS病毒,而在56和65度下,则需要90分(fēn)钟。
由此可(kě)见,在足够剂量下UVC杀灭新(xīn)冠病毒的效果还是非常可(kě)期的!
3、两个重要的物(wù)理(lǐ)量
在刚刚谈到辐射剂量时出现了两个物(wù)理(lǐ)量:辐射强度和辐射剂量。
辐射强度是医學(xué)界的叫法,在计量领域,它被称為(wèi)辐射照度,是指受照面单位面积上的辐射通量,单位:瓦每平方米(W/㎡),通常写為(wèi)μW/c㎡。
紫外辐射剂量是指单位面积上接收到的紫外線(xiàn)能(néng)量,是紫外辐射照度与时间的积分(fēn)值,单位為(wèi)焦耳每平方米(J/㎡),通常写為(wèi)mJ/㎡。
相对于某一紫外辐射源,紫外辐射强度并不是一成不变的,通常会随着距离逐渐减弱,如下图所示。
在计量紫外消杀的辐射照度或者辐射剂量时,必须要明确测量仪表与紫外辐射源的位置,并记录辐射照度与时间的变化关系(如辐射源不稳定的话)。
/4、切忌紫外線(xiàn)不能(néng)对着皮肤直接消毒
千万不要以為(wèi)紫外線(xiàn)有(yǒu)杀菌消毒的功能(néng)就直接对着自己消毒,要知道紫外辐射也会对人眼或者皮肤造成不可(kě)逆的损伤,下图為(wèi)紫外损伤的光谱敏感曲線(xiàn)。
根据IEC62471标准,254nm的UVC辐射要在0.2μW/c㎡以下,才能(néng)保证長(cháng)期曝辐安全,短期接触UVC辐射的辐照度也不能(néng)超过1.7μW/c㎡。
在IEC 60335家用(yòng)和类似用(yòng)途電(diàn)器的安全系列标准中,要求带紫外杀菌系统的设备,标志(zhì)及警示用(yòng)语必须明确,且在说明部分(fēn)给出相应的内容,从而避免出现危险。
5、如何准确“计量”辐射“剂量”
科(kē)學(xué)准确地计量紫外消杀的辐射剂量,对于杀灭病毒、保障自身安全十分(fēn)重要,紫外辐射计量主要应用(yòng)于以下几个场景之中:
● 紫外消杀产品的研发设计和验证;
● 紫外消杀产品的质检与产品认证;
● 紫外消杀应用(yòng)现场的初装验收以及長(cháng)期监测。
不要小(xiǎo)看了紫外辐射剂量的测量,以為(wèi)只是简单地拿(ná)紫外辐照度计比划两下就可(kě)以,相信我这绝对是个技术活!
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