現(xiàn)在國(guó)內(nèi)“新冠”疫情雖然得到了控制,但是“新冠”疫情的預(yù)防還是必不可少的。UVC紫外由于具有殺菌消毒燈在市面上售賣的非?;馃?。除專業(yè)醫(yī)院使用,也大量被企業(yè)和家庭所搶購,用于口罩、飲水機(jī)、空調(diào)和日用品等的殺毒。UVC紫外能有效殺滅“新冠”已毋庸置疑,但是,人們?nèi)约毙杩破誙VC紫外殺毒知識(shí),劑量與計(jì)量是關(guān)鍵。
敲黑板,紫外線中只有UVC才能殺菌消毒
常常聽到“多曬曬太陽吧,殺菌消毒!”這句話是真的嗎?真的。但陽光中真正起殺菌消毒作用的并不是傳說中的紫外線,而是具有加熱作用的紅外線,換言之,是陽光帶來的升溫殺死了病毒和細(xì)菌,這不難理解,13年前肆虐的非典到了夏天突然消失了,因?yàn)榉堑洳《緦?duì)溫度敏感!
所以現(xiàn)在這個(gè)季節(jié)就不要指望著曬太陽殺病毒了!
那么紫外線有消毒殺菌功能嗎?有的,但只有UVC有此項(xiàng)技能。如圖所示,紫外線按照波長(zhǎng)可以分為UVA、UVB和UVC。其中UVA的穿透能力較強(qiáng),地面上接受到的紫外線大部分為UVA,少部分為穿透能力較弱的UVB,而陽光中的UVC成分在大氣臭氧層中被吸收,無法到達(dá)地面,因此習(xí)慣上將200~280nm這段太陽光輻射到達(dá)不了地球的中紫外光譜區(qū)稱作“日盲區(qū)”。
(圖片來自于M.E.R. Darnell et al. / Journal of Virological Methods 121 (2004) 85–91)
UVA和UVC照射非典病毒存活量與照射時(shí)間關(guān)系,UVA對(duì)非典冠狀病毒幾乎沒有滅活作用,而在特征波長(zhǎng)254 nm、輻射強(qiáng)度4016 μW/cm2的深紫外光源照射下,病毒的殺滅率LOG值與劑量(時(shí)間)呈線性關(guān)系的規(guī)律。
UVC對(duì)細(xì)菌、病毒等微生物的照射,會(huì)破壞微生物機(jī)體細(xì)胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結(jié)構(gòu),引起DNA鏈斷裂、核酸和蛋白的交聯(lián)破裂,造成生長(zhǎng)性細(xì)胞死亡和再生性細(xì)胞死亡,達(dá)到殺菌消毒的效果。
UVC屬于廣譜殺菌類,能殺死一切微生物,包括細(xì)菌、結(jié)核病、病毒、芽孢和真菌,但不同的消殺對(duì)象需要的劑量并不相同。
離開劑量談效果都是耍流氓
紫外線殺菌消毒并不是新技術(shù),早已被應(yīng)用于室內(nèi)空氣、物體表面和水體及其它液體的消毒殺菌中。紫外消殺的效果與消殺對(duì)象(細(xì)菌或病毒類型)、消殺環(huán)境(水體或空氣、溫濕度、流量和體積等)以及輻射照度(醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也稱為“輻射強(qiáng)度”)、輻射劑量等有關(guān)。
目前還沒有應(yīng)多大劑量的UVC輻射劑量才能有效殺滅新冠病毒,但2003年董小平教授團(tuán)隊(duì)的研究指出,在距離殺菌燈80cm處、輻射強(qiáng)度大于90μW/c㎡,可在60分鐘有效殺滅病毒;在2004年的另一份研究中,將UVC光源貼近培養(yǎng)液以獲得4016μW/cm2的輻射強(qiáng)度,則可更高效地在幾分鐘內(nèi)殺滅病毒!
對(duì)比加熱消毒,在75攝氏度下需要45分鐘殺滅SARS病毒,而在56和65度下,則需要90分鐘。
由此可見,在足夠劑量下UVC殺滅新冠病毒的效果還是非??善诘?!
兩個(gè)重要的物理量
在剛剛談到輻射劑量時(shí)出現(xiàn)了兩個(gè)物理量:輻射強(qiáng)度和輻射劑量。
輻射強(qiáng)度是醫(yī)學(xué)界的叫法,在計(jì)量領(lǐng)域,它被稱為輻射照度,是指受照面單位面積上的輻射通量,單位:瓦每平方米(W/㎡),通常寫為μW/c㎡。
紫外輻射劑量是指單位面積上接收到的紫外線能量,是紫外輻射照度與時(shí)間的積分值,單位為焦耳每平方米(J/㎡),通常寫為mJ/㎡。
相對(duì)于某一紫外輻射源,紫外輻射強(qiáng)度并不是一成不變的,通常會(huì)隨著距離逐漸減弱,如下圖所示。
在計(jì)量紫外消殺的輻射照度或者輻射劑量時(shí),必須要明確測(cè)量?jī)x表與紫外輻射源的位置,并記錄輻射照度與時(shí)間的變化關(guān)系(如輻射源不穩(wěn)定的話)。
切忌紫外線不能對(duì)著皮膚直接消毒
千萬不要以為紫外線有殺菌消毒的功能就直接對(duì)著自己消毒,要知道紫外輻射也會(huì)對(duì)人眼或者皮膚造成不可逆的損傷,下圖為紫外損傷的光譜敏感曲線。
根據(jù)IEC62471標(biāo)準(zhǔn),254nm的UVC輻射要在0.2μW/c㎡以下,才能保證長(zhǎng)期曝輻安全,短期接觸UVC輻射的輻照度也不能超過1.7μW/c㎡。
在IEC 60335家用和類似用途電器的安全系列標(biāo)準(zhǔn)中,要求帶紫外殺菌系統(tǒng)的設(shè)備,標(biāo)志及警示用語必須明確,且在說明部分給出相應(yīng)的內(nèi)容,從而避免出現(xiàn)危險(xiǎn)。
如何準(zhǔn)確“計(jì)量”輻射“劑量”
科學(xué)準(zhǔn)確地計(jì)量紫外消殺的輻射劑量,對(duì)于殺滅病毒、保障自身安全十分重要,紫外輻射計(jì)量主要應(yīng)用于以下幾個(gè)場(chǎng)景之中:
● 紫外消殺產(chǎn)品的研發(fā)設(shè)計(jì)和驗(yàn)證;
● 紫外消殺產(chǎn)品的質(zhì)檢與產(chǎn)品認(rèn)證;
● 紫外消殺應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的初裝驗(yàn)收以及長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)。
不要小看了紫外輻射劑量的測(cè)量,以為只是簡(jiǎn)單地拿紫外輻照度計(jì)比劃兩下就可以,相信我這絕對(duì)是個(gè)技術(shù)活!
用什么樣的設(shè)備?在怎樣的條件下測(cè)試?測(cè)量距離選擇多少?都是有考究的!小編現(xiàn)在就帶大家見識(shí)幾款紫外輻射劑量的設(shè)備,從小到大依次報(bào)數(shù)吧:
↑ U-20手持式紫外照度計(jì),紫外計(jì)量中的老兵,采用絕對(duì)日盲型探測(cè)器,長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。
↑ USR-200 紫外光譜輻射照度計(jì),紫外消殺計(jì)量的新武器,功能強(qiáng)大,特別適用于紫外LED系統(tǒng)的測(cè)量。
↑ HAAS-2000高精度紫外光譜輻照度計(jì)(UV型),絕對(duì)是精英中的精英,適合于實(shí)驗(yàn)室測(cè)量場(chǎng)合。
↑ PMS-2000雙單色儀光譜儀,紫外光泄露測(cè)量的“定海神針”!
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