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后大流行时期的生活127——紫外线·其一【消杀综述】

淡斋达原 淡斋达原 2023-12-24
其实从几个月前就不断有读者留言询问关于紫外线在防疫和生活方面的使用，我一直没有整理相关分享。一方面是因为尽管原理上说相对简单，但如果做成分享的形式则会比较复；另一方面则是和紫外线相关联的内容会比较多，包括但不限于不同波段在疫情中的应用、产生的臭氧、维生素D的吸收和利用、222nm特殊波段等内容。这不是一期分享可以囊括的，如果详细展开可能一整周的内容都会是紫外线，甚至可以单出一期总集篇。不过再麻烦的事情也总得有个开始才行。
初步估计可能涉及紫外线消杀综述、紫外线在空间消杀的应用、紫外线在食物消杀的应用、紫外线的危害、不同波段的对比、UVB与维生素D、222nm波段的说明。各位读者如果有什么其他关于紫外线的疑问，也可以给我留言，争取趁着最近几期分享一并更新。

本期分享主要有以下内容：

  • 什么是紫外线

  • 紫外线的分类

  • 紫外线的消杀功能

  • 影响紫外线消杀效果的因素

  • 紫外线与新冠病毒

一、什么是紫外线
紫外线（Ultraviolet，UV）是一种电磁辐射，其波长比可见光短，但比X射线长。阳光中存在紫外线辐射，约占太阳总电磁辐射输出的 10%。同时紫外线还可以还可以通过电弧、特殊辐射和特殊灯光（如汞蒸气灯、晒黑灯和黑光灯等）产生。

二、紫外线的分类
在生活中常用的紫外线按照波长可以分为UVA、UVB和UVC，若这基础上根据波长继续细分还有高能紫外线、低能紫外线、真空紫外线、极紫外线等。

（一）紫外线A（UVA）
也叫长波紫外线，波长介于320~400nm，可穿透云层、玻璃进入室内及车内，可穿透至皮肤真皮层，会造成晒黑。UVA可再细分为UVA-2（320~340nm）与UVA-1（340~400nm）。

  • UVA-1。穿透力最强，可达真皮层使皮肤晒黑，对皮肤的伤害性最大，但也是对它最容易忽视的，特别在非夏季时UVA-1强度虽然较弱，但仍然存在，会因为长时间累积的量，会造成皮肤伤害。

  • UVA-2。与UVB同样可到达皮肤表皮，它会引起皮肤晒伤、变红发痛、日光性角化症、失去透明感。


（二）紫外线B（UVB）
波长居中，波长介于280~320nm之间，会被臭氧层所吸收，会引起晒伤及皮肤红、肿、热及痛，严重者还会起水泡或脱皮（类似烧烫伤症状），但又由于可被臭氧层阻隔，故只有少量会到达地球表面。
（三）紫外线C（UVC）
波长介于100~280nm之间，但由于200nm以下的波长为真空紫外线，故可被空气吸收，因此紫外线C（UVC）可穿越大气层的波长介于200~280nm之间，通常情况下其波长越短、越危险，不过由于臭氧层可以完全阻隔UVC，所以地球上所有生物在正常情况下不会被UVC伤害，这个波段的太阳辐射到达不了地球的中紫外光谱区也称作“日盲区”
三、紫外线的消杀功能
紫外线的消毒波长范围在100-280nm范围内，也就是上文介绍到的UVC。根据相关研究UVC对细菌、病毒等微生物的照射，会破坏微生物机体细胞中的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子结构，引起DNA链断裂、核酸和蛋白的交联破裂，造成生长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，能杀死几乎一切微生物，包括细菌、病毒、芽孢和真菌等。能产生UVC波长特殊灯具，在消毒中的应用也称为紫外线杀菌照射(UVGI)

四、影响紫外线消杀效果的因素
（一）紫外线波长
根据早期和美国暖通空调工程师协会（ASHRAE） 的相关研究，灭活微生物最有效的紫外线波长范围在220~280nm之间，呈倒V型分布，有效性峰值在265nm附近。商业系统中UVC的标准来源是低压汞蒸气灯，其散发的主要波长是接近最佳值的253.7nm紫外线，在电商平台的商品中一般会进行进位，标注为254nm。

（二）紫外线剂量
UVC对微生物的灭活量与所接受的紫外线剂量直接相关，紫外线剂量是紫外线强度和照射时间的乘。在光源不变的情况下，距离光源越远，到达目标微生物的紫外线就越少，这意味着随着距离的增加完成微生物灭活的时间也就越长。

根据一项针对烧伤病房中UCV消毒灯实际效果的研究我们可以发现，随着距离的变化，紫外线的照射强度也在不断减弱，同时遮挡也会对紫外线剂量造成影响。

五、紫外线与新冠病毒
众所周知UVC可以灭活病毒，但实际的灭活效果不仅取决于波长，还取决于病毒结构、病毒浓度、照射剂量和环境条件等因素。新冠病毒也早已被证实可以通过UVC照射被灭活，但具体的紫外线剂量、波长和生效时间却各不相同，需要根据使用场景来具体分析。
以上就是本期分享的全部内容，更详细的内容会在之后更新，有什么问题欢迎给我留言。

（文中所有图片均来自网络公开渠道）
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