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UVC紫外有效杀灭新冠的剂量与计量
       "新冠”疫情爆发,UVC紫外杀菌消毒灯处处卖断货,除专业医院使用,也大量被企业和家庭所抢购,用于口罩、饮水机、空调和日用品等的杀毒。UVC紫外能有效杀灭"新冠”已毋庸置疑,但是,人们仍急需科普UVC紫外杀毒知识,剂量与计量是关键。
       一、紫外线中只有UVC才能杀菌消毒
       常常听到"多晒晒太阳吧,杀菌消毒!"这句话是真的吗?真的。但阳光中真正起 杀菌消毒作用的并不是传说中的紫外线,而是具有加热作用的红外线,换言之,是太阳光带来的升温杀死了病毒和细菌,这不难理解,13年前肆虐的非典到了夏天突然消失了,因为非典病毒对温度敏感!
       所以现在这个季节就不要指望着晒太阳杀病毒了!
Cell inactivation of microorganisms
       那么紫外线有消毒杀菌功能吗?有的,但只有UVC有此项技能。如图所示,紫 外线按照波长可以分为UVA、UVB和UVC.其中UVA的穿透能力较强,地面上接受 到的紫外线大部分为UVA,少部分为穿透能力较弱的UVB,而阳光中的UVC成分在 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区称作“日盲区”。
(图片来自于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与照射时间关系,UVA对非典冠状病毒几乎没有灭活作用,而在特征波长254 nm、辐射强度4016μW/cm?的深紫外光源照射下,病毒的杀灭率LOG值与剂量(时间)呈线性关系的规律.
       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,能杀死一切微生物,包括细菌、结核病、病毒、芽泡和真菌,但不同的消杀对象需要的剂量并不相同。
       二、离开剂量谈效果都是耍流氓
       紫外线杀菌消毒并不是新技术,早已被应用于室内空气、物体表面和水体及其 它液体的消毒杀菌中。紫外消杀的效果与消杀对象(细菌或病毒类型)、消杀环境 (水体或空气、温湿度、流量和体积等)以及辐射照度(医学领域也称为“辐射强度”)、辐射剂量等有关.
       目前还没有应多大剂量的UVC辐射剂量才能有效杀灭新冠病毒,但2003年董小 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㎡,可在60 分钟有效杀灭病毒;在2004年的另一份硏究中,将UVC光源贴近培养液以获得 4016μW/cm2的辐射强度,则可更高效地在几分钟内杀灭病毒!
       对比加热消毒,在75摄氏度下需要45分钟杀灭SARS病毒,而在56和65摄氏度下, 则需要90分钟。
       由此可见,在足够剂量下UVC杀灭新冠病毒的效果还是非常可期的!
       三、两个重要的物理量
       在刚刚谈到辐射剂量时出现了两个物理量:辐射强度和辐射剂量。
       辐射强度是医学界的叫法,在计量领域,它被称为辐射照度,是指受照面单位
       面积上的辐射通量,单位:瓦每平方米(W/m2),通常写为μW/cm2。
       紫外辐射剂量是指单位面积上接收到的紫外线能量,是紫外辐射照度与时间的 积分值,单位为焦耳每平方米(J/m2),通常写为mJ/m2。
       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)。
       四、切忌紫外线不能对着皮肤直接消毒
       千万不要以为紫外线有杀菌消毒的功能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逆的损伤,下图为紫外损伤的光谱敏感曲线。
       根据IEC62471标准,254nm的UVC辐射要在0.2μW/c㎡以下,才能保证长期曝辐安全,短期接触UVC辐射的辐照度也不能超过1.7μW/c㎡。
       在IEC 60335家用和类似用途电器的安全系列标准中,要求带紫外杀菌系统的设 备,标志及警示用语必须明确,且在说明部分给出相应的内容,从而避免出现危险。

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