一、紫外燈和紫外輻射的概念
紫外燈和日常照明用臺燈、吸頂燈和路燈一樣,屬于電光源產(chǎn)品,主要功能是產(chǎn)生光輻射。紫外殺菌燈和日常照明用燈的不同之處在于,日常照明用燈的光輻射是可見(jiàn)光,光輻射波長(cháng)通常在380nm-780nm,紫外殺菌燈的光輻射處于紫外波段。
紫外(ultraviolet,簡(jiǎn)稱(chēng)UV)輻射是指波長(cháng)在100nm-400nm的光輻射,其中波長(cháng)范圍在315-400nm的紫外輻射稱(chēng)為UVA、波長(cháng)范圍在280-315nm的紫外輻射稱(chēng)為UVB、波長(cháng)范圍在100-280nm的紫外輻射稱(chēng)為UVC[1]。不同波長(cháng)的紫外輻射用途不同,UVC是用于殺菌消毒的紫外輻射波段。通常所指紫外殺菌燈主要指光輻射中心波長(cháng)為253.7nm的紫外燈[2],[3]。
圖1 – 紫外在光輻射中的分布
注1:波長(cháng)為185nm的紫外輻射在殺菌消毒領(lǐng)域也有相關(guān)應用研究和案例。國家標準所指紫外殺菌燈的紫外輻射中心波長(cháng)為253.7nm。
注2:如無(wú)特殊說(shuō)明,下文中“紫外輻射”特指“UVC紫外輻射”。
二、紫外輻射的廣譜殺菌消毒作用
研究表明,紫外線(xiàn)主要是通過(guò)對微生物(細菌、病毒、芽孢等病原體)的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死,從而達到消毒的目的[4]。紫外輻射對細菌和病毒的殺滅作用在常見(jiàn)細菌和病毒上得到驗證,細菌類(lèi)例如結核(分枝)桿菌、霍亂弧菌、假單胞桿菌屬、沙門(mén)氏菌屬、腸道發(fā)燒菌屬、鼠傷寒桿菌、志賀氏菌屬、葡萄球菌屬、鏈球菌屬、大腸肝菌,病毒類(lèi)例如流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、輪狀病毒、煙草華葉病毒、乙肝病毒,霉菌孢子例如軟孢子、青霉素菌屬、產(chǎn)毒青霉、青霉其它菌類(lèi),水藻類(lèi)例如草履蟲(chóng)屬、綠藻、原生動(dòng)物屬類(lèi)[5],因此,紫外輻射是一種廣譜類(lèi)殺菌消毒方式。
圖2 – 紫外輻射可殺滅的部分病毒圖例
三、2019新型冠狀病毒的感染防護
從傳染病學(xué)角度,2019新型冠狀病毒的傳染主要通過(guò)呼吸道飛沫傳播這種途徑從病原體攜帶者傳播到易感人群并感染[6]。從傳播渠道角度,對2019新型冠狀病毒的傳染防護從以下三個(gè)方面考慮:
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傳染源角度:隔離。
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傳播途徑角度:物理防護或殺滅。
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易感人群角度:提高免疫力。
佩戴口罩、用酒精/消毒液/紫外輻射對環(huán)境和物品進(jìn)行殺菌消毒均是切斷傳播途徑的措施,其中,口罩等方式屬于隔斷防護,酒精擦拭、噴灑消毒液和紫外殺菌燈殺菌消毒等方式屬于殺滅病毒的方式。
就殺滅病毒而言,紫外殺菌燈殺菌消毒和酒精擦拭、噴灑消毒液燈消毒方式相比:
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相同點(diǎn):都屬于廣譜類(lèi)殺菌消毒方法。
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不同點(diǎn):使用方式和操作便利性存在差異。
圖3 – 病毒傳染途徑示意
四、冠狀病毒及紫外殺菌燈的有效性
冠狀病毒種類(lèi)繁多,引起普通感冒的病毒、引起2003年的非典SARS病毒(SARS-CoV)、以及此次所發(fā)現2019新型冠狀病毒(2019-nCoV)均屬于冠狀病毒,不同種類(lèi)冠狀病毒的致病力和臨床表現也不盡相同[7]。此次所發(fā)現2019-nCoV是目前已知的可感染人的第7種冠狀病毒[8]。
病毒對紫外線(xiàn)和熱敏感[6],上文提到了紫外輻射基于核酸破壞作用對病毒的廣譜殺滅作用, 2003年非典期間也有研究表明證實(shí)了紫外輻射對體外SARS冠狀病毒的殺滅作用[9],因此,2019新型冠狀病毒作為一種(冠狀)病毒,理論上可被紫外輻射殺滅。
可殺滅病毒的紫外輻射劑量與以下因素有關(guān):
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紫外輻射總量,有賴(lài)于輻射時(shí)間和輻射強度;
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病毒所處于的體外環(huán)境條件,包括環(huán)境溫度和濕度;
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病毒與體外的附著(zhù)體及紫外輻射穿透性。
五、紫外輻射的使用注意事項和建議
紫外輻射在殺滅細菌和病毒的同時(shí),其輻射對人體皮膚和眼睛等也有所傷害,因此,在安裝使用紫外輻射,確保其輻射劑量可達到殺菌消毒作用的同時(shí),應確保:
在無(wú)人條件下使用(避免照射到人體)
基于紫外輻射的殺菌消毒作用及人體影響,對其安裝使用提出如下建議:
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可考慮使用紫外殺菌燈對可能攜帶病原體的物品做滅菌消毒;
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可考慮在無(wú)人條件下使用紫外殺菌燈對環(huán)境消毒,殺滅可能附著(zhù)于空氣懸濁物和物體表面的病原體;
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咨詢(xún)專(zhuān)業(yè)人員提供安裝建議,以保證紫外消毒燈的空間布置情況可達到殺菌消毒的劑量。
六、小結
以中心波長(cháng)253.7nm為代表的紫外輻射對細菌和病毒具有廣譜殺滅作用,其有效性在SARS病毒上得到了試驗驗證,理論上,基于紫外輻射的核酸破壞作用,一定劑量的紫外輻射可殺滅2019新型冠狀病毒,在無(wú)人條件下使用紫外殺菌燈,其殺菌消毒作用可通過(guò)破壞傳播途徑的方式達到傳染防護目的。
由于紫外輻射對人體的傷害性,從2019新型冠狀病毒傳染防護實(shí)踐有效性角度,還應考慮其他現實(shí)情況,例如病原體在環(huán)境中因隱匿遮擋而不能被紫外輻射殺滅的情況;多人進(jìn)入已完成殺菌消毒的環(huán)境,個(gè)別人體攜帶病原體并進(jìn)而傳播給其他人員、持續污染環(huán)境的情況等。對于廣大日常人群,還需綜合考慮紫外輻射殺菌消毒與酒精、消毒液等其他消毒方式的操作現實(shí)性對比等。
[1] IEC 60050-845 InternationalElectrotechnical Vocabulary (IEV) - Part 845: Lighting.
[2] GB/T19258-2012 紫外線(xiàn)殺菌燈.
[3] GB 28235-2011 紫外線(xiàn)空氣消毒器安全與衛生標準.
[4] 楊華明,易濱.現代醫院消毒學(xué)[M]. 北京:人民軍醫出版社,2002:55-60.
[5] 張福云,況凡.紫外線(xiàn)燈殺菌效果影響因素實(shí)驗觀(guān)察[J]. 中國消毒學(xué)雜志,2005,22(3):318-319.
[6] 新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第四版).
[7] https://baike.baidu.com/item/冠狀病毒/2247364?fr=aladdin.
[8] 新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案(試行第四版)解讀.
[9] http://www.chinanews.com/n/2003-06-04/26/310489.html.