Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения в помещениях: (. 28.02.1995 N 11-16/03-06) |

Ультрафиолетовые бактерицидные облучатели для обеззараживания воздуха и поверхностей

Апрель 18, 2020

Специалисты Международной светотехнической корпорации «БООС ЛАЙТИНГ ГРУПП» в кратчайшие сроки разработали и подготовили к серийному выпуску линейку ультрафиолетовых бактерицидных облучателей для обеззараживания воздуха и поверхностей. Их применение будет препятствовать распространению коронавирусной инфекции и обеспечит эффективную профилактику других опасных инфекционных заболеваний.

Как работает технология?

Ультрафиолетовое излучение в интервале длин волн 240–290 нм диапазонов УФ–С и, частично, УФ–В повреждает цепочки ДНК и РНК патогенных микроорганизмов, в том числе коронавируса, и приводит к деконтаминации и гибели вирусов и бактерий. Оно воздействует на микроорганизмы, находящиеся как непосредственно в воздухе, так и на различных поверхностях. Решение просто и безопасно: ультрафиолет не изменяет органолептические и физико-химические свойства воздуха и воды, не создавая никаких побочных соединений.

Подробнее о каждом светильнике Вы можете узнать из брошюры «Ультрафиолетовые облучатели».

Сферы применения

УФ облучательные установки бактерицидного действия с соблюдением мер предосторожности, имея ввиду негативное действие УФ излучения на человека, животных и растения, можно применять в любых помещениях, в том числе, в медицинских, административных и образовательных учреждениях, в торговых и офисных центрах, на объектах транспортной и спортивной инфраструктуры, а также в любых других локациях с большой суточной проходимостью.

Варианты технических решений

Облучательные установки бактерицидного действия различаются возможностью применения в присутствии людей. Прямое воздействие ультрафиолетового излучения опасно для организма, поэтому в присутствии людей можно использовать только установки закрытого типа, где ультрафиолетовые лампы спрятаны в закрытом коробе. Принцип их действия прост: воздух, циркулируя по помещению, проходит через короб и обеззараживается.
А установки открытого и комбинированного типов можно использовать только в помещениях и на территориях, где в данный момент нет людей. Их конструкция состоит из ультрафиолетовых ламп и отражателей, которые направляют излучение на определённую область помещения или поверхности.

Чем различаются бактерицидные установки? Основные условия их эксплуатации.

В первую очередь, мощностью излучения, которая влияет на скорость обеззараживания воздуха и поверхностей.
Ультрафиолетовые бактерицидные облучатели — лишь одно средство в обширном арсенале мер борьбы с коронавирусом, их эффективность возрастает при использовании в помещениях потолочных или напольных вентиляторов. Важный плюс инновационного решения — быстрая установка и простая эксплуатация. Облучатели легко перемещать по помещению, направляя их на различные его участки.
С целью исключения эффекта фотореактивации патогенных микроорганизмов после применения бактерицидных облучателей открытого типа в помещении должно отсутствовать искусственное или естественное освещение. В связи с возможностью образования озона в облучателях с ртутными лампами типа ДРТ после окончания сеанса облучения помещение необходимо тщательно проветривать.

Сейчас светильники проходят сертификацию и в ближайшее время станут доступны для заказа.

Ультрафиолетовое излучение и бактерицидные лампы: основные понятия и принципы

Одним из ключевых методов борьбы с заболеваемостью различными инфекциями (в том числе и коронавирусом COVID-19) является обработка воздушной среды и поверхностей бактерицидным ультрафиолетовым излучением. В данной статье мы постараемся объединить имеющуюся информацию по ультрафиолетовому излучению, а также бактерицидным лампам.

Что такое ультрафиолетовое излучение?

Итак, начнем с того, что ультрафиолетовое излучение (согласно официальному определению) — это электромагнитное излучение, занимающее спектр длины волны от 10 до 400 нанометров, находясь между видимым спектром излучения и рентгеновским излучением. Однако с точки зрения воздействия на биологические объекты (микроорганизмы, бактерии, вирусы, грибки и т.д.) этот диапазон выделяют в несколько более узких границах: от 100 до 400 нанометров.

Диапазон ультрафиолетового излучения условно разбит на 4 поддиапазона: вакуумный УФ (100-200 нм), УФ-С (200-280 нм), УФ-В (280-315 нм) и УФ-А (315-400 нм). Излучение каждого из этих поддиапазонов имеет свою специфику воздействия на биологические объекты. Давайте подробно остановимся на каждом из них.

Непосредственно бактерицидным действием обладают диапазоны ультрафиолетового излучения УФ-В и УФ-С в границах 205 — 310 нанометров. Зависимость бактерицидной эффективности воздействия на биологические объекты от длины волны ультрафиолетового излучения показана на графике (согласно Руководству Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ).

По графику зависимости относительной спектральной бактерицидной эффективности от длины волны ультрафиолетового излучения можно увидеть, что наибольшее воздействие на биологические объекты оказывает излучение в диапазоне 250 — 280 нанометров. При длине волны 265 нм этот параметр условно равен единице. Эксперементальным путём выявлено, что для различных видов микроорганизмов этот диапазон практически идентичен. Также было выявлено, что ультрафиолетовое излучение с длиной волны 253,7 нанометра наиболее губительно влияет на деление микроорганизмов, повреждая их РНК. Именно поэтому в бактерицидных лампах используют такую длину волны в качестве основной.

Естественными источниками ультрафиолетового излучения являются космические объекты. В нашем случае это Солнце — ближайшая к нам звезда. От губительного воздействия ультрафиолета на организмы спасает атмосфера Земли — она поглощает практически весь ультрафиолет, за исключением УФ-А и малой доли УФ-В. В разных точках планеты интенсивность ультрафиолетового потока может различаться ввиду множества факторов: толщины озонового слоя над данным местом (да, именно озон, который в обычных условиях вреден для человека, в данном случае спасителен), высоты над уровнем моря, высоты Солнца над горизонтом, облачности, атмосферного рассеивания, степени отражения от поверхности и т.д.

Искусственные источники ультрафиолета

Хотя естественный (солнечный) ультрафиолет частично помогает в борьбе с патогенными микроорганизмами, его всё равно недостаточно. В помещениях же естественного ультрафиолета практически нет, поэтому для обеззараживания воздуха и поверхностей используют бактерицидные лампы — искуственные источники ультрафиолетового излучения. Однако далеко не все лампы, излучающие ультрафиолет, подходят для обеззараживания в полной мере.

Наиболее распространенным источником бактерицидного ультрафиолетового излучения являются ртутные лампы низкого давления. Принцип их действия — электрический разряд в аргонно-ртутной смеси. У такого типа ламп хороший КПД (более 60%), довольно большой срок службы (9-11 тысяч часов) и мгновенное «зажигание» — быстрый переход в рабочее состояние после включения. Существуют также ртутные лампы высокого давления, которые в сравнении с лампами низкого давления могут обладать значительно большей единичной мощностью (100 — 1000 Ватт), однако при этом срок их службы значительно ниже (до 10 раз по сравнению с лампами низкого давления), а КПД невелик — не более 10%. Из-за этих недостатков ртутные лампы высокого давления не получили широкого распространения.

Помимо непосредственно бактерицидных ламп, существуют также ультрафиолетовые лампы, предназначенные для других целей. К таковым относятся:

• Лампы для солярия. Основное предназначение — создание искусственного загара. Они работают в диапазонах УФ-А и УФ-В с преобладающей долей УФ-А (так как диапазон УФ-В значительно сильнее повреждает кожу).
• Лампы для применения в криминалистике. Предназначены для нахождения пятен крови, проверки подлинности документов и т.д. Работают в диапазоне УФ-А.
• Лампы для изменения физических свойств материалов. Применяются для отвердевания/размягчения/изменения цвета некоторых синтетических материалов. Распространены в стоматологии, косметологии, строительстве и других областях. Работают в диапазоне УФ-А.
• Бытовые ультрафиолетовые лампы. Предназначены для домашней эксплуатации с целью компенсации дефицита витамина D, укрепления иммунитета, восстановления естественного цвета кожи, а также для улучшения роста комнатных растений. Работают такие лампы в диапазоне УФ-А с возможной мизерной долей УФ-В.
• Лампы для подсвечивания предметов в темноте с эстетическими целями — например, для подсветки одежды или предметов во время проведения мероприятия в ночном клубе. Работают в диапазоне УФ-А.

Все вышеперечисленные источники ультрафиолета работают в относительно «безвредном» ультрафиолетовом диапазоне излучения УФ-А (в некоторых случаях с долей УФ-В). Соответственно, для применения в бактерицидных целях такие лампы непригодны, так как основная спектральная линия излучения далека от искомых 253,7 нм.

Многие производители соблюдают размерность (длину) ультрафиолетовых ламп, определенную для каждого их типа, чтобы пользователь не вставил по ошибке, например, бактерицидную лампу в солярий (и наоборот), так как это может привести к печальным последствиям для здоровья.

Ртутная бактерицидная лампа низкого давления работает в достаточно широком спектре ультрафиолетового излучения, зацепляя как видимый спектр до 450 — 500 нанометров, так и диапазон «вакуумного» ультрафиолета. Работа в этом диапазоне нежелательна, так как ультрафиолетовое излучение с длиной волны 185 нанометров образует озон при взаимодействии с молекулами кислорода в атмосфере. Как уже говорилось выше, озон — ядовитый газ. Большая концентрация озона в помещении может крайне негативно повлиять на здоровье людей. Выходом из сложившейся ситуации является применение в конструкции колбы лампы специализированного стекла, которое отсекает излучение в паразитных диапазонах, оставляя только спектральную линию бактерицидного ультрафиолета 253,7 нм. Бактерицидные лампы, которые производились из кварцевого стекла, никак не блокировали паразитную спектральную линию вакуумного ультрафиолета, в результате чего при работе такой лампы образовывался озон в количествах, опасных для человека. При работе такой лампы предписывалось покинуть помещение, а по окончанию «кварцевания» помещение необходимо было проветривать. В современных бактерицидных лампах применяется увиолевое стекло, практически полностью отсекающее паразитные линии ультрафиолета. Работа бактерицидной лампы с увиолевым стеклом возможна в присутствии людей. Именно поэтому такие лампы получили широкое распространение в бактерицидных рециркуляторах воздуха.

Существуют также ксеноновые и амальгамные лампы, обладающие значительно большей мощностью по сравнению с ртутными лампами низкого давления. Тем не менее, оба типа ламп имеют существенные недостатки: бактерицидный эффект от применения ксеноновых ламп эксперементально не был доказан (при значительно большей мощности импульса эффективность облучения была значительно ниже, чем у классических ртутных ламп), а амальгамные лампы хоть и действительно имеют больший КПД, но при этом стоят в десятки раз дороже ртутных аналогов.

Насколько мощной должна быть лампа?

Простого бесконтрольного «свечения ультрафиолета» для обеззараживания воздушной среды и поверхностей недостаточно. Важными параметрами бактерицидных ламп и бактерицидных установок являются бактерицидный поток и бактерицидная доза. Остановимся подробнее на каждом из них.

Бактерицидный поток источника ультрафиолетового излучения (имеет обозначение Ф_бк) по сути показывает силу (мощность) источника искусственного ультрафиолетового излучения. Измеряется в Ваттах (Вт). Данный параметр является ключевым при вычислениях необходимой мощности бактерицидной установки, так как используется именно он, а не заявляемая электрическая мощность лампы. Расчет данного параметра проводится по формуле:

Ф_бк = 11,3 × E_бк × λ²

В данной формуле используются следующие значения:

• λ  —  расстояние (в метрах) между облучаемой поверхностью и источником излучения;
• E_бк  —  значение бактерицидной облученности в точке на поверхности. Выявление параметра E_бк производится методом приборного измерения. Как правило, такое измерение производится на расстоянии λ = 1 метр. К примеру, измерение этого параметра бактерицидных ламп производства ТМ «Proto-X» проводилось в Омском ЦСМ (ФБУ «Государственный региональный центр стандартизации, метрологии и испытаний в Омской области») на приборе «Аргус-06», о чем был выдан соответствующий сертификат.

Бактерицидная доза (имеет обозначение Н_v) — базовый параметр обеззараживания воздушной среды, отражающий функциональную связь между микробиологическими характеристиками микроорганизмов и параметрами бактерицидной лампы/установки (официальное определение согласно Руководству Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ). Измеряется в джоулях на метр кубический (Дж/м³). Если говорить понятным языком, этот параметр показывает дозу ультрафиолетового излучения, которую необходимо применить для уменьшения концентрации патогенных микроорганизмов до определенного значения. Вычисляется он по формуле:

Н_v = ( К_ф × N_о × N_л × Ф_бк × t_э × 3600 ) / V

В данной формуле используются следующие значения:

• К_ф  —  коэффициент использования бактерицидного потока ламп. Данное значение определяется экспериментальным путём. Установлено, что для закрытых облучателей (коими являются, например, бактерицидные рециркуляторы воздуха) К_ф = 0,4; для открытых облучателей К_ф = 0,8.
• N_о  —  количество используемых облучателей. За единицу принимается одна эксплуатируемая бактерицидная установка (бактерицидный рециркулятор воздуха, потолочный облучатель, комбинированный облучатель и т.д.).
• N_л  —  количество используемых ламп в облучателе. Указывается целочисленное значение, равное количеству ламп, установленных, к примеру, в корпус бактерицидного рециркулятора воздуха.
• Ф_бк  —  бактерицидный поток излучения одной лампы (см. выше).
• t_э  —  длительность облучения воздуха или поверхностей (измеряется в часах).
• V  —  объем помещения, в котором эксплуатируется бактерицидная установка (измеряется в м³).

Как можно заметить, бактерицидная доза зависит от бактерицидного потока ультрафиолетового излучения. На данный момент для большинства патогенных микроорганизмов параметр Н_v уже посчитан экспериментальным путём. В Руководстве Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ имеется приложение №4, в котором содержатся значения Н_v с учётом достижения необходимого уровня бактерицидной эффективности. К примеру, возьмём S. aureus — золотистый стафилококк. Его принято использовать как базовый микроорганизм при подобных вычислениях. В таблице приложения №4 можно увидеть, что Н_v для достижения бактерицидной эффективности, равной 90 процентам (то есть от такой дозы погибает не менее 90% бактерий), необходима доза, равная 130 Дж/м³. Для достижения бактерицидной эффективности в 95% будет нужна немного большая доза, равная 167 Дж/м³, а для достижения 99,9% будет нужно 385 Дж/м³.

Внимание! Для возбудителей коронавирусной инфекции (COVID-19), а также некоторых штаммов сезонных гриппов точные значения параметра Н_v не рассчитаны ввиду недостаточности данных для исследования. На данный момент считается, что коронавирус имеет низкую устойчивость к ультрафиолету, т.е. стандартный расчет бактерицидной установки для S. aureus будет иметь достаточную мощность для эффективной борьбы с ним.

Формулы и значения, расписанные выше, при первом рассмотрении могут показаться слишком сложными для понимания. Тем не менее, они позволяют понять, насколько бактерицидная лампа или установка в целом будут эффективны в борьбе против определенного микроорганизма.

Стоит также сказать, что бактерицидная эффективность (обозначается как Jбк) нормируется для каждой категории помещений Руководством Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ. Уровни бактерицидной эффективности в зависимости от категории помещений приведены в таблице.

Примечания:   ¹ — централизованные стерилизационные отделения;   ² — лечебно-профилактическое учреждение.

Для большего понимания стоит привести простой пример. Допустим, имеется помещение объемом 100 м³, в котором нобходимо произвести обеззараживание среды от S. aureus. Помещение является бытовым и находится в промышленном здании (IV категория, требуемое значение Jбк = 90%). Требуется проводить нормативную обработку за один час (t_э = 1). Согласно приложению №4 Руководства Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ, для данного значения бактерицидная доза Н_v должна быть равна не менее 130 Дж/м³. Зная это значение и две верхние формулы, можно рассчитать необходимую мощность бактерицидной установки или лампы.

Предположим, что у нашей бактерицидной лампы имеется сертификат, в котором значение E_бк равняется 0,94 Вт/м². Замер E_бк производился с расстояния λ = 1 метр. Исходя из этого, бактерицидный поток источника ультрафиолетового излучения Ф_бк будет равен

Ф_бк = 11,3 × 0,94 × 1² = 10,62 Вт

Если смоделировать бактерицидную установку закрытого типа (рециркулятор) с одной такой лампой (N_л = 1), то бактерицидная доза Н_v будет равна

Н_v = ( 0,4 × 1 × 1 × 10,62 × 1 × 3600 ) / 100 = 153 Дж/м³

Исходя из этого расчета, бактерицидная установка с одной лампой мощностью 30 Ватт (бактерицидный поток Ф_бк = 10,62 Вт) справится с поставленной задачей, причем даже с небольшим запасом.

Стоит заметить, что данный расчет показывает только значения, применимые к источнику бактерицидного излучения. Он не является конечным, так как не учитывает всех параметров помещения, самой бактерицидной установки, а также условий эксплуатации. Подробная методика расчета комплектной бактерицидной установки (бактерицидного рециркулятора воздуха) будет приведена в одной из следующих статей.

Подведем итоги

• Ультрафиолетовое излучение — это электромагнитное излучение, занимающее спектр длины волны от 10 (100) до 400 нанометров. По своим свойствам оно делится на 4 поддиапазона (УФ-А, УФ-В, УФ-С и «вакуумный» УФ), каждый из которых имеет индивидуальные харакеристики биологического воздействия.
• Научно доказано, что длина волны 253,7 нанометра наиболее выгодна для использования с целью бактерицидной обработки.
• Наиболее распространенным искусственным источником ультрафиолетового излучения являются ртутные лампы низкого давления. Далеко не все источники искусственного ультрафиолета пригодны для бактерцидной обработки, так что при выборе бактерицидной установки всегда нужно интересоваться характеристиками источника ультрафиолетового излучения.
• В современных бактерицидных лампах применяется колба из увиолевого стекла, которая полностью отсекает паразитные излучения, оставляя только бактерицидную линию ультрафиолета. При работе таких бактерицидных ламп ядовитый газ озон не выделяется.
• Для эффективного бактерицидного воздействия лампа должна обладать необходимыми мощностными характеристиками, которые легко можно рассчитать по формулам, рекомендованным Руководством Р 3.5.1904-04 Минздрава РФ. Нежелательно приобретать источники ультрафиолетового излучения, не прошедшие поверку.

При составлении статьи использовалась следующая литература:

• Руководство Р 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях» Министерства здравоохранения РФ. Москва, 2005

Ультрафиолетовые обеззараживающие лампы в Минимакс в Санкт-Петербурге (СПб)

02.06.2020

Обеззараживать помещения, уничтожать вирусы и вредные бактерии – сегодня это актуально для всех коммерческих помещений. Однако применение бактерицидных ламп и рециркуляторов требует осторожности.*

Во-первых, они излучают ультрафиолетовый спектр света – опасный для людей, если находиться в зоне прямого излучения лампы. Во-вторых, УФ-лучи убивают все без разбора – и вредное, и полезное, а какие микроорганизмы образуются вновь в очищенном помещении – большой вопрос. Поэтому очень важно выбирать светильники среди известных производителей, продукция которых прошла проверку качества и испытана на практике.

В нашем каталоге появились новинки от российского производителя Ксенон – светильники-облучатели рециркуляторы серии Фотон. Светильники предназначены для обеззараживания воздуха в административных, общественных, производственных помещениях и других местах массового пребывания людей.

Внутри корпуса работает ультрафиолетовая лампа, но она не распространяет свет в открытое пространство. Воздух попадает внутрь, проходит «очистку» и выбрасывается наружу. Тем не менее, время использования должно быть ограничено санитарными нормами, поскольку даже в больницах такие аппараты работают не постоянно, а по графику.

К светильникам ОБРН01 Фотон подходит лампа ЛЛ 15Вт TIBERA UVC 15W G13 Ledvance (поставка ожидается во второй половине июня). Колба выполнена из увиолевого стекла, что препятствует выделению озона и гарантирует безопасность для человека.

*Использование ламп и рециркуляторов регламентируется документом Министерства здравоохранения Р 3.5.1904-04. 3.5. Дезинфектология. Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях. Руководство» (утв. Главным государственным санитарным врачом РФ 04.03.2004).

Об обеззараживании воздуха в помещениях — Объявления

Федеральная 
служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия
человека в связи с обращениями, поступающими от хозяйствующих субъектов,
ведомств, представителей бизнес-ассоциаций, по вопросу о
санитарно-гигиенических требованиях к организации обеззараживания воздуха в
помещениях в рамках противодействия распространению новой коронавирусной
инфекции (COVID-19),
эффективности применяемых для этих целей технологий и оборудования, в том числе
в помещениях большой площади, включая торговые залы и иные помещения торговых
объектов, спортивных сооружений и других зданий общественного назначения,
сообщает.
В условиях пандемического распространения новой
коронавирусной инфекции (COVID-19), при которой инфицирование происходит в
основном воздушно-капельным путем, Роспотребнадзором уделяется особое внимание
обеспечению безопасности воздушной среды, инновационным научным разработкам и
технологиям очистки и обеззараживания воздуха. Санитарно-эпидемиологическими
правилами СП 3.1.3597-20 «Профилактика новой коронавирусной инфекции
(COVID-19)» в числе основных мероприятий, направленных на «разрыв» механизма
передачи инфекции, предусмотрено обеззараживание воздуха. Ряд методических
рекомендаций Роспотребнадзора по вопросам профилактики COVID-19 для организаций
различных отраслей предусматривают необходимость очистки и обеззараживания
воздуха в ходе проведения комплекса дезинфекционных мероприятий.
При этом, снижение риска инфицирования COVID-19, как
для персонала, так и для посетителей объектов общественного назначения,
обеспечивается выполнением всей совокупности профилактических и
противоэпидемических мероприятий, предусмотренных санитарными правилами и
рекомендациями Роспотребнадзора, применение устройств для обеззараживания
воздуха в помещениях с постоянным или массовым нахождением людей является одним
из важных факторов снижения риска, за счет снижения уровня микробной
обсемененности в помещениях, но не определяющим. В условиях текущей ситуации,
определяющей необходимость всемерного снижения рисков распространения COVID-19,
большое практическое значение имеет системное и комплексное проведение
санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий, которые могут
иметь различную эффективность, но призваны обеспечивать общий кумулятивный
противоэпидемический эффект.
Следует также отметить, что снижение микробной
обсемененности воздуха в помещениях возможно не только путем применения
бактерицидных облучателей-рециркуляторов на основе использования ультрафиолетового
излучения. В настоящее время для этих целей применяются также технологии и
оборудование на основе использования постоянных электрических полей, различных
видов фильтров, в том числе электрофильтров, аэрозолей дезинфицирующих средств.
Выбор технологий и оборудования осуществляются хозяйствующим субъектами
самостоятельно с учетом необходимого режима применения (длительно или
кратковременно, в присутствии или отсутствии людей), объема помещений,
эксплуатационных и других характеристик, наличия оборудования на рынке.
Снижение общей микробной обсемененности воздуха
помещений достигается также путем достаточного воздухообмена, обеспечивающего
удаление загрязненного и подачу в помещения воздуха, очищенного в
фильтровентиляционных установках, оснащенных высокоэффективными фильтрами
очистки воздуха (ФОВ) класса Н13-Н14, или в устройствах обеззараживания
воздуха, встроенных в вентиляционные системы. Поступление большего количества
наружного воздуха в здание снижает концентрацию инфекционных агентов в воздухе
помещений, снижая вероятность заражения.
Результаты экспериментов показали, что новый тип
коронавируса
SARS-CoV-2 способен сохранять жизнеспособность в воздухе в течение
трех часов (https://www.niaid.nih.gov/news-events/new-coronavirus-stable-hours-surfaces),
при этом, системы вентиляции и кондиционирования воздуха не должны увеличивать
риск передачи вируса. Многочисленные исследования показывают важность систем
вентиляции для снижения потенциальной передачи вируса воздушным путем при их
правильном устройстве и эксплуатации, включая периодическую проверку системы,
использование наиболее эффективных фильтров и их замену в соответствии с рекомендациями
производителя, периодическую очистку вентиляционных каналов. При ненадлежащем
обслуживании и эксплуатации системы механической вентиляции и кондиционирования
могут способствовать передаче вируса, рециркулируя загрязненный воздух и/или
создавая внутренние условия (температуру и влажность), которые поддерживают
выживание вируса.
В связи с этим для снижения риска инфицирования
COVID-19 в помещениях недостаточно только обеспечение заданной кратности
воздухообмена функционирующими системами механической приточно-вытяжной
вентиляции (далее – МПВВ). Для этих целей Всемирной организацией здравоохранения
(ВОЗ) и специалистами в области вентиляции рекомендуется принятие ряда
дополнительных мер (https://www.who.int/ru/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/question-and-answers-hub/q-a-detail/q-a-ventilation-and-air-conditioning-in-public-spaces-and-buildings-and-covid-19;
https://www.c-o-k.ru/articles/koronavirusnaya-infekciya-i-sistemy-ventilyacii-obschestvennyh-zdaniy),
в частности:
— повышение объема подаваемого
наружного воздуха, доведение доли подаваемого наружного воздуха (с учетом
возможностей МПВВ по обеспечению необходимого температурно-влажностного режима)
до 100% (то есть исключение рециркуляции воздуха в системе МПВВ), при
использовании систем рекуперации — предпочтительное использования пластинчатых
теплоутилизаторов или тепловых насосов;
— повышение до максимально возможных значений степени фильтрации воздуха
без снижения расчетного расхода приточного воздуха, а также устранение дефектов
уплотнений корпусов фильтров и фильтродержателей;
— поддержание работы МПВВ в режиме работы 24/7 с
пониженной интенсивностью работы во время отсутствия людей либо, как минимум,
включение МПВВ за 2 часа до начала рабочего дня и выключение через 2 часа после
его окончания;
— увеличение по возможности общего расхода приточного
воздуха в зонах дыхания.
При соблюдении перечисленных выше условий в
помещениях, оборудованных МПВВ, обеспечивающей подачу достаточного количества
обеззараженного воздуха, дополнительное использование локальных бактерицидных
облучателей-рециркуляторов не обязательно и по экономическим причинам не
целесообразно, но возможно в зонах массового скопления людей, например, на
кассовых линиях торговых центров.
При возможности, альтернативной мерой, направленной на
снижение уровня микробной обсемененности, является регулярное проветривание
помещений с естественной вентиляцией (каждые 2 часа), что также предусмотрено
санитарно-эпидемиологическими требования и рекомендациями.
Для помещений, оснащенных вентиляцией с естественным
побуждением, особенно при невозможности проветривания, рекомендуется
использование локальных устройств (стационарных или передвижных) для
обеззараживания воздуха.
Детские игровые комнаты, учебные классы, бытовые
помещения промышленных и общественных зданий (комнаты отдыха, приема пищи
персонала и т.п.) с большим скоплением людей при длительном пребывании подлежат
оборудованию бактерицидными установками для обеззараживания воздуха согласно
п.5.11 Руководства «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения
для обеззараживания воздуха в помещениях» Р 3.5.1904-04.
Вместе с тем, обращаем внимание, что право
использовать тот или иной способ обеззараживания воздуха для обеспечения
эпидемиологического благополучия помещений, используемых при осуществлении
деятельности зданий и сооружений, остается за хозяйствующими субъектами.

Дезинфекция воздуха. Полезные статьи стоматологической клиники Doctor Smile в Курске.

В последнее время в различных общественных заведениях, от судов до больниц, можно заметить странные колоннообразные приборы, напоминающие корпусы роботов из старой фантастики и немного светящиеся изнутри. На самом деле это совсем не роботы, речь идет о новинке в области обеззараживания помещений под названием бактерицидные облучатели.

Достаточно известный факт – через воздух распространяется массивное количество болезнетворных микроорганизмов.

Уже некоторое время для обеззараживания различных помещений используются лампы, способные испускать ультрафиолетовое излучение с пиковой позицией в 253,7 нанометра.

Бактерицидный облучатель – вариант технологичного корпуса, которым оснащаются устройства с ультрафиолетовыми лампами. По своим конструктивным особенностям облучатели могут быть разделены на две категории.

• Открытый тип облучателей;
• Закрытый тип – называются также рециркуляторами.

Устройства открытого типа обладают оптимальными характеристиками для обеззараживания больших пространств, поскольку их структура позволяет вести обработку помещений, поверхностей и предметов, самого воздуха в рамках территории, куда попадает свет излучения от прибора.

Рециркуляторы имеют концептуально иной принцип работы – они концентрируют ультрафиолетовое излучение в рамках своего корпуса, не выпуская лучи наружу. Посредством системы приточных и вытяжных вентиляторов устройство затягивает в себя воздух помещения, дезинфицирует его силами УФ-лампы и отдает очищенный поток обратно в комнату. Удобство заключается в возможности обеззараживания УФ-лучами в присутствии людей, невозможное при использовании приборов открытого типа.

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БАКТЕРИЦИДНОГО ОБЛУЧАТЕЛЯ

Распространяемые по прямому направлению ультрафиолетовые лучи обладают двойным принципом воздействия. Облучение может нести как патогенное (вредное) воздействие на микроорганизмы, а также ткани живых существ, так и благотворное, позитивное влияние. Основной сферой приложения силы ультрафиолетового излучения становятся нуклеиновые кислоты, которые наиболее сильно реагируют на УФ-влияния.

Бактерицидное воздействие могут оказывать исключительно лучи, поглощаемые микроклеткой на уровне протоплазмы. В части биофизического уровня воздействие ультрафиолета оказывается значимым для функционального или генетического аппарата бактерий. Воздействие УФ-лучей оказывает деструктивное влияние на связи в структуре ДНК, происходит прекращение клеточного дыхания и выработки новых материалов клеточной памяти. Так достигается прекращение процесса размножения клеток микробов и оказывается доступен эффект гибели болезнетворных микроорганизмов первого и всех последующих поколений, непосредственно актуальный для человека при пользовании бактерицидным облучателем.

АКТУАЛЬНАЯ СИЛА ПРОНИКНОВЕНИЯ УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫХ ЛУЧЕЙ

Ультрафиолетовое излучение актуально использовать только относительно поверхностей предметов и воздуха в различных помещениях – лучи могут быть остановлены простым стеклом стандартной толщины. Эффект УФ-излучения будет более чем актуален для бактерий и микроорганизмов, расположенных в рамках одного слоя, но при двух и более слоях микробы верхнего «этажа» будут служить экраном для болезнетворных организмов нижнего уровня.

ПРИРОДА УМЕЕТ ПРИСПОСАБЛИВАТЬСЯ

Каждая живая клетка обладает полезным ресурсом восполнения потерь, будь то человеческий организм или клетки микробной структуры. Некоторые бактериальные клетки обладают защитной оболочкой такого объема, который позволяет им переживать бактерицидное воздействие и восстанавливать численность. Таким образом, можно говорить о том, что ультрафиолетовый облучатель не дает абсолютного эффекта – он имеет лишь относительную эффективность.

Новообразованные сообщества агрессивных микроорганизмов могут вырабатывать повышенную сопротивляемость УФ-воздействиям. Существует возможность градации такой сопротивляемости.

• Грамотрицательные бактерии и вирусные организмы;
• Грамположительные бактерии;
• Простейшие микроорганизмы и грибы;
• Туберкулезный возбудитель;
• Бактерии споровых форм;
• Плесневые грибы.

Микробные клетки способны выработать эффективную механику блокирования вредных для них воздействий ультрафиолетовых лучей – такой процесс получил название фотореактивации.

ОБЛУЧАТЕЛИ И ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛИ – ВОЗМОЖНОСТЬ ЗАМЕНЫ

Облучатель, даже рециркулирующий, не обладает должными системами фильтрации, а значит, не может стать хорошей заменой полноценных воздухоочистителей. Зато облучатели могут активно использоваться во взаимосвязи с системами вентиляции и фильтрации воздушных потоков.

УЛЬТРАФИОЛЕТ В ПРИСУТСТВИИ ЧЕЛОВЕКА

Использование ультрафиолетового излучения в присутствии человека чревато целым набором негативных влияний, опасных для организма.

• УФ-лучи, попавшие на кожу или сетчатку человеческого глаза, способны вызывать ожоги;
• Существует опасность существенно обострения наличествующих сердечнососудистых заболеваний;
• Ультрафиолет – один из известных факторов возникновения рака.

Различные типы облучателей, относительно их экранированности и специфики действия, имеют разные допущения по присутствию людей.

• Облучатели открытого типа категорически не допускают нахождения человека в помещении в ходе процедуры обеззараживания;
• Облучатели комбинированного открытого типа допускают кратковременное наличие людей в рамках комнаты;
• Облучатели закрытого типа специально спроектированы для использования в присутствии человека.

Передвижные или переносные облучатели комбинированного или открытого типа могут быть применимы для обработки поверхностей, только если в помещении отсутствуют посторонние. Если в процессе использования прибора будет выявлен запах озона – необходимо также оперативно удалить из помещения людей и произвести тщательное проветривание.

МЕСТА, ПОДХОДЯЩИЕ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕЦИРКУЛЯТОРОВ

Рециркуляторы на основе ультрафиолетовых облучателей хорошо применимы в различных общественных заведениях.

• Медицинские учреждения;
• Для обеззараживания частных владений;
• В спортивных учреждениях;
• Административные здания;
• Офисы;
• Школы, детские сады, университеты.

СПОСОБЕН ЛИ ОБЛУЧАТЕЛЬ СТЕРИЛИЗОВАТЬ ПОМЕЩЕНИЕ

Практическое использование ультрафиолетовых облучателей находит ряд осложнений относительно разнообразия факторов и условий, в которых они находят применение. С учетом наличия эффекта экранирования и других выкладок, подсчитано, что для эффективного подавления подвижной микрофлоры в рамках воздушных потоков интенсивность УФ-облучения должна вчетверо превосходить объем, необходимый для борьбы с неподвижными слоями микроорганизмов на предметах и поверхностях.

Каждый случай использования облучателей требует, для достижения максимальной рабочей эффективности, учета множества разнообразных факторов среды, а равно и параметров прибора.

• Длина ультрафиолетовой волны;
• Интенсивность облучения прибора;
• Время (продолжительность) воздействия;
• Специфика видовой принадлежности и способностей к сопротивлению микроорганизмов, с которыми ведется борьба;
• Изменение эффективности прибора, зависящее от расстояния;
• Влажность среды;
• Степень запыления помещения;
• Наличие и интенсивность существующих потоков воздуха.

ОТЛИЧИЕ БАКТЕРИЦИДНЫХ ЛАМП ОТ КВАРЦЕВЫХ

Между кварцевыми лампами, которые находят применение уже не первый десяток лет, и современными бактерицидными лампами существует огромная разница в плане функционала и области применения.

Специфика использования кварцевых ламп делает их полезными в различных областях медицины:

• при лечении артритов;
• для облегчения ситуации при наличии бронхиальной астмы;
• при воспалении дыхательных путей и органов дыхания;
• от пародонтоза, стоматитов и схожих заболеваний;
• для лечения травм и заболеваний опорно-двигательного аппарата;
• лечения всего разнообразия кожных болезней.

Ранее кварцевые лампы находили равно широкое применение для обеспечения обеззараживания воздуха и поверхностей в помещениях. На данном этапе именно эту функцию у кварцевых ламп восприняли более эффективные, современные и безопасные в этом отношении бактерицидные лампы.

Основа специфических свойств работы кварцевых ламп – применение кварцевого стекла. Специфика физических свойств кварцевого стекла заключается в возможности давать ход всем излучениям, которые испускает ртуть. Ультрафиолет через кварцевое стекло проходит вместе с озоном. Озон в концентрированных объемах он является ядом, который существенно вреден, опасен при выполнении задач обеззараживающего облучения помещений.

Новые облучатели были снабжены более безопасными для целей дезинфекции помещений увиолевыми стеклами. Увиолевое стекло обладает потенциалом предотвращения распространения вредного озонообразующего спектра ультрафиолетовых лучей. Именно лампы с увиолевым стеклом были названы бактерицидными, в силу специфики воздействия.

Полезные свойства бактерицидных ламп подтверждаются исследованиями, в том числе исследованиями российских научных учреждений. Так, совместное изучение эффектов прибора, проведенное региональной лабораторией научного центра вирусологии и биотехнологии «Вектор» и НИИ туберкулеза Минздрава Российской Федерации подтвердило эффективность бактерицидных излучателей при борьбе с различными болезнетворными явлениями. Произведенный эксперимент установил, в частности, способность облучателей в рамках своих заявленных технических возможностей уничтожать в помещениях, ими обрабатываемых, вирус «птичьего гриппа» серотипа H5N1.

ЕЩЕ О РАЗЛИЧИЯХ КВАРЦЕВЫХ И БАКТЕРИЦИДНЫХ ЛАМП

При производстве кварцевания помещений в целях обеззараживания при помощи кварцевых ламп происходит накопление и выработка озона, который, если будет превышен предел допустимого содержания в воздухе, может оказаться смертельно опасен для человеческого организма. Для снижения концентрации озона после кварцевания следует некоторое время производить проветривание помещений.

Опасность озона заключается в его повышенной токсичности, способностью повреждать дыхательные пути и органы дыхания человека, при поступлении в кровь реагировать с холестерином создавая нерастворимые организмом вредных связей. Проветриванием пренебрегать не стоит.

Увиолевое стекло бактерицидной лампы производит при работе фильтрацию спектральной линии на 186 нанометрах, которая отвечает за озонообразующие явления. Таким образом, бактерицидные лампы не оказываются источником озона или иных вредных испарений от воздействия ультрафиолета, что позволяет использовать их регулярно или постоянно без производства проветривания помещений.

Информация / О бактерицидных облучателях-рециркуляторах

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовым называется невидимое человеческим глазом электромагнитное излучение с длиной волны от 100 до 400 нм.

Ультрафиолетовое бактерицидное излучение – коротковолновое излучение ультрафиолетового диапазона (УФ-C) c длиной волны в интервале от 100 до 315 нм,  действие которого проявляется в деструктивно-модифицирующих фотохимических повреждениях ДНК клеточного ядра микроорганизма, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующем поколении.

Реакция живой клетки на ультрафиолетовое излучение зависит от  длины волны, интенсивности и времени воздействия. Наибольшее разрушающее воздействие на микроорганизмы оказывает излучение с длиной волны 265 нм.

Установлено, что воздействие ультрафиолета на различные микроорганизмы идентично, то есть все многообразие микроорганизмов поражается ультрафиолетом в диапазоне длин волн 205-315 нм с максимумом при 265 нм.

Микроорганизмы относятся к кумулятивным фотобиологическим приемникам, поэтому поражение микроорганизмов зависит от мощности УФ-излучения и времени воздействия, т.е. определяется бактерицидной дозой облучения.

Каждый вид микроорганизмов поражается определенной бактерицидной дозой облучения. Более чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения вирусы и бактерии в вегетативной форме (палочки, кокки). Менее чувствительны грибы и простейшие микроорганизмы. Наибольшей устойчивостью обладают споровые формы бактерий.

О лампах

Наиболее распространенным источником бактерицидного ультрафиолетового излучения являются разрядные ртутные лампы низкого давления с излучением на длине волны 253,7 нм, т.е. с излучением вблизи максимального бактерицидного действия — 265 нм.

Наряду с излучением с длиной волны 253,7 нм в спектре излучения ртутных ламп низкого давления содержится излучение с длиной волны 185 нм, которое в случае взаимодействия с молекулами кислорода в воздушной среде образует озон, высокие концентрации которого могут привести к опасным последствиям для здоровья человека.

Чтобы исключить воздействие этой части спектра излучения на кислород воздуха, современные ртутные лампы производятся  из специального стекла, которое не пропускает (отфильтровывает) спектр излучения меньше 200 нм.

Таким образом, современные бактерицидные  лампы обеззараживают воздух без образования озона.

В рециркуляторах «Кристалл-2» установлены две лампы OSRAM PURITEC HNS S 11 W G23 (PDF — 256 Kb) мощностью 11 Вт каждая.

В рециркуляторах «Кристалл-3» установлены две лампы OSRAM PURITEC HNS 15 W G13 (PDF — 252 Kb) мощностью 15 Вт каждая.

Более подробно о свойствах бактерицидных ультрафиолетовых ламп OSRAM PURITEC можно узнать здесь (PDF — 3.3 Mb).

Закрытые и открытые облучатели

Бактерицидные облучатели подразделяют на открытые и закрытые.

У открытых облучателей излучение от ламп распространяется в окружающем пространстве, не ограниченном экранами. Открытое излучение бактерицидных ламп оказывает вредное воздействие на человека, вызывая поверхностную эритему и воспаление слизистых оболочек глаза, а при больших дозах и отслоение сетчатки глаз. 

Дезинфекция в помещении производится только в отсутствии людей. Следует отметить, что прямые бактерицидные ультрафиолетовые лучи вредны для животных и растений, а также воздействуют на краски, обои, покрытия, мебель, вызывая их обесцвечивание, «выгорание».

У закрытых облучателей («Кристалл-2», «Кристалл-3») излучение от ламп распространяется в специальной камере, убивает в ней микроорганизмы, а затем обеззараженный воздух попадает в помещение и смешивается с обсемененным воздухом помещения. В результате циркуляции воздуха через рециркулятор происходит снижение обсемененности воздуха в помещении по времени.

Дезинфекция в помещении производится без ограничений по времени пребывания людей, животных в помещении.

Конструкция рециркуляторов «Кристалл»

Металлический окрашенный прямоугольный корпус состоит из двух частей, соединенных с помощью четырех самонарезающих винтов.

На передней стенке корпуса расположен индикатор, светящийся при горении ламп, на боковой  — сетевой выключатель и провод длиной 1,5 м с сетевой вилкой.

Рециркулятор выполнен в виде настенной модели. На задней стенке корпуса имеются две прорези для крепления облучателя в горизонтальном положении.

Внутри корпуса расположены две бактерицидные лампы соответствующей мощности, пускорегулирующая аппаратура, а так же трансформатор с выпрямителем, использующийся для питания двух низковольтных вентиляторов.

Принцип работы

Воздух в помещении прокачивается через рециркулятор с помощью малошумных вентиляторов.

Через входное отверстие с торца рециркулятора обсемененный микроорганизмами воздух попадает в специальную камеру с бактерицидными ультрафиолетовыми лампами, а затем после дезинфекции выходит с другой стороны рециркулятора.

Характеристики излучения бактерицидных ламп обеспечивают необходимые дозы облучения микроорганизмов с высокой бактерицидной эффективностью.

Высокие расходы воздуха через рециркулятор обеспечиваются производительными вентиляторами и оптимальными размерами входных и выходных отверстий.

Рекомендации по установке и обслуживанию рециркуляторов

Эффективность обеззараживания воздуха зависит от расположения рециркуляторов в помещении. 

1. Рециркулятор должен размещаться горизонтально на стене, на высоте 1,5 — 2 м от пола с беспрепятственным забором и выбросом воздуха.
2. Рециркулятор предпочтительно располагать на стене, перпендикулярной к окнам и к стене с установленными отопительными приборами, для эффективного перемешивания воздуха в помещении и снижения вероятности образования застойных зон.
3. Если применяется несколько рециркуляторов в помещении, то их необходимо устанавливать на одной стене, чтобы образовывался один общий вихрь движения воздуха в одном направлении.
4. Перед установкой необходимо снять крышку корпуса облучателя и удалить поролоновые прокладки из под ламп.
5. Санитарная обработка заключается в регулярной (не реже одного раза в месяц) обработке ламп сначала спиртовой салфеткой, затем сухой мягкой салфеткой.

Выбор рециркулятора и методика расчета

При выборе облучателей закрытого типа необходимо учитывать потребную бактерицидную эффективность обеззараживания воздуха в помещении.

Каждой категории помещений соответствует своя эффективность обеззараживания и относительная величина  Пр/V, где — отношение Пр – производительность рециркулятора (м.куб/час), V — объем помещения (м.куб).

Для различных категорий помещений уровень бактерицидной эффективности разный. Это нашло отражение в следующих нормативных документах:

1. Руководство 3.5.1904-04 «Использование ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздуха в помещениях»

2. Методические указания МУ 2.3.975-00 «Применение ультрафиолетового бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений организаций пищевой промышленности, общественного питания и торговли продовольственными товарами»

По этим исходным данным определяем отношение Пр/V, а затем, умножая на объем помещения V, получаем потребную производительность рециркулятора для конкретного объема помещения.

Полученная суммарная производительность может быть обеспечена одним или несколькими рециркуляторами.

Пример.

— Детская комната имеет площадь 20 м.кв. и высоту потолков 2,5 м.

— Детская комната относится к IV категории с относительной величиной Пр/V=0,8.

— Объем помещения равен 20 х 2,5 = 50 м.куб.

— Суммарная производительность рециркуляторов равна произведению отношения (Пр/V) на объем помещения (V) и составляет 0,8 х 50 = 40 м.куб/час.

Таким образом, в данном помещении можно установить «Кристалл-2» производительностью 60 м.куб/час в количестве 1 шт.

Обеззараживание воздушной среды УФ бактерицидным излучением. Журнал «Светотехника» №2 (2020)

Обеззараживание воздушной среды УФ бактерицидным излучением. Журнал «Светотехника» №2 (2020)

Авторы статьи:

Вассерман Александр Львович

Вассерман Александр Львович, кандидат технических наук. Окончил электрофизический факультет ВЗЭИ в 1957 г. Консультант ООО НПВФ «Кумарин»

Аннотация

В нашей стране с 2005 г. использование УФ бактерицидного излучения для обеззараживания воздушной среды помещений регламентируется руководством Р 3.5.1904–64 (на рекомендательном уровне). Это излучение опасно для человека – поражаются кожа и, особенно, глаза. Во избежание облучения людей при обеззараживании воздуха в помещении необходимо использовать закрытые облучатели (рециркуляторы) с бактерицидными лампами, а не открытые, излучение которых охватывает весь объём помещения, что требует удаления из него людей и соблюдения всех соответствующих мер безопасности.
К сожалению, на практике могут возникать – случайно или по незнанию правил эксплуатации открытых облучателей персоналом – нарушения правил безопасности, ведущие к тяжёлым последствиям. Для исключения таких нарушений необходимо повышать уровень знаний обслуживающего персонала, но специальной учебно-технической литературы нет. В настоящей статье делается попытка восполнить этот пробел.

Список использованной литературы

1. Нейштадт Я.Э. Бактерицидное УФ излучение. – М.: Медгиз, 1956. – 120 с.
2. Костюченко С.В., Красночуб А.Б., Кудрявцев Н.Н. Новое поколение бактерицидных облучателей для обеззараживания воздуха и воды на базе высокоэффективных амальгамных ламп // Светотехника. – 2004. – № 4 – С. 15–19.
3. Васильев А.И., Красночуб А.Б., Кузьменко М.Е, Петренко Ю.П., Печеркин А.Я. Анализ современных промышленных источников бактерицидного УФ излучения // Светотехника. – 2004. – № 6. – С. 42–45.
4. Ультрафиолетовые технологии в современном мире: коллективная монография под ред. Ф.В. Кармазинова и др. – Долгопрудный: Издательский Дом «Интеллект», 2012,– 392 с.
5. Вассерман А.Л., Шандала М.Г., Юзбашев В.Г. УФ излучение в профилактике инфекционных заболеваний. – М.: Медицина, 2003. – 204 с.
6. Вассерман А.Л., Юзбашев В.Г. Математическая модель для расчёта производительности УФ бактерицидного рециркулятора // Светотехника. – 2015. –№ 6. – С. 38–39.
7. Арцимович Л.А. Элементарная физика плазмы. – М.: Госатомиздат, 1963. – 98 с.
8. Рохлин Г.Н. Газоразрядные источники света. – М.-Л.: Энергия, 1966. – 560 с.
9. Вассерман А.Л. Измерение бактерицидного потока УФ ртутных ламп низкого давления // Светотехника. – 2019. –№ 1. – С. 69–72.
10. Справочная книга по светотехнике. 4-е изд., перераб. и доп. / Под общ. ред. Ю.Б. Айзенберга и Г.В. Бооса. – М.: 2019. – 892 с.

Ключевые слова

Выберите вариант доступа к этой статье

Купить

УФ-лучей и ламп: ультрафиолетовое излучение-С, дезинфекция и коронавирус

Учитывая текущую вспышку коронавирусной болезни 2019 (COVID-19), вызванной новым коронавирусом SARS-CoV-2, потребители могут быть заинтересованы в приобретении ультрафиолетовых ламп C (UVC) для дезинфекции поверхностей в доме или аналогичных помещениях.FDA дает ответы на вопросы потребителей об использовании этих ламп для дезинфекции во время пандемии COVID-19.

На этой странице:

Связанная страница:

Ультрафиолетовое излучение и коронавирус SARS-CoV-2

В: Могут ли УФ-лампы нейтрализовать коронавирус SARS-CoV-2?

A: УФС-излучение — известное дезинфицирующее средство для воздуха, воды и непористых поверхностей. УФ-излучение на протяжении десятилетий эффективно использовалось для уменьшения распространения бактерий, таких как туберкулез.По этой причине УФ-лампы часто называют «бактерицидными».

Было показано, что излучение

UVC разрушает внешнюю белковую оболочку SARS-Coronavirus, который отличается от нынешнего вируса SARS-CoV-2. Уничтожение в конечном итоге приводит к инактивации вируса. (см. Дальний УФС-свет (222 нм) эффективно и безопасно инактивирует воздушно-капельные коронавирусы человека). УФ-излучение также может быть эффективным для инактивации вируса SARS-CoV-2, который вызывает коронавирусную болезнь 2019 (COVID-19).Для получения дополнительной информации см. «В: Где я могу узнать больше об УФ-излучении и дезинфекции?». Однако в настоящее время опубликованные данные о длине волны, дозе и продолжительности УФС-излучения, необходимого для инактивации вируса SARS-CoV-2, ограничены.

Помимо понимания того, эффективно ли УФ-излучение для инактивации конкретного вируса, существуют также ограничения на то, насколько эффективным может быть УФ-излучение при инактивации вирусов в целом.

• Прямое воздействие: УФ-излучение может инактивировать вирус только в том случае, если вирус подвергается прямому воздействию радиации.Следовательно, инактивация вирусов на поверхностях может быть неэффективной из-за блокировки УФ-излучения почвой, такой как пыль, или другими загрязняющими веществами, такими как физиологические жидкости.
• Доза и продолжительность: Многие из УФ-ламп, продаваемых для домашнего использования, имеют низкие дозы, поэтому может потребоваться более длительное воздействие на заданную площадь поверхности, чтобы потенциально обеспечить эффективную инактивацию бактерий или вирусов.

УФ-излучение обычно используется внутри воздуховодов для дезинфекции воздуха. Это самый безопасный способ использования УФ-излучения, поскольку прямое воздействие УФ-излучения на кожу или глаза человека может вызвать травмы, а установка УФ-излучения в воздуховоде с меньшей вероятностью вызовет воздействие на кожу и глаза.

Поступали сообщения о ожогах кожи и глаз в результате неправильной установки УФ-ламп в помещениях, в которых могут находиться люди.

В: Может ли излучение UVB или UVA инактивировать коронавирус SARS-CoV-2?

A: Ожидается, что излучение UVB и UVA будет менее эффективно, чем излучение UVC, для инактивации коронавируса SARS-CoV-2.

• UVB: Есть некоторые свидетельства того, что излучение UVB эффективно при инактивации других вирусов SARS (не SARS-CoV-2).Однако при этом он менее эффективен, чем УФ-С, и более опасен для человека, чем УФ-излучение, поскольку УФ-излучение В может проникать глубже в кожу и глаза. Известно, что УФ-В вызывает повреждение ДНК и является фактором риска развития рака кожи и катаракты.
• UVA: UVA-излучение менее опасно, чем UVB-излучение, но также значительно (примерно в 1000 раз) менее эффективно, чем UVB- или UVC-излучение, при инактивации других вирусов SARS. УФА также влияет на старение кожи и риск рака кожи.

В: Безопасно ли использовать УФ-лампу для дезинфекции дома?

A: Учитывайте как риски УФ-ламп для людей и объектов, так и риск неполной инактивации вируса.

Риски: лампы UVC, используемые для дезинфекции, могут представлять потенциальные риски для здоровья и безопасности в зависимости от длины волны UVC, дозы и продолжительности воздействия излучения. Риск может возрасти, если устройство неправильно установлено или используется неподготовленными людьми.

• Прямое воздействие ультрафиолетового излучения некоторых ультрафиолетовых ламп на кожу и глаза может вызвать болезненное повреждение глаз и кожные реакции, похожие на ожоги. Никогда не смотрите прямо на источник УФ-лампы, даже кратко. Если вы испытали травму, связанную с использованием УФ-лампы, мы рекомендуем вам сообщить об этом в FDA.
• Некоторые лампы UVC выделяют озон. Вдыхание озона может вызвать раздражение дыхательных путей.
• UVC может разрушать некоторые материалы, такие как пластик, полимеры и окрашенный текстиль.
• Некоторые лампы UVC содержат ртуть. Поскольку ртуть токсична даже в небольших количествах, необходимо соблюдать особую осторожность при очистке сломанной лампы и утилизации лампы.

Эффективность: Эффективность УФ-ламп для инактивации вируса SARS-CoV-2 неизвестна, поскольку опубликованные данные о длине волны, дозе и продолжительности УФ-излучения, необходимого для инактивации вируса SARS-CoV-2, ограничены. Важно понимать, что, как правило, УФС не может инактивировать вирус или бактерию, если они не подвергаются прямому воздействию УФС.Другими словами, вирус или бактерия не будут инактивированы, если они покрыты пылью или почвой, внедрены в пористую поверхность или на нижнюю сторону поверхности.

Чтобы узнать больше о конкретной УФ-лампе, вы можете:

• Спросите производителя о рисках для здоровья и безопасности продукта, а также о наличии инструкций по использованию / информации для обучения.
• Спросите, выделяет ли продукт озон.
• Спросите, какой материал совместим с УФ-дезинфекцией.
• Спросите, содержит ли лампа ртуть. Эта информация может оказаться полезной, если лампа повреждена и вам нужно знать, как очистить и / или утилизировать лампу.

В: Все ли лампы, вырабатывающие УФС-излучение, одинаковы?

Не все лампы UVC одинаковы. Лампы могут излучать ультрафиолетовое излучение с очень специфической длиной волны (например, 254 нм или 222 нм) или могут излучать УФ-свет в широком диапазоне длин волн. Некоторые лампы также излучают видимое и инфракрасное излучение. Длины волн, излучаемые лампой, могут повлиять на эффективность лампы при инактивации вирусов и могут повлиять на риски для здоровья и безопасности, связанные с лампой.Некоторые лампы излучают несколько типов длин волн. Испытание лампы может определить, излучает ли лампа на других длинах волн и насколько сильно.

Имеются некоторые свидетельства того, что эксимерные лампы с пиковой длиной волны 222 нм могут вызывать меньшее повреждение кожи, глаз и ДНК, чем длина волны 254 нм, но данные о долгосрочной безопасности отсутствуют. Для получения дополнительной информации см. «В: Где я могу узнать больше об УФ-излучении и дезинфекции?».

В: Какие типы ламп могут производить УФ-излучение?

Ртутная лампа низкого давления: Исторически наиболее распространенным типом лампы, используемой для получения УФС-излучения, была ртутная лампа низкого давления, которая имеет основное (> 90%) излучение на длине волны 254 нм.Лампы этого типа также производят волны других длин. Существуют и другие лампы, которые излучают УФ-излучение в широком диапазоне длин волн, но также излучают видимое и инфракрасное излучение.

Эксимерная лампа или лампа Far-UVC: Тип лампы, называемой «эксимерной лампой», с пиковым излучением около 222 нм.

Импульсные ксеноновые лампы: Эти лампы, которые излучают короткие импульсы широкого спектра (включая УФ, видимый и инфракрасный) света, были отфильтрованы для испускания в основном УФ-излучения и иногда используются в больницах для обработки поверхностей в операционных или другие пространства.Обычно они используются, когда в помещении нет людей.

Светодиоды (LED): Светоизлучающие диоды (LED), излучающие УФ-излучение, также становятся все более доступными. Обычно светодиоды излучают очень узкую полосу длин волн. Доступные в настоящее время УФ-светодиоды имеют максимальную длину волны 265 нм, 273 нм и 280 нм, среди прочего. Одним из преимуществ светодиодов перед ртутными лампами низкого давления является то, что они не содержат ртути. Однако небольшая площадь поверхности и более высокая направленность светодиодов могут сделать их менее эффективными для бактерицидных применений.

Q: Где я могу узнать больше об УФ-излучении и дезинфекции?

A: Для получения общей информации об УФ-излучении см. Ультрафиолетовое (УФ) излучение.

Для получения более подробной технической информации см. Эти отчеты и публикации:

С вопросами об этой странице обращайтесь 1-888-INFO-FDA или в Управление технологий здравоохранения 7: Управление диагностики in vitro и радиологического здоровья (OIR) / Отдел радиологического здоровья (DRH) по адресу [email protected] .

Регламент FDA для УФ-ламп

Q: Какова роль FDA в надзоре за УФ-лампами?

A: Лампы UVC — это электронные изделия.FDA регулирует электронные изделия, излучающие радиацию (как немедицинские, так и медицинские изделия), посредством Положений о радиационном контроле электронных изделий, которые первоначально были приняты как Закон о радиационном контроле для здоровья и безопасности. Некоторые электронные продукты также могут регулироваться как медицинские устройства. FDA отвечает за регулирование фирм, которые производят, переупаковывают, маркируют и / или импортируют медицинские устройства, продаваемые в США.

Производители ламп

UVC несут ответственность за соблюдение всех применимых нормативных требований, включая Раздел 21 Свода федеральных нормативных актов (CFR), части с 1000 по 1004 и раздел 1005.25 и, если применимо, 21 CFR, глава I, подраздел H. Нормы радиологического здоровья включают в себя сообщение о случайных радиационных происшествиях, уведомление FDA и клиентов о дефектах радиационной безопасности и назначение американского агента по импортным лампам. Когда УФ-лампа регулируется только как электронное изделие, в настоящее время не существует каких-либо конкретных стандартов производительности FDA.

Ультрафиолетовые лампы, предназначенные для медицинских целей, такие как продукты, дезинфицирующие другие медицинские устройства или облучающие часть тела человека, которые соответствуют определению медицинского устройства в соответствии с разделом 201 (h) Федерального закона о пищевых продуктах, лекарствах и косметических средствах, также обычно требуют Разрешение, одобрение или разрешение FDA до выхода на рынок.

Для получения дополнительной информации см. Страницы FDA «Как определить, является ли ваш продукт медицинским устройством» и «Обзор нормативных требований к устройствам».

УФ-излучение может вызвать серьезные ожоги (кожи) и травмы глаз (фотокератит). Избегайте прямого воздействия ультрафиолетового излучения на кожу и никогда не смотрите прямо на источник ультрафиолетового света, даже ненадолго. Если клиенты обнаруживают проблему с УФ-лампой, они могут сообщить об этом производителю и FDA.

Потребители, которые хотят больше узнать о роли Агентства по охране окружающей среды (EPA), могут захотеть увидеть страницу EPA, Почему генераторы озона, ультрафиолетовые лампы или очистители воздуха не включены в Список N? Могу ли я использовать их, чтобы убить COVID-19?

ученых рассматривают использование ультрафиолетового света в помещении для борьбы с коронавирусом в воздухе

По мере того, как общество пытается оправиться от пандемии коронавируса, некоторые ученые надеются, что технология десятилетней давности может удалить патогены из воздуха в магазинах, ресторанах и классах, что потенциально может сыграть решающую роль. роль в сдерживании дальнейшего распространения инфекции.

Он носит неуклюжее название бактерицидное ультрафиолетовое облучение в верхней комнате, и это что-то вроде переноса силы солнечного света в помещении.

«В прошлом мы изо всех сил пытались увидеть эту высокоэффективную и очень безопасную технологию, полностью реализованную для лечения инфекций, передающихся воздушно-капельным путем», — сказал д-р Эдвард А. Нарделл, профессор глобального здравоохранения и социальной медицины Гарвардской медицинской школы. «Мы провели исследования. Мы знаем, что это работает ».

Солнечный свет дезинфицирует, а УФ-часть его спектра особенно эффективна при уничтожении переносимых по воздуху патогенов.

Это не то, что непонятно описал президент Трамп в апреле, когда предложил облучать внутренности пациентов с Covid-19 ультрафиолетовым светом. Портативные ультрафиолетовые установки уже используются для стерилизации поверхностей в больничных палатах и ​​вагонах метро, ​​но их можно использовать только тогда, когда эти помещения свободны.

В подходе, описанном такими учеными, как доктор Нарделл, светильники, устанавливаемые на стенах или потолках, похожие на люминесцентные лампы, используемые сегодня, освещают ультрафиолетовым светом верхнюю часть внутреннего пространства, намного выше голов людей.Иногда устанавливаются потолочные вентиляторы, которые направляют воздух вверх, чтобы быстрее улавливать плавающие бактерии, вирусы и грибки. Другая частота ультрафиолета может быть даже безопаснее, даже если она направлена ​​непосредственно на людей, что также позволит дезинфицировать поверхности.

Ультрафиолет искажает генетический материал патогенов — ДНК бактерий и грибов, РНК вирусов — предотвращая их размножение. «По сути, вы его убили», — сказал Уильям П. Банфлет, профессор архитектурной инженерии в Университете штата Пенсильвания.

Доктор Нарделл подсчитал, что установка имеющегося в продаже оборудования для магазина среднего размера, такого как Walmart, обойдется примерно в 100 000 долларов, что может быть слишком дорого для некоторых небольших предприятий.

Системы также увеличивают счета за электроэнергию и требуют очистки и обслуживания. «Они не подключаются и не уходят навсегда», — сказал доктор Нарделл.

В 1930-х годах в Филадельфии были установлены первые ультрафиолетовые светильники для верхних помещений.

В течение пяти лет экспериментов в нескольких школах ученики в классах, оборудованных ультрафиолетовыми приборами, с меньшей вероятностью заразились и распространяли некоторые заразные болезни, такие как оспа и эпидемический паротит.

Самое поразительное расхождение произошло весной 1941 года, когда корь охватила школы Филадельфии. В одной из школ Germantown Friends School в классах начальной школы были установлены ультрафиолетовые светильники. Там заболели около 15 процентов детей, не имевших иммунитета к кори, то есть тех, кто ранее не болел.

В классах старших классов, где не были установлены ультрафиолетовые светильники, более половины восприимчивых учеников заболели корью.

«Нет сомнений в том, что диапазон длин волн убивает или инактивирует микроорганизмы», — сказал д-р Банфлет, который недавно провел онлайн-семинар по этой теме.

Но эксперты признают, что использование ультрафиолетового света в помещении может оказаться непростой задачей. В конце концов, на протяжении десятилетий людям говорили носить солнцезащитный крем, чтобы предотвратить рак кожи, вызванный ультрафиолетовыми лучами солнечного света — длинами волн, известными как UVA и UVB.

По этой причине в бактерицидных светильниках используются световые волны с длиной волны, известной как UVC, которая короче, чем UVA и UVB.Более короткие длины волн означают, что частицы света или фотоны имеют более высокую энергию. Как ни странно, это означает, что УФС более безопасен для людей, потому что он поглощается белками внешнего слоя мертвых клеток кожи, прежде чем достигнет ДНК в живых клетках. (Наружный солнечный свет лишен ультрафиолета C, потому что его блокирует атмосфера Земли.)

UVC может раздражать кожу и глаза, поэтому свет обычно ограничивается областью над головами людей или для использования в пустых комнатах. Обычно раздражение проходит в течение нескольких дней.Безопасность UVC «действительно давно установлена», — сказал д-р Нарделл.

Иногда УФ-лампы устанавливают в вентиляционных каналах, вне поля зрения и полностью защищенных от людей.

Международный аэропорт Сиракузы Хэнкок в северной части штата Нью-Йорк, например, установил оборудование над контрольно-пропускными пунктами и зонами прибытия.

«Исторически это были приюты для бездомных и медицинские центры», — сказал Дэниел Джонс, президент UV Resources в Санта-Кларите, Калифорния., производитель оборудования, используемого в аэропорту. Продажи за последний месяц выросли в десять раз. «Спрос зашкаливает», — сказал он.

Доктор Нарделл начал исследования в этой области в 1980-х годах после вспышки лекарственно-устойчивого туберкулеза в бостонском приюте для бездомных. Позже в туберкулезном отделении в Южной Африке он и его сотрудники установили ультрафиолетовые светильники, которые включались через день. Во время работы оборудования воздух из палаты поступал в камеру с 90 морскими свинками, которые могут заразиться туберкулезом.Вторая группа из 90 морских свинок служила контрольной группой. Когда светильники были выключены, в их камеру подавался неочищенный воздух.

Заразилось гораздо больше животных контрольной группы. Исследователи пришли к выводу, что ультрафиолетовое излучение снижает передачу болезни примерно на 80 процентов.

Ученые сейчас также изучают то, что называется дальним УФС — еще более короткой и высокой длиной волны энергии — которая кажется даже более безопасной и которую можно непрерывно омывать по всей комнате, дезинфицируя поверхности в дополнение к уничтожению патогенов в воздухе.Производители только начинают наращивать производство далеких УФ-светильников.

«Недостаточно скоро, чтобы помочь нам с нынешней волной», — сказал Дэвид Бреннер, директор Центра радиологических исследований Медицинского центра Колумбийского университета. «Возможно, достаточно скоро для следующего удара, о котором все говорят».

Доктор Бреннер проводит лабораторные эксперименты, которые позволят облучать лысых мышей дальним ультрафиолетовым излучением в течение восьми часов в день в течение 60 недель. По его словам, после 40 недель нет никаких признаков предраковых поражений или повреждения глаз.

Одна из проблем более широкого использования ультрафиолетового света — показать, что оно хорошо работает в различных условиях. Больницы, как правило, хорошо вентилируются и содержатся в хорошем состоянии. Будет ли воздух в огромном универмаге проходить достаточно близко к приборам, чтобы его можно было продезинфицировать? Будет ли крепление на стене ресторана достаточно эффективным, чтобы остановить распространение вируса от зараженной закусочной за одним столом к ​​соседним столам?

«Владельцы торговых центров звонят с тем же вопросом», — сказала Елена Сребрич, профессор машиностроения в Университете Мэриленда.

Отчасти проблема заключается в том, что размещение светильников и вентиляторов необходимо оптимизировать для конкретных пространств, а эффективность еще не продемонстрирована в больших общественных местах.

Ранее компьютерное моделирование, проведенное доктором Сребрич, показало, что ее модели соответствуют экспериментальным тестам, но в работе рассматривались небольшие пространства, например отдельные комнаты.

Помогли потолочные вентиляторы, повысив эффективность примерно на треть. Без вентиляторов от 25 до 30 процентов болезнетворных микроорганизмов никогда не погибали бы, потому что карманы воздуха никогда не попадали на пути ультрафиолетовых лучей.

Сейчас она и доктор Нарделл применяют модели в более крупных помещениях, таких как аэропорты и магазины розничной торговли.

«Я знаю, что это определенно повысит безопасность, — сказал доктор Сребрич, — но я не могу сказать вам, насколько и насколько безопасно, или пойду ли я в торговый центр».

Тогда возникает проблема вызова технологии бактерицидного ультрафиолетового облучения. Доктор Нарделл считает, что ему нужно новое название, возможно, такое простое, как «легкая дезинфекция».

«У нас были проблемы с П.Р. на протяжении десятилетий, и мы страдали от них», — сказал д-р.- сказал Нарделл.

Как бактерицидное ультрафиолетовое облучение улучшает качество воздуха в помещении — Sobieski Services

Если вы в последнее время много принюхивались и чихали, вы не одиноки. Хотя мы мало что можем сделать, чтобы помочь вам с аллергией на открытом воздухе, существует множество способов борьбы с аллергией в помещении и улучшения вашего дыхания и комфорта дома.

Фактически считается, что воздух в помещении в 2-5 раз (а иногда и в 100 раз) более загрязнен, чем воздух снаружи (EPA). На рынке представлено множество продуктов для контроля качества воздуха в помещениях, но, пожалуй, наиболее эффективными из них являются бактерицидные УФ-очистители воздуха.Эти системы устанавливаются непосредственно в вашу систему воздуховодов, чтобы уничтожить любые микроорганизмы, прошедшие через воздушный фильтр вашего HVAC.

Что такое бактерицидное ультрафиолетовое облучение воздуха (UVGI)?

Воздухоочистители UVGI используют ультрафиолетовый свет (УФ-С) для разрушения ДНК микроорганизмов, плавающих вокруг вашего дома. Эти взвешенные в воздухе частицы поступают от растений, животных и микробов и могут вызывать и усугублять респираторные заболевания. Помимо респираторного воздействия этих биоаэрозолей, они также переносят вирусы и опасные бактерии, которые могут вызвать заболевание.Качество воздуха в помещениях является серьезной проблемой не только для нашего здоровья и благополучия, но и для экономики и процветания нашей страны.

Ультрафиолетовое излучение естественным образом вырабатывается солнцем, что является одной из причин, почему наружный воздух зачастую менее загрязнен, чем воздух в помещении. УФ-свет оказывает на человека положительное и отрицательное воздействие. С одной стороны, он помогает убивать бактерии и обеспечивает нас витамином D, который помогает укрепить кости. С другой стороны, он также может вызвать рак кожи, веснушки, солнечные ожоги и другие негативные эффекты.

Несмотря на то, что существует законное беспокойство по поводу воздействия УФ-излучения, УФ-воздухоочистители встроены в вашу существующую систему воздуховодов, вдали от любого контакта с людьми. Их совершенно безопасно иметь дома. Вы также можете использовать ультрафиолетовый свет для очистки воды.

Как работают УФ-очистители воздуха?

Когда воздух циркулирует в вашем доме, взвешенные в воздухе частицы проходят через систему отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и воздуховоды. В то время как некоторые более крупные частицы будут задерживаться в вашем воздушном фильтре, другие частицы будут продолжать попадать в воздуховоды.Именно здесь находятся ваши ультрафиолетовые бактерицидные воздухоочистители, чтобы предотвратить дальнейшее распространение микроскопических организмов. Сильный ультрафиолетовый свет повреждает ДНК микроорганизмов, делая их неспособными выполнять жизненно важные клеточные функции, в конечном итоге убивая их.
Свет эффективно стерилизует организмы, убивая их у источника. Ультрафиолетовые очистители воздуха особенно эффективны в уничтожении плесени и бактерий в вашей системе отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, включая змеевик внутреннего испарителя, поддон для конденсата и дренажную линию теплового насоса или системы кондиционирования.

Ультрафиолетовый свет освещает основные компоненты вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, чтобы поддерживать их чистоту и эффективность в течение всего года. Воздухоочистители с ультрафиолетовым излучением отлично подходят не только для вашего комфорта и здоровья, но также для эффективности и срока службы вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Вы можете выбрать установку УФ-ламп в трех конфигурациях: автономные лампы в воздуховодах, УФ-фильтры для всего дома и УФ-лампы змеевика испарителя.

УФ-очиститель воздуха Преимущества

По данным EPA, «почти каждый 13-й ребенок школьного возраста страдает астмой, которая является основной причиной пропусков занятий в школе из-за хронических заболеваний.Существуют веские доказательства того, что воздействие аллергенов, таких как пылевые клещи, вредители и плесень, в помещении, играет определенную роль в возникновении симптомов астмы ».

Улучшение фильтрации воздуха в вашем доме (не забывайте проверять воздушный фильтр каждые 30 дней) и дополнительный шаг по установке УФ-воздухоочистителя в вашем доме помогут:

• Уменьшите количество биоаэрозолей, включая плесень, грибок, плесень и т. вирусы и бактерии
• Профилактика болезней и болезней
• Плесень на контрольной поверхности
• Уменьшает головные боли, усталость, носовые пазухи, кашель, аллергию и респираторные проблемы
• Увеличивает срок службы вашей системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха
• Снижение эксплуатационных расходов и минимизация технического обслуживания

Для получения дополнительной информации об ультрафиолетовых лучах и о том, как системы ультрафиолетового света могут поддерживать чистоту воздуха в помещении, обращайтесь в Sobieski Services.

/ blog / how-uv-бактерицидное облучение улучшает качество воздуха в помещении

Подходы для дезинфекции жилых помещений ef

Новое исследование, опубликованное в номере Indoor Air , предлагает дизайнерские решения о том, как лучше всего использовать ультрафиолетовое бактерицидное облучение (UVGI) для дезинфекции жилых помещений без нанесения вреда людям. Это исследование было проведено Дорит Авив, доцентом архитектуры и директором лаборатории термальной архитектуры в Школе дизайна Стюарта Вайцмана Пенсильванского университета, приглашенным ученым Пенном Мяомиао Хоу и Йованом Пантеличем, экспертом по качеству воздуха в Katholieke Universiteit Leuven.

Устройства для бактерицидного ультрафиолетового излучения (UVGI) используют коротковолновый ультрафиолетовый свет для инактивации вирусов, бактерий и других патогенов путем разрушения их ДНК или РНК. Ультрафиолетовый свет очень эффективен и уже давно используется для очистки воздуха и поверхностей, причем во время пандемии он усиливается в таких условиях, как вагоны метро. Однако ультрафиолетовый свет также может повредить кожу и глаза, поэтому его следует использовать с осторожностью в людных помещениях.

Достижение баланса между эффективной дезинфекцией и личной безопасностью по сути является пространственной проблемой, говорит Авив, и в этом исследовании исследователи использовали свой архитектурный опыт, чтобы определить оптимальное размещение устройства UVGI для безопасной стерилизации пространства.«Вы пытаетесь дезинфицировать воздух, но при этом убедитесь, что люди в безопасности, поэтому это означает, что вам нужно понимать, как устройство работает во всем пространстве», — говорит она.

Исследователи использовали моделирование стандартного устройства UVGI и посмотрели, как различные конструктивные параметры влияют на распределение УФ-света между верхней зоной комнаты, где должна происходить дезинфекция аэрозолей, и нижней «занятой» зоной, в которой обитают люди, и где следует максимально избегать утечки ультрафиолетового излучения.«Идея состоит в том, чтобы создать зону облучения высокой интенсивности в верхней части комнаты и следить за тем, чтобы излучение высокой интенсивности не достигло человека в нижней зоне», — говорит Авив об установке.

Исследователи обнаружили, что потолок и высота установки имеют большое влияние на эффективность дезинфекции в верхней зоне. Основываясь на своем моделировании, исследователи рекомендуют по возможности увеличивать высоту устройства UVGI. Это не только увеличивает скорость дезинфекции, но и снижает возможность УФ-облучения в рабочей зоне.

Переменной, оказавшей наибольшее влияние на уменьшение утечки, была отражательная способность материала. Поскольку УФ-свет может поглощаться или отражаться материалом, как и видимый свет, использование красок или настенных покрытий с более низким коэффициентом отражения снижает вероятность образования УФ-излучением опасных «горячих точек» в рабочей зоне. Важно отметить, что изменения коэффициента отражения не повлияли на эффективность дезинфекции в верхней зоне.

Наряду с инструкциями о том, как люди могут установить эти устройства эффективным и безопасным способом, группа Авива в настоящее время изучает роль воздушных потоков в дезинфекции UVGI, ключевые идеи, которые могут быть использованы для определения того, как загрязненный и чистый воздух движется внутри комната.

###

Заявление об отказе от ответственности: AAAS и EurekAlert! не несут ответственности за точность выпусков новостей, размещенных на EurekAlert! участвующими учреждениями или для использования любой информации через систему EurekAlert.

Может ли ультрафиолет убить COVID-19?

Есть три основных способа избавиться от болезнетворных микроорганизмов, переносимых по воздуху, в интерьерах зданий. Патогены можно удалить из здания с помощью вытяжных вентиляторов, уловить их с помощью высокоэффективных воздушных фильтров или убить с помощью методов очистки воздуха.ASHRAE настоятельно рекомендует использовать бактерицидное ультрафиолетовое облучение или UVGI, которое эффективно против вирусов, бактерий и спор плесени.

Ультрафиолетовое излучение способно разрушить ДНК коронавируса и других патогенов. К сожалению, этот вид излучения вреден и для человека, и его нельзя применять непосредственно к пациентам. Однако ультрафиолетовые лучи можно безопасно использовать для очистки воздуха, воды, поверхностей и неодушевленных предметов. С этой технологией должны работать обученные специалисты, поскольку прямое воздействие УФ-излучения может повредить глаза и кожу.Квалифицированная инженерная фирма HVAC может помочь вам выбрать лучшие меры для защиты вашего здания от COVID-19.

Повысьте качество воздуха в помещении с помощью УФ-очистки, высокоэффективной фильтрации и интеллектуальной вентиляции.

ПРИМЕЧАНИЕ. Очистка воздуха с помощью UVGI и других мер HVAC предназначена как дополнение к рекомендациям органов здравоохранения, а не замена. Социальное дистанцирование, частое мытье рук и средства индивидуальной защиты (СИЗ) необходимы, даже если в вашем здании есть лучшая доступная система очистки воздуха.

Как УФ-излучение может убить патогены

Ультрафиолетовое излучение имеет длину волны от 100 до 400 нанометров (нм) и в зависимости от длины волны подразделяется на три полосы:

• UV-A, от 315 до 400 нм
• UV-B, от 280 до 315 нм
• UV-C, от 100 до 280 нм

Ультрафиолетовое излучение C несет больше всего энергии, и это делает его наиболее эффективным для уничтожения микробов. Согласно ASHRAE, оптимальный диапазон составляет от 200 до 280 нм, а максимальный бактерицидный эффект достигается при 265 нм.В большинстве систем очистки воздуха UVGI используется длина волны 253,7 нм, что близко к оптимальному значению.

УФ-излучение с длиной волны ниже 200 нм образует озон, поэтому его не рекомендуется использовать для очистки воздуха. Озон в верхних слоях атмосферы защищает нас от вредного космического излучения, но озон на уровне земли считается загрязняющим веществом. Озон вызывает раздражение дыхательных путей и боль в груди, и пациенты с астмой особенно уязвимы.

Озон также обладает бактерицидным действием, но требуемые для этого концентрации также вредны для человека.По этой причине очистка воздуха на основе озона не рекомендуется для жилых помещений. Перед установкой системы UVGI убедитесь, что она соответствует стандарту UL 2998 Процедура подтверждения экологических требований (ECVP) для нулевых выбросов озона из воздухоочистителей.

Типы систем УВГИ

Существует много типов систем UVGI, в которых используется один и тот же базовый принцип, но разные методы применения. При профессиональной инспекции инженерная фирма HVAC может помочь вам выбрать лучший вариант для строительства:

• Дезинфекция воздуха в воздуховоде
• Дезинфекция верхних слоев воздуха
• Дезинфекция поверхности в воздуховоде
• Обеззараживание переносных помещений

Дезинфекция воздуха в воздуховодах состоит из использования блоков УФ-ламп внутри оборудования HVAC или воздуховодов.Эти лампы непосредственно перекрывают воздушный поток и выделяют высокую дозу УФ-излучения по мере прохождения воздуха. Согласно ASHRAE, они обычно рассчитаны на скорость воздуха 500 футов в минуту, с минимальной зоной облучения 2 фута и временем воздействия УФ-излучения 0,25 секунды. Рекомендация ASHRAE заключается в использовании дезинфекции воздуха в воздуховоде в сочетании с фильтрацией не менее MERV 8.

Дезинфекция верхних слоев воздуха — это метод, обычно используемый для жилых помещений высотой не менее 7 футов, где стены и потолки имеют низкую отражательную способность ультрафиолета.Этот метод более эффективен, когда система вентиляции обеспечивает максимальное перемешивание воздуха и могут потребоваться дополнительные вентиляторы для обеспечения достаточной дезинфекции.

Дезинфекция поверхности воздуха в воздуховоде аналогична первому методу, но УФ-лампы расположены параллельно воздушному потоку, а не перпендикулярно. Поскольку такая схема увеличивает время экспозиции, УФ-излучение может быть меньше. Дезинфекцию поверхностей в воздуховоде можно также использовать для охлаждающих змеевиков, дренажных поддонов и других поверхностей, на которых может накапливаться влага.

Дезактивация переносных помещений , как следует из названия, использует передвижное устройство. Этот метод можно легко использовать для объектов и поверхностей, в отличие от трех других. Портативные устройства UVGI используются для уничтожения более устойчивых патогенов, чем коронавирусы.

УФ-С излучение обычно производится ртутными лампами низкого давления. Версии со светодиодами находятся в стадии разработки, но в настоящее время они нерентабельны. Учтите, что светодиодное освещение обычно используется для экономии энергии, а UVGI требует достаточно высокого выхода энергии для уничтожения микробов.При равном выходе UVGI современные светодиоды намного дороже, чем ртутные лампы низкого давления. Однако в будущем это может измениться.

Преимущество

UVGI состоит в том, что он устраняет сразу три опасности для здоровья: вирусы, бактерии и рост грибков. В настоящее время средства массовой информации сосредоточены на коронавирусе 2019 года (SARS-CoV-2), но бактерии Legionella также могут вызывать тяжелую пневмонию и распространяться в плохо обслуживаемых установках HVAC.

Ультрафиолетовый свет может сделать внутренние помещения более безопасными во время пандемии — если его правильно использовать

Ультрафиолетовое излучение давно используется в качестве дезинфицирующего средства, а вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, легко обезвреживается УФ-светом.Вопрос в том, как лучше всего использовать ультрафиолетовый свет для борьбы с распространением вируса и защиты здоровья человека, когда люди работают, учатся и делают покупки в помещении.

Вирус распространяется несколькими путями. Основной путь передачи — контакт от человека к человеку через аэрозоли и капли, выделяемые, когда инфицированный человек дышит, разговаривает, поет или кашляет. Вирус также может передаваться, когда люди касаются своего лица вскоре после прикосновения к поверхностям, зараженным инфицированными людьми.Это вызывает особую озабоченность в медицинских учреждениях, торговых помещениях, где люди часто касаются прилавков и товаров, а также в автобусах, поездах и самолетах.

Как инженер-эколог, изучающий УФ-свет, я заметил, что УФ-излучение можно использовать для снижения риска передачи обоими путями. Ультрафиолетовые лучи могут быть компонентами мобильных машин, управляемых роботами или людьми, которые дезинфицируют поверхности. Они также могут быть включены в системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или иным образом размещены в воздушных потоках для дезинфекции воздуха в помещении.Однако УФ-порталы, предназначенные для дезинфекции людей при входе в помещения, скорее всего, неэффективны и потенциально опасны.

Что такое ультрафиолет?

Электромагнитное излучение, которое включает радиоволны, видимый свет и рентгеновские лучи, измеряется в нанометрах или миллионных долях миллиметра. Ультрафиолетовое излучение состоит из длин волн от 100 до 400 нанометров, которые лежат за пределами фиолетовой части спектра видимого света и невидимы для человеческого глаза.УФ делится на области УФ-А, УФ-В и УФ-С, которые составляют 315–400 нм, 280–315 нм и 200–280 нм соответственно.

Озоновый слой в атмосфере отфильтровывает УФ-волны с длиной волны менее 300 нанометров, что блокирует УФ-С от солнца до того, как оно достигнет поверхности Земли. Я думаю о УФ-А как о диапазоне загара, а УФ-В как о диапазоне солнечного ожога. Достаточно высокие дозы УФ-В могут вызывать поражения кожи и рак кожи.

UV-C содержит наиболее эффективные длины волн для уничтожения патогенов.УФ-C также опасен для глаз и кожи. Источники искусственного УФ-света, предназначенные для дезинфекции, излучают свет в диапазоне УФ-С или в широком спектре, включая УФ-С.

Как УФ убивает патогены

УФ-фотонов размером от 200 до 300 нанометров достаточно эффективно поглощаются нуклеиновыми кислотами, составляющими ДНК и РНК, а фотоны размером менее 240 нанометров также хорошо поглощаются белками. Эти важные биомолекулы повреждаются поглощенной энергией, в результате чего генетический материал внутри вирусной частицы или микроорганизма не может воспроизводиться или вызывать инфекцию, что приводит к инактивации патогена.

Обычно требуется очень низкая доза ультрафиолетового излучения в этом бактерицидном диапазоне, чтобы инактивировать патоген. Доза УФ-излучения определяется интенсивностью источника света и продолжительностью воздействия. Для заданной необходимой дозы источники более высокой интенсивности требуют более короткого времени воздействия, в то время как источники более низкой интенсивности требуют более длительного времени воздействия.

Запуск УФ-излучения

Ультрафиолетовая дезинфекция, которую могут выполнять подобные роботы, снижает риск внутрибольничных инфекций.Марси Санчес / Офис по связям с общественностью Медицинского центра армии Уильяма Бомонта

Существует устоявшийся рынок устройств для УФ-дезинфекции. Больницы уже много лет используют роботов, излучающих ультрафиолетовое излучение, для дезинфекции палат, операционных и других мест, где может распространяться бактериальная инфекция. Эти роботы, в число которых входят Tru-D и Xenex, входят в пустые комнаты между пациентами и бродят вокруг, дистанционно испуская мощное ультрафиолетовое излучение для дезинфекции поверхностей. УФ-свет также используется для дезинфекции медицинских инструментов в специальных боксах для УФ-облучения.

UV используется или тестируется для дезинфекции автобусов, поездов и самолетов. После использования УФ-роботы или управляемые человеком машины, предназначенные для использования в транспортных средствах или самолетах, перемещаются и дезинфицируют поверхности, до которых может добраться свет. Предприятия также рассматривают технологию дезинфекции складских помещений и торговых площадей.

Управление городского транспорта Нью-Йорка (MTA) тестирует использование ультрафиолетового света для дезинфекции вышедших из строя вагонов метро.
MTA, CC BY-SA

Также можно использовать УФ для дезинфекции воздуха.В закрытых помещениях, таких как школы, рестораны и магазины, где есть некоторый поток воздуха, можно установить над головой лампы УФ-С, направленные на потолок, чтобы дезинфицировать воздух во время его циркуляции. Точно так же системы HVAC могут содержать источники ультрафиолетового света для дезинфекции воздуха, проходящего через воздуховоды. Авиакомпании также могут использовать ультрафиолетовую технологию для дезинфекции воздуха в самолетах или использовать ультрафиолетовое освещение в ванных комнатах в перерывах между посещениями.

Far UV-C — безопасно для человека?

Представьте себе, если бы каждый мог постоянно ходить в окружении ультрафиолетового излучения.Он убьет любой вирус в аэрозольной форме, который попадет в УФ-зону вокруг вас или выйдет из вашего носа или рта, если вы инфицированы и распространите вирус. Свет также дезинфицирует вашу кожу до того, как вы коснетесь лица. Этот сценарий может быть технологически возможен когда-нибудь в ближайшее время, но риски для здоровья вызывают серьезную озабоченность.

По мере уменьшения длины волны УФ-излучения способность фотонов проникать в кожу уменьшается. Эти более коротковолновые фотоны поглощаются верхним слоем кожи, что сводит к минимуму повреждение ДНК активно делящихся клеток кожи внизу.На длинах волн ниже 225 нанометров — дальняя область УФ-С — УФ кажется безопасным для воздействия на кожу при дозах ниже уровней воздействия, определенных Международным комитетом по защите от неионизирующего излучения.

Исследования подтверждают эти цифры с помощью моделей мышей. Однако о воздействии этих длин волн УФ-С на глаза и поврежденную кожу известно меньше, и людям следует избегать прямого воздействия сверх безопасных пределов.

Исследования показывают, что дальний ультрафиолетовый свет может убивать болезнетворные микроорганизмы, не нанося вреда здоровью человека.

Обещание Far UV-C для безопасной дезинфекции патогенных микроорганизмов открывает множество возможностей для УФ-применений. Это также привело к преждевременному и потенциально опасному использованию.

Некоторые предприятия устанавливают УФ-порталы, которые облучают людей, когда они проходят. Хотя это устройство может не причинить большого вреда или повреждения кожи за несколько секунд прохождения через портал, доставляемая малая доза и возможность дезинфицировать одежду также, вероятно, не будут эффективны для предотвращения передачи вируса.

[ Глубокие знания, ежедневно. Подпишитесь на рассылку новостей The Conversation.]

Что наиболее важно, безопасность глаз и долгосрочное воздействие не были хорошо изучены, и эти типы устройств необходимо регулировать и проверять на эффективность, прежде чем они будут использоваться в общественных местах. Также необходимо понимать влияние непрерывного бактерицидного облучения на микробиом окружающей среды в целом.

Поскольку все больше исследований дальнего УФ-С подтверждают, что воздействие на кожу человека не опасно, и если исследования воздействия на глаза не показывают вреда, возможно, что проверенные системы дальнего УФ-С, установленные в общественных местах, могут поддержать попытки борьбы с вирусом. передача SARS-CoV-2 и других потенциальных вирусных патогенов, передающихся по воздуху, сегодня и в будущем.

IJERPH | Бесплатный полнотекстовый | Исследование метода ультрафиолетового излучения для удаления летучих органических соединений и биоаэрозолей из воздуха помещений

3.2. Эффективность удаления загрязнителей воздуха за счет длительного воздействия UVGI

Эффективность удаления химических загрязнителей воздуха за счет длительного воздействия UVGI представлена ​​на рис. 4a, b. Фоновая концентрация HCHO была самой низкой в ​​зоне, используемой для удаления кухонных отходов, при средней концентрации 0,04 ppm (0.01–0.06 м.д.). После одной недели UVGI средняя концентрация HCHO составила 0,03 ppm (0,03–0,04 ppm), что указывает на степень удаления 17,1%. После двух недель облучения средняя концентрация HCHO снизилась до 0,02 частей на миллион, что соответствует степени удаления 45,9%. Фоновая концентрация HCHO в помещении была относительно низкой; следовательно, последующие темпы удаления были незначительными. Средние фоновые концентрации HCHO составляли от 0,20 до 0,33 промилле на подземной автостоянке, в поликлинике A и клинике B.Высокие концентрации HCHO на подземной автостоянке связаны с неполным сгоранием органических веществ в выхлопных газах автотранспортных средств. Плохая вентиляция на участке усугубила накопление загрязняющих веществ [28,29].

В клиниках испарения материалов, используемых при ремонте зданий, а также летучие медицинские стерилизаторы, используемые в клиниках, производили значительные количества ЛОС. После одной недели UVGI средняя концентрация HCHO на подземной автостоянке, в клинике A и клинике B составила 0.От 16 до 0,27 частей на миллион, что соответствует степени удаления от 16,7 до 29,8%. Через две недели средние концентрации HCHO снизились до 0,05–0,20 частей на миллион, увеличивая степень удаления до 40,1–76,2%.

За исключением подземной автостоянки, все фоновые концентрации TVOC были низкими. После одной недели УФ-обработки на стоянке средняя концентрация TVOC составила 0,90 частей на миллион (0,84–0,95 частей на миллион), что соответствует степени удаления 22,2%. После двух недель облучения средняя концентрация TVOC снизилась до 0.89 частей на миллион (0,81–0,96 частей на миллион) для степени удаления 23,1%. Согласно показанному результату эксперимента, через 12 часов средняя скорость естественной убыли составляет 9,8% и ссылается на результаты Angus Shiue et al. [30], эффективность удаления TVOC воздухоочистителем. Коэффициент естественного разложения составляет 10,1%, а фактическая эффективность удаления составляет 83,9–85,5%. Таким образом, в данном исследовании предполагается, что эффекты естественной убыли можно не учитывать. В клинике A и клинике B средняя концентрация TVOC после облучения UVGI в течение двух недель (состав TVOC варьируется от места к месту.Энергия фотонов (4,89 эВ), произведенная облучением UVGI в этом исследовании, достаточна для разрыва молекул с одинарной связью, таких как CC или CH, но не OO, поскольку энергия их связей находится в диапазоне от 65,0 до 119,1 ккал / моль (эквивалент от 2,8 до 5,2 эВ). Энергии фотонов UVGI также недостаточно для разрыва химических связей молекул с кратными связями, таких как C = O, C = C и C≡C (от 6,3 до 8,7 эВ). Согласно Kuo et al. [31] и Kim et al. [32], основными составляющими ЛОС из выхлопных газов автомобилей являются толуол, бензол, ксилол и этилбензол.Молекулярные структуры этих химических веществ состоят в основном из связей C-H, для разрыва которых требуется минимальная длина волны 289,7 нм (эквивалент 4,3 эВ). Энергия фотонов UVGI в этом исследовании (4,89 эВ) была выше, чем энергия, необходимая для разрыва связей C-H; следовательно, эффективность удаления TVOC была выше на подземной автостоянке. Эффективность длительного воздействия UVGI на удаление HCHO и TVOC была определена путем сравнения показаний HCHO с фоновыми концентрациями.После одной недели облучения UVGI степень удаления варьировалась от 17,1–29,8%, тогда как две недели облучения UVGI обеспечивали степень удаления в пределах 40,1–76,2%. После второй недели UVGI скорость удаления HCHO на 23,4–56,7% выше, чем в первую неделю. Удаление формальдегида за счет облучения UVGI связано с количеством энергии UVGI, получаемой связями (HCHO + hv → H + HCO •). Молекулярная формула HCHO показывает, что связи C-H и C = O требуют 98,7 ккал / моль и 176.0 ккал / моль энергии для разрушения. Это соответствует максимальным длинам волн 289,7 нм и 162,4 нм [33], которые могут быть соответственно преобразованы в 6,862 × 10 ⁻¹⁹ Дж и 1,223 × 10 ⁻¹⁸ Дж энергии фотонов с использованием уравнения Планка, и эквивалентны 4,3 эВ и 7,6 эВ энергии. Длина волны UVGI в этом исследовании составляла 253,7 нм, что эквивалентно 4,89 эВ, что выше, чем энергия, присутствующая в связях C-H в HCHO (98,7 ккал / моль; 4,3 эВ). Таким образом, прямой фотолиз способен разорвать связи C-H, но не связи C = O.В результате UVGI в этом исследовании смог удалить некоторые, но не все, HCHO.

После одной недели облучения UVGI уровни концентрации TVOC в зоне кухонных отходов, в клинике B и клинике A были либо больше, либо равны фоновым концентрациям. Только подземная автостоянка показала положительный коэффициент удаления 22,2%. После двух недель UVGI подземная парковка, зона кухонных отходов, клиника A и клиника B показали уровень удаления TVOC от 11,0 до 100%, демонстрируя эффективность UVGI на всех четырех участках.

Соответствующие средние фоновые концентрации микробиологических загрязнителей воздуха на подземной автостоянке, в зоне кухонных отходов, в клинике A и клинике B представлены на Рисунке 5a, b. После одной недели UVGI средние концентрации бактерий, измеренные между 277 КОЕ м ^-3 и 440 КОЕ м ^-3 , что указывает на степень удаления от 8,8 до 64,0%. Через две недели средняя концентрация бактерий составила от 145 до 639 КОЕ м ^-3 , что указывает на степень удаления -32.От 7 до 84,0%. За исключением клиники B, уровень удаления бактерий колебался от 47,7% до 84,0%.

После одной недели облучения UVGI средние концентрации грибов значительно упали до 127–385 КОЕ м ^–3 , что указывает на степень удаления от 57,0 до 87,0% на подземной автостоянке, в зоне кухонных отходов и в клинике A; тем не менее, в клинике B не наблюдалось никаких значительных эффектов. Две недели облучения UVGI снизили среднюю концентрацию грибов на четырех участках до 81–259 КОЕ м ^–3 , что соответствует степени удаления 4.От 8 до 92,9%. Эти результаты показывают, что, за исключением клиники B, степень удаления грибка на всех участках варьировалась от 38,5% до 92,9%. Отсутствие эффективной стерилизации в клинике B может быть связано с конкретными штаммами микроорганизмов в этом месте и / или системой вентиляции FCU. Эффективность, с которой ультрафиолетовый свет может удалять микроорганизмы, зависит от дозы ультрафиолета, времени облучения, типа микроорганизма, его чувствительности к ультрафиолетовому свету и того, как долго микроорганизмы остаются в зоне, облученной ультрафиолетом.Чтобы выяснить необычное состояние Клиники Б, эксперимент продлил время облучения и выполнил тест. Результаты показали, что концентрация бактерий в Клинике B колебалась; на 2-й и 4-й неделе концентрация бактерий увеличивалась (639 КОЕ / м ³ , 618 КОЕ / м ³ ), но на 1-й, 3-й, 6-й неделе концентрация бактерий снижалась (440 КОЕ / м 2). ³ , 370 КОЕ / м ³ , 215 КОЕ / м ³ ). Основываясь на приведенных выше результатах, можно сделать вывод, что время испытаний в Клинике B — весна (с февраля по март), поскольку весной многие жители Тайваня подвержены дерматиту или раздражению кожи, вызванному пыльцой, пылью и другими веществами.

Что касается долгосрочной эффективности UVGI для удаления бактерий и грибков, одна неделя UVGI снизила фоновые концентрации бактерий на 8,8-64%, тогда как две недели UVGI снизили фоновые концентрации на кухне на 60,6-84,0%. свалка, подземная парковка и клиника A. За исключением клиники B, уровень удаления после второй недели UVGI был на 12,9-20,0% выше, чем в первую неделю. Плохая стерилизация в клинике B может быть связана с тем, что штаммы и формы микроорганизмов, присутствующие в этом месте, менее чувствительны к УФГИ [6].Одна неделя UVGI снизила фоновые концентрации грибков на 57,0–68,3%, а две недели привели к степени удаления от 4,8% до 92,9%. Уровень выведения грибка на подземной автостоянке и на площадках кухонного мусора по прошествии второй недели увеличился на 5,9–10,4%. Однако в клиниках мы не заметили увеличения со временем. Кроме того, на подземной автостоянке и в мусорной зоне было больше влажности, чем в поликлиниках. Гидратация и регидратация могут изменять белковые структуры, тем самым влияя на ферменты и нуклеиновые кислоты, участвующие в репарации ДНК.Гидратация биополимерных клеточных стенок также смягчает влияние относительной влажности на стерилизационные эффекты UVGI [34]. Воздействие UVGI на удаление бактерий и грибков незначительно отличалось от описанного Memarzadeh et al. в 2010 г. [35]. Клеточные стенки спор грибов представляют собой жесткие структуры, заметно отличающиеся от клеточных стенок прокариотических бактерий. ДНК в белках толстых внутренних слоев хитина или целлюлозы может сделать грибы более устойчивыми к УФ-излучению, так что для стерилизации требуются более высокие дозы УФ-излучения [36].В клинике B было показано, что UVGI неэффективен в удалении бактерий и грибков, возможно, из-за использования механической вентиляции (фанкойл). Тип вентиляции в помещении и расположение впускных и выпускных отверстий могут иметь значительное влияние на вертикальное перемешивание воздуха [23]. Облучение UVGI в Клинике А показало хорошую эффективность удаления бактерий, но очень низкую эффективность удаления грибков. Открытые окна и двери могут влиять на движение аэрозолей, и основным источником грибков была внешняя среда; следовательно, увеличение концентрации в помещениях может быть связано с быстрым потоком воздуха, предотвращающим достаточное воздействие УФ-излучения на микроорганизмы [37,38].

3.3. Эффективность удаления загрязнителей воздуха с помощью различных методов облучения UVGI

HCHO и TVOC были удалены с использованием методов облучения UVGI, показанных на рис. 6a, b. Прямое облучение в течение ночи было наиболее эффективным методом удаления HCHO, за которым следовало облучение снизу вверх. Наименее эффективным оказалось облучение верхнего пространства. Прямое облучение в течение ночи в течение двух недель снизило фоновые концентрации HCHO на 76,2% (с 0,20 до 0,05 ppm), в то время как направленное вверх облучение снизило HCHO на 71.7% (от 0,18 до 0,05 промилле). Облучение снизу вверх в течение двух недель снизило фоновую концентрацию HCHO на 40,1% (с 0,33 до 0,20 ppm). Начиная с фоновой концентрации TVOC 0,05 ppm (39). Лучше всего удалялись микробиологические загрязнители воздуха с помощью прямого облучения (рис. 7a, b), за которым следовало прямое облучение в течение ночи и облучение верхнего пространства. Облучение вверх в течение двух недель снижало фоновые концентрации. бактерий от 716 КОЕ м ^-3 (476-1218 КОЕ м ^-3 ) до 177 КОЕ м ^-3 (111-224 КОЕ м ^-3 ) и грибов от 1174 КОЕ м ^{— От 3} (444–1855 КОЕ м ⁻³ ) до 169 КОЕ м ⁻³ (61–300 КОЕ м ⁻³ ), что соответствует степени удаления 75.3% и 85,6% соответственно. Прямое облучение в течение ночи в течение двух недель снизило фоновую концентрацию бактерий с 744 КОЕ м ⁻³ (564–927 КОЕ м ⁻³ ) до 277 КОЕ м ⁻³ (218–345 КОЕ м ⁻³ ) и грибов от 296 КОЕ м ^-3 (255-345 КОЕ м ^-3 ) до 182 КОЕ м ^-3 (127-255 КОЕ м ^-3 ), что соответствует степени удаления 62,8% и 38,5% соответственно. Прямое облучение в течение ночи в течение двух недель снизило фоновую концентрацию бактерий с 482 КОЕ м ⁻³ (236–709 КОЕ м ⁻³ ) до 639 КОЕ м ⁻³ (436-800 КОЕ м ⁻³ ) и грибов от 127 КОЕ м ^-3 (55-164 КОЕ м ^-3 ) до 121 КОЕ м ^-3 (36-200 КОЕ м ^-3 ), которые были выше или равны фоновые концентрации.Стерилизация включает ряд факторов, включая скорость вентиляции, интенсивность УФ-излучения, физиологию и виды бактерий, распределение воздушного потока, относительную влажность и фотореактивность [8]. Наши результаты согласуются с выводами Brickner et al. от 2003 г. [24], который показал, что бактерии легче уничтожить, чем грибы. Однако доза UVGI, необходимая для стерилизации, значительно варьируется в зависимости от микроорганизмов, и одноцепочечные нуклеиновые кислоты, как правило, более чувствительны к воздействию УФ-света, чем двухцепочечные нуклеиновые кислоты [6].Что касается удаления HCHO или TVOC, нет заметных различий в трех методах UVGI (Таблица 4). При удалении бактерий направленное облучение (значение p: 0,031) и прямое облучение в течение ночи (значение p: 0,027) оказались значительно более эффективными, чем облучение верхнего пространства. При удалении грибков направленное облучение более эффективно, чем прямое облучение в течение ночи (значение p: 0,007). Эти данные согласуются с результатами Миллера и Макхера [4]. Более близкое расстояние к потолку позволяет узкополосному UVGI уничтожать биологические PM, которые переносятся в верхнее пространство восходящим потоком воздуха [40].