Безопасна ли е UV светлината? Истината за дезинфекцията на въздуха

Далечният UV-C като метод за дезинфекция на патогени има много възможности. Но това също е довело до някои преждевременни и потенциално рискови употреби.

Безопасна ли е UV светлината? Истината за дезинфекцията на въздуха

Ултравиолетовата светлина има a дълга история като дезинфектант и вирусът SARS-CoV-2, който причинява COVID-19, е лесно се прави безвреден от UV светлина . Въпросът е как най -добре да се използва ултравиолетовата светлина за борба с разпространението на вируса и за защита на човешкото здраве, докато хората работят, учат и пазаруват на закрито.



Вирусът се разпространява по няколко начина . Основният път на предаване е чрез контакт човек-човек чрез аерозоли и капчици излъчва се, когато заразен човек диша, говори, пее или кашля. Вирусът може да се предава и когато хората докоснат лицето си малко след докосване на повърхности, заразени от заразени индивиди. Това е особено притеснително в здравните заведения, търговските площи, където хората често докосват гишета и стоките, както и в автобусите, влаковете и самолетите.

какво видя Хъбъл на рождения ми ден

Като инженер на околната среда който изучава UV светлината, забелязах, че UV може да се използва за намаляване на риска от предаване по двата пътя. UV светлините могат да бъдат компоненти на мобилни машини, независимо дали са роботизирани или контролирани от човека, които дезинфекцират повърхностите. Те могат също така да бъдат вградени в отоплителни, вентилационни и климатични системи или по друг начин да бъдат разположени в въздушните потоци за дезинфекция на въздуха в помещенията. Въпреки това, UV порталите, които са предназначени да дезинфекцират хората, когато влизат в закрити помещения, вероятно са неефективни и потенциално опасни.



Какво е ултравиолетова светлина?

Електромагнитното излъчване, което включва радиовълни, видима светлина и рентгенови лъчи, се измерва в нанометри или милионни части от милиметъра. UV облъчването се състои от дължини на вълните между 100 и 400 нанометра, които се намират точно зад виолетовата част на спектъра на видимата светлина и са невидими за човешкото око. UV е разделен на областите UV-A, UV-B и UV-C, които са съответно 315-400 нанометра, 280-315 нанометра и 200-280 нанометра.



Озоновият слой в атмосферата филтрира UV дължини на вълните под 300 нанометра, което блокира UV-C от слънцето, преди да достигне повърхността на Земята. Мисля за UV-A като слънчево изгаряне и UV-B като слънчево изгаряне. Достатъчно високи дози UV-B могат да причинят кожни лезии и рак на кожата.

UV-C съдържа най -ефективните дължини на вълните за убиване на патогени . UV-C също е опасни за очите и кожата . Изкуствените източници на UV светлина, предназначени за дезинфекция, излъчват светлина в диапазона на UV-C или широк спектър, който включва UV-C.

Как UV убива патогени

UV фотоните между 200 и 300 нанометра се абсорбират доста ефективно от нуклеиновите киселини, които изграждат ДНК и РНК, а фотоните под 240 нанометра също се абсорбират добре от протеините. Тези основни биомолекули се увреждат от абсорбираната енергия, което прави генетичния материал вътре в вирусна частица или микроорганизъм неспособен да се възпроизведе или да причини инфекция, инактивирайки патогена.



Обикновено отнема много ниска доза UV светлина в този бактерициден диапазон, за да инактивира патоген. UV дозата се определя от интензитета на източника на светлина и продължителността на експозицията. За дадена необходима доза източниците с по -висока интензивност изискват по -кратко време на експозиция, докато източниците с по -ниска интензивност изискват по -дълго време на експозиция.

UV дезинфекцията, която може да се извърши от роботи като този, намалява инфекциите, придобити в болница. [Снимка: Марси Санчес/Служба за връзки с обществеността на армейския медицински център на Уилям Бомонт/ Wiki Commons ]

Поставяне на UV на работа

Съществува утвърден пазар на устройства за UV дезинфекция. Болниците използват роботи, които излъчват UV-C светлина от години, за да дезинфекцират стаи за пациенти, операционни зали и други зони, където бактериалната инфекция може да се разпространи. Тези роботи, които включват Tru-D и Xenex , влизайте в празни стаи между пациентите и обикаляйте отдалечено, излъчвайки мощно UV облъчване, за да дезинфекцирате повърхностите. UV светлината се използва и за дезинфекция на медицински инструменти в специални кутии за излагане на UV лъчи.



UV се използва или тества за дезинфекция автобуси, влакове , и планове . След употреба UV роботи или машини, контролирани от човека, предназначени да се поберат в превозни средства или самолети, се движат и дезинфекцират повърхности, до които светлината може да достигне. Бизнесът също обмисля технологията за дезинфекция на складове и търговски площи .

Възможно е също така да се използва UV дезинфекцирайте въздуха . Вътрешни пространства като училища, ресторанти и магазини, които имат някакъв резервоар за въздушен поток инсталирайте UV-C лампи отгоре , насочени към тавана, за дезинфекция на въздуха, докато циркулира. По подобен начин системите за ОВК могат да съдържат източници на ултравиолетова светлина за дезинфекция на въздуха, докато се движи през канализацията. Авиокомпаниите могат също да използват UV технология за дезинфекция на въздуха в самолети или да използват UV светлини в баните между употребите.

Метрополитен транзитен орган на Ню Йорк тества използването на ултравиолетова светлина за дезинфекция на неработещи вагони на метрото. [Снимка: MTA/ Wiki Commons ]

Далеч UV-C-безопасен за хората?

Представете си, ако всеки може да се разхожда непрекъснато заобиколен от UV-C светлина. Това би убило всеки аерозолизиран вирус, който е навлязъл в UV зоната около вас или е излязъл от носа или устата ви, ако сте били заразени и изхвърляте вируса. Светлината също ще дезинфекцира кожата ви, преди ръката ви да докосне лицето ви. Този сценарий може да бъде възможен технологично някой ден скоро, но рисковете за здравето са сериозна загриженост.

С намаляване на дължината на UV вълната, способността на фотоните да проникват в кожата намалява. Тези фотони с по-къса дължина на вълната се абсорбират в горния слой на кожата, което минимизира увреждането на ДНК на активно делящите се кожни клетки отдолу. При дължини на вълните под 225 нанометра-далечният UV-C регион-UV изглежда безопасен за излагане на кожата при дози под нива на експозиция определена от Международния комитет за защита от йонизиращи лъчения.

Изследванията са потвърждаващи тези числа използвайки модели на мишки . По -малко се знае за излагане на очи и наранена кожа при тези дълги UV-C дължини на вълните и хората трябва да избягват директното излагане над безопасните граници.

как да станете по -добри в разказването на истории

The обещание за далечен UV-C за безопасно дезинфекциране на патогени отваря много възможности за UV приложения. Това също е довело до някои преждевременни и потенциално рискови употреби.

Някои бизнеси са инсталиране на UV портали които облъчват хората, докато преминават. Въпреки че това устройство може да не причини много вреда или увреждане на кожата в рамките на няколко секунди, преминаващи през портала, ниската доставена доза и потенциалът за дезинфекция на облеклото също вероятно няма да бъдат ефективни за спиране на предаването на вируси.

Най-важното е, че безопасността на очите и дългосрочната експозиция не са добре проучени и тези видове устройства трябва да се регулира и валидиран за ефективност, преди да се използва в обществени условия. Въздействието на продължителното излагане на бактерицидно облъчване върху общия микробиом на околната среда също трябва да бъде разбрано.

Тъй като все повече проучвания за Far UV-C потвърждават това излагане на човешка кожа не е опасно и ако проучванията за експозиция на очите не показват вреда, възможно е валидираните светлинни системи Far UV-C, инсталирани на обществени места, да подкрепят опитите за контролиране на предаването на вируса за SARS-CoV-2 и други потенциални въздушни вирусни патогени, днес и в бъдеще .


Карл Линден е професор по екологично инженерство и професор по устойчиво развитие на Мортенсън в Боулдър от Университета на Колорадо . Тази статия е преиздадена от Разговорът под лиценз Creative Commons. Прочетете оригинална статия .