紫外線燈照射消毒的前世今生

　　由于紫外線燈經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、方便、簡(jiǎn)單易行，紫外線作為一種傳統(tǒng)的空氣消毒方法，在基層醫(yī)院診室、治療室、處置室等普遍使用，但是在使用過程中基層醫(yī)院沒有對(duì)紫外線輻射強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)等，再由于近些年學(xué)校也在使用紫外線燈進(jìn)行教室空氣消毒，造成眼睛和面部、頸部灼傷的不良事例也不少，了解紫外線燈照射消毒的前世今生幫助您正確使用。

　　紫外線空氣消毒起源與原理

　　紫外線空氣消毒起源。早期研究始于1920 年代。1936 年開始在醫(yī)院手術(shù)室中采用，1937 年首次在學(xué)校中采用控制風(fēng)麻疹傳播。

　　紫外線的波長(zhǎng)。波長(zhǎng)范圍在400-100 nm 之間，分為A、B、C 三個(gè)波段。其中，UV-C 波段(290-100nm)的紫外線具有殺菌能力，稱為消毒紫外線。紫外線殺菌燈直接利用紫外線(中心波長(zhǎng)為253.7nm)達(dá)到消毒目的的特種電光源。

　　紫外線燈消毒原理。紫外線消毒燈是一種低壓汞燈，是利用較低壓(<10-2Pa) 汞蒸汽被激化而發(fā)出的紫外線進(jìn)行照射消毒的燈。紫外線消毒燈的主要發(fā)光譜線有兩條：253.7nm波長(zhǎng)和185nm 波長(zhǎng)，峰值波長(zhǎng)為253.7nm。這兩種波長(zhǎng)的紫外線都能起到很好的殺菌作用，其中前者能直接作用于生物細(xì)胞遺傳物質(zhì)即DNA，使DNA 遭到破壞而導(dǎo)致細(xì)菌死亡，并具有分解臭氧功能;后者則能通過與空氣中的氧氣作用，產(chǎn)生有強(qiáng)氧化作用的臭氧，從而殺滅細(xì)菌。

　　紫外線消毒燈與普通日光燈、節(jié)能燈的區(qū)別在于

　　普通日光燈、節(jié)能燈的燈管采用的是普通玻璃，紫外線不能透出來，被熒光粉吸收后發(fā)出可見光;而紫外線消毒燈的燈管則采用透紫外線玻璃或石英玻璃生產(chǎn)，紫外線能夠穿過玻管壁透射出來。紫外燈是一種非相干光源，兩束紫外線相交時(shí)不會(huì)產(chǎn)生干涉現(xiàn)象。多根紫外燈形成的空間輻射場(chǎng)內(nèi)任一點(diǎn)的輻射強(qiáng)度滿足疊加原理。空間內(nèi)某點(diǎn)的紫外線輻射強(qiáng)度與其到紫外燈的距離的平方成反比，故紫外燈的消毒作用主要集中在1.0m 范圍內(nèi)。

　　紫外線燈管分型及紫外線燈管的技術(shù)要求

　　按外形可分為雙端燈(以S表示)和雙端燈(以D表示)和自鎮(zhèn)流燈(以Z表示)三類。

　　按是否含臭氧分為含臭氧(以Y表示)和不含臭氧(以W表示)兩種[5]。

　　紫外線燈管的技術(shù)要求

　　主要規(guī)范了以下幾方面的技術(shù)要求：(1) 醫(yī)用電氣安全的要求;(2) 產(chǎn)品性能安全要求，主要是臭氧殘留或泄露量的要求，以及紫外線接觸的要求;(3) 衛(wèi)生安全指標(biāo)，增加消毒效果的評(píng)價(jià);(4) 環(huán)境試驗(yàn)的要求;(5)完善原有的試驗(yàn)方法。

　　適用范圍、方法、強(qiáng)度及消毒時(shí)間

　　適用范圍：適用于無人狀態(tài)下室內(nèi)空氣的消毒，室內(nèi)有人時(shí)不應(yīng)使用紫外線燈照射消毒。紫外線空氣消毒可分為室內(nèi)懸掛照射法或移動(dòng)式直接照射和風(fēng)管內(nèi)照法。安裝時(shí)紫外線燈(30w紫外線燈，在1.0m處的強(qiáng)度>70μW/cm2，≥1.5W/m3)。

　　紫外線燈消毒的時(shí)間。照射時(shí)間≥30min。紫外線燈消毒室內(nèi)空氣時(shí)，房間內(nèi)應(yīng)保持清潔干燥，減少塵埃和水霧，溫度<20℃或>40℃時(shí)，或相對(duì)濕度>60%時(shí)，應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)照射時(shí)間。

　　紫外線燈管消毒的影響因素

　　1、流動(dòng)人群的影響

　?、倭钟W(xué)等 紫外線空氣消毒時(shí)間和消毒效果變量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究表明：配藥間無人群流動(dòng)消毒后即刻、0.5h、1.0h空氣細(xì)菌含量均未超標(biāo)，而緩沖間有人群流動(dòng)空氣細(xì)菌染菌量卻很快回升。

　?、跅畲浞嫉取犊諝庀居行r(shí)間的探討》，在進(jìn)行傳染病房消毒前、消毒后0.5、2h、6h，用平板沉降法進(jìn)行空氣采樣，常規(guī)培養(yǎng)后進(jìn)行細(xì)菌計(jì)數(shù)。顯示空氣消毒是有效的，在消毒后在空氣流動(dòng)的情況下，紫外線維持時(shí)間短。

　?、郾R瞧對(duì)紫外線、三氧消毒機(jī)、循環(huán)風(fēng)空氣消毒機(jī)在靜止?fàn)顟B(tài)下三種空氣消毒方法沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

　　2、溫濕度影響

　　(1) 對(duì)室內(nèi)空氣消毒。在環(huán)境溫度20℃的靜止空氣中具有**的輻射輸出。當(dāng)空氣溫度較高或較低時(shí)，都會(huì)影響燈管表面與空氣的換熱，進(jìn)而影響燈管內(nèi)部的溫度場(chǎng)，使輻射輸出減小。空氣中含有水蒸氣，由于水分子能夠吸收紫外線，空氣濕度較大時(shí)會(huì)減弱紫外線的穿透力，降低消毒效果。當(dāng)濕度為70%、80%、90%時(shí)，為達(dá)到同樣的效果，輻射強(qiáng)度需分別增加50%、80%、90%。

　　(2) 對(duì)風(fēng)管內(nèi)空氣消毒。當(dāng)空氣溫度為24℃，流速為0.472m/s，相對(duì)濕度在35-85%范圍內(nèi)，紫外燈輻射強(qiáng)度與空氣含濕量成反比。

　　因此，在濕度較高時(shí)應(yīng)該增加紫外燈的功率?？諝鉁貪穸扔绊懽贤鉄舻妮椛漭敵?。

　　3、空氣流速影響

　　(1) 對(duì)于室內(nèi)紫外線燈懸掛輻照法。空氣流速增加，會(huì)加強(qiáng)室內(nèi)空氣的混合，增加房間下部微生物粒子帶入上部空間的機(jī)會(huì)，提高殺菌率;但同時(shí)，空氣流速過大時(shí)，會(huì)縮短微生物粒子在紫外線有效照射范圍內(nèi)的滯留時(shí)間，使殺菌率降低。

　　(2) 對(duì)于中央空調(diào)風(fēng)管內(nèi)輻照法?？諝饬魉僭黾訒?huì)強(qiáng)化紫外燈的冷卻效果，降低燈管內(nèi)部溫度，輻射輸出減少。

　　4、鎮(zhèn)流器影響

　　基準(zhǔn)鎮(zhèn)流器在額定頻率下具有穩(wěn)定的電壓/電流比，相對(duì)不受溫度、電流和周圍磁場(chǎng)變化的影響。陶惜丹等監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，使用不同鎮(zhèn)流器對(duì)紫外線燈的輻照強(qiáng)度影響很大。因此，感控人員在日常監(jiān)督中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)科室正確使用紫外線燈的指導(dǎo)，減少鎮(zhèn)流器等因素對(duì)紫外線消毒效果的影響。

　　5、紫外線聯(lián)合化學(xué)消毒方法的影響

　　柳葉刀的一項(xiàng)研究結(jié)果表明，對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)病房的終末消毒，使用標(biāo)準(zhǔn)化學(xué)法加紫外線光(UV-C)的消毒方式，可顯著降低再次進(jìn)入該病房的患者感染多重耐藥菌和艱難梭菌的幾率[13]。

　　6、臭氧要求

　　初始臭氧產(chǎn)出率中：無臭氧燈的初始臭氧產(chǎn)出率應(yīng)低于0.05g/(KW·h)。有臭氧燈的初始臭氧產(chǎn)出率應(yīng)不低于標(biāo)稱值的80%。

　　紫外線消毒燈的使用需要注意安全，如臭氧殘留或泄露超過一定濃度( 根據(jù)GB/T 18883-2003《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求為0.16mg/m3) 會(huì)對(duì)人體造成危害，紫外線接觸過多會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障、皮膚癌等,所以消毒后注意通風(fēng)。

　　強(qiáng)度監(jiān)測(cè)

　　使用中的紫外線輻射照度監(jiān)測(cè),距紫外線殺菌燈管表面正中法線1m處,燈管無反射罩測(cè)得的單位面積上以253.7nm為主波長(zhǎng)的紫外線輻射照度,單位為uW/cm2。

　　儀器法：開啟紫外線燈5min后,將測(cè)定波長(zhǎng)為253.7nm的紫外線輻照計(jì)探頭置于被檢紫外線燈下垂直距離1m的中央處，待儀表穩(wěn)定后，所示數(shù)據(jù)即為該紫外線燈的輻射照度值。

　　指示卡法：開啟紫外線燈5min后，將指示卡置紫外燈下垂直距離1m處，有圖案一面朝上，照射1min，觀察指示卡色塊顏色，將其與標(biāo)準(zhǔn)色塊比較。

　　由于紫外線輻照計(jì)需要每年對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，沒有指示卡使用簡(jiǎn)單方便，因此醫(yī)療結(jié)構(gòu)大多使用指示卡法監(jiān)測(cè)紫外線輻射強(qiáng)度。

　　消毒效果監(jiān)測(cè)(環(huán)境微生物學(xué)監(jiān)測(cè))

　　1、采樣方法

　　①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境采用平板暴露法。室內(nèi)面積≤30m2，設(shè)內(nèi)、中、外對(duì)角線3點(diǎn)，內(nèi)、外點(diǎn)應(yīng)距墻壁1m 處;室內(nèi)面積>30 m2，設(shè)4角及中央5點(diǎn)，4角的布點(diǎn)部位應(yīng)距墻壁1m處。將普通營(yíng)養(yǎng)瓊脂平皿(Φ90mm)放置各采樣點(diǎn)，采樣高度為距地面0.8m～1.5m;采樣時(shí)將平皿蓋打開，扣放于平皿旁，暴露規(guī)定時(shí)間(Ⅱ類環(huán)境暴露15min、Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境暴露5min)后蓋上平皿蓋及時(shí)送檢。

　?、趯⑺蜋z平皿置36℃±1℃恒溫箱培訓(xùn)48h，計(jì)數(shù)菌落數(shù)，必要時(shí)分離致病性微生物。

　　2、 監(jiān)測(cè)結(jié)果

　　(1) Ⅱ類環(huán)境。空氣中的細(xì)菌菌落總數(shù)≤4cfu/(15min·直徑9cm平皿)。

　　(2) Ⅲ、Ⅳ類環(huán)境?？諝庵械募?xì)菌菌落總數(shù)≤4CFu/(5min·直徑9cm平皿)。

　　維護(hù)保養(yǎng)及其登記

　　應(yīng)建立紫外線使用登記本，紫外線燈的平均壽命不低于5000小時(shí)[5]，記錄照射及累計(jì)照射時(shí)間。紫外線消毒燈的使用壽命，即由新燈的強(qiáng)度降低到70μW/ cm2的時(shí)間(功率≥30W)，或降低到原來新燈強(qiáng)度 的70%(功率<30W)的時(shí)間，應(yīng)不低于1000h[15]。應(yīng)保持紫外線燈表面清潔，每周用75%～80%(體積比)乙醇棉球擦拭一次。發(fā)現(xiàn)燈管表面有灰塵、油污時(shí)，應(yīng)及時(shí)擦拭。

　　紫外線使用及監(jiān)測(cè)時(shí)的個(gè)人防護(hù)

　　紫外線消毒燈的使用需要注意安全，如臭氧殘留或泄露超過一定濃度( 根據(jù)GB/T 18883-2003《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的要求為0.16mg/m3) 會(huì)對(duì)人體造成危害，紫外線接觸過多會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障、皮膚癌等。對(duì)于紫外線的防護(hù)，一般要求紫外線燈使用時(shí)，使用人員不得在場(chǎng);或者要求由紫外線燈構(gòu)成的產(chǎn)品，從產(chǎn)品外部任何角度目視都看不到泄漏的紫外線。對(duì)于臭氧的防護(hù)，如果使用的不是低臭氧紫外線燈，一般要求紫外線燈使用期間，人員不得進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)，必須等停止使用通風(fēng)之后，才可進(jìn)入;使用低臭氧紫外線燈則不存在以上情況。

　　監(jiān)測(cè)時(shí)的個(gè)人防護(hù)。監(jiān)測(cè)時(shí)提前準(zhǔn)備好的墨鏡，防止職業(yè)性急性電光性眼炎(紫外線角膜結(jié)膜炎)。戴好手套、穿長(zhǎng)袖衣服防止皮膚暴露，防止皮炎發(fā)生。紫外線強(qiáng)度越高，照射時(shí)間越長(zhǎng)，癥狀出現(xiàn)得也越快。

　　醫(yī)院是病原微生物和易感人群集中的地方，空氣中的微生物主要包括細(xì)菌、病毒、真菌等，病原微生物可以通過空氣或氣溶膠傳播，引發(fā)聚集性感染疾病如結(jié)核病、流感、曲霉菌、封閉環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間暴露新冠病毒等，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生暴發(fā)。良好的室內(nèi)空氣環(huán)境是預(yù)防這些病原微生物污染的有效途徑，安全合理的空氣消毒則是控制空氣污染擴(kuò)散的主要手段。采用紫外線聯(lián)合化學(xué)消毒方法有利于多重耐藥菌防控。對(duì)于學(xué)校教室孩子學(xué)習(xí)的地方，在有人的房間紫外線消毒是不適宜的，醫(yī)療機(jī)構(gòu)或行政部門應(yīng)做好學(xué)校教室使用紫外線消毒時(shí)注意在無人狀態(tài)下使用的宣傳教育，防止不良后果的發(fā)生，或定時(shí)通風(fēng)這種物美價(jià)廉的空氣凈化方式保持空氣清新。對(duì)紫外線消毒，應(yīng)科學(xué)的用，不盲從，不過度，適用使用。