UltravioletÄ starojuma Ä«paŔības ir atkarÄ«gas no viļÅa garuma, un ultravioletajam starojumam no dažÄdiem avotiem ir atŔķirÄ«gs spektrs. MÄs apspriedÄ«sim, kuri ultravioletÄs gaismas avoti un kÄ tos izmantot, lai maksimÄli palielinÄtu baktericÄ«do iedarbÄ«bu, vienlaikus samazinot nevÄlamu bioloÄ£isko efektu risku.
RÄ«si. 1. FotoattÄlÄ redzama nevis dezinfekcija ar UVC starojumu, kÄ varÄtu domÄt, bet apmÄcÄ«ba aizsargtÄrpa lietoÅ”anÄ ar treniÅu Ä·ermeÅa Ŕķidrumu luminiscÄjoÅ”u plankumu noteikÅ”anu UVA staros. UVA ir mÄ«ksts ultravioletais starojums, un tam nav baktericÄ«das iedarbÄ«bas. Acu aizvÄrÅ”ana ir saprÄtÄ«gs droŔības pasÄkums, jo plaÅ”ais izmantoto UVA dienasgaismas spuldžu spektrs pÄrklÄjas ar UVB, kas ir kaitÄ«gs redzei (avots Simon Davis/DFID).
RedzamÄs gaismas viļÅa garums atbilst kvantu enerÄ£ijai, pie kuras fotoÄ·Ä«miskÄ darbÄ«ba kļūst iespÄjama. Redzamie gaismas kvanti ierosina fotoÄ·Ä«miskas reakcijas specifiskos gaismjutÄ«gos audos ā tÄ«klenÄ.
Ultravioletais starojums ir neredzams, tÄ viļÅa garums ir mazÄks, kvantu frekvence un enerÄ£ija ir augstÄka, starojums ir skarbÄks, fotoÄ·Ä«misko reakciju un bioloÄ£isko efektu daudzveidÄ«ba ir lielÄka.
Ultravioletais starojums atŔķiras:
- Gara viļÅa garums/mÄ«ksts/tuvs UVA (400...315 nm) pÄc Ä«paŔībÄm lÄ«dzÄ«gas redzamajai gaismai;
- VidÄja cietÄ«ba - UVB (315...280 nm);
- ÄŖsviļÅu/garu viļÅu/cieto ā UVC (280ā¦100 nm).
UltravioletÄ starojuma baktericÄ«da iedarbÄ«ba
BaktericÄ«da iedarbÄ«ba ir cietÄ ultravioletÄ gaisma - UVC un mazÄkÄ mÄrÄ vidÄji cieta ultravioletÄ gaisma - UVB. BaktericÄ«da efektivitÄtes lÄ«kne parÄda, ka tikai Å”auram diapazonam 230...300 nm, tas ir, apmÄram ceturtajai daļai diapazona, ko sauc par ultravioleto, ir izteikta baktericÄ«da iedarbÄ«ba.
RÄ«si. 2 BaktericÄ«du efektivitÄtes lÄ«knes no []
Kvantus ar viļÅu garumu Å”ajÄ diapazonÄ absorbÄ nukleÄ«nskÄbes, kas noved pie DNS un RNS struktÅ«ras iznÄ«cinÄÅ”anas. Papildus tam, ka Å”is diapazons ir baktericÄ«ds, tas ir, iznÄ«cina baktÄrijas, tam ir arÄ« virucÄ«da (pretvÄ«rusu), fungicÄ«da (pretsÄnÄ«Å”u) un sporicÄ«da (sporu iznÄ«cinÄÅ”anas) iedarbÄ«ba. Tas ietver RNS vÄ«rusa SARS-CoV-2020 nogalinÄÅ”anu, kas izraisÄ«ja 2. gada pandÄmiju.
Saules gaismas baktericīda iedarbība
Saules gaismas baktericÄ«dÄ iedarbÄ«ba ir salÄ«dzinoÅ”i neliela. ApskatÄ«sim saules spektru virs un zem atmosfÄras:
RÄ«si. 3. Saules starojuma spektrs virs atmosfÄras un jÅ«ras lÄ«menÄ«. UltravioletÄ diapazona skarbÄkÄ daļa nesasniedz zemes virsmu (aizÅemta no VikipÄdijas).
Ir vÄrts pievÄrst uzmanÄ«bu spektram virs atmosfÄras, kas iezÄ«mÄts dzeltenÄ krÄsÄ. SupraatmosfÄrisko saules staru spektra kreisÄs malas kvantu enerÄ£ija, kuras viļÅa garums ir mazÄks par 240 nm, atbilst Ä·Ä«miskÄs saites enerÄ£ijai 5.1 eV skÄbekļa molekulÄ āO2ā. MolekulÄrais skÄbeklis absorbÄ Å”os kvantus, tiek pÄrtraukta Ä·Ä«miskÄ saite, veidojas atomu skÄbeklis āOā, kas atkal apvienojas skÄbekļa molekulÄs āO2ā un daļÄji ozonÄ āO3ā.
Saules virsatmosfÄras UVC veido ozonu atmosfÄras augÅ”Äjos slÄÅos, ko sauc par ozona slÄni. ĶīmiskÄs saites enerÄ£ija ozona molekulÄ ir zemÄka nekÄ skÄbekļa molekulÄ, un tÄpÄc ozons absorbÄ mazÄkas enerÄ£ijas kvantus nekÄ skÄbeklis. Un, lai gan skÄbeklis absorbÄ tikai UVC, ozona slÄnis absorbÄ UVC un UVB. IzrÄdÄs, ka saule Ä£enerÄ ozonu paÅ”Ä spektra ultravioletÄs daļas malÄ, un Å”is ozons pÄc tam absorbÄ lielÄko daļu saules cietÄ ultravioletÄ starojuma, aizsargÄjot Zemi.
Tagad, uzmanÄ«gi, pievÄrÅ”ot uzmanÄ«bu viļÅu garumiem un mÄrogam, mÄs apvienosim saules spektru ar baktericÄ«dÄs iedarbÄ«bas spektru.
RÄ«si. 4 BaktericÄ«dÄs iedarbÄ«bas spektrs un saules starojuma spektrs.
Redzams, ka saules gaismas baktericÄ«dÄ iedarbÄ«ba ir niecÄ«ga. Spektra daļa, kas spÄj radÄ«t baktericÄ«du iedarbÄ«bu, gandrÄ«z pilnÄ«bÄ tiek absorbÄta atmosfÄrÄ. DažÄdos gada laikos un dažÄdos platuma grÄdos situÄcija ir nedaudz atŔķirÄ«ga, taÄu kvalitatÄ«vi lÄ«dzÄ«ga.
Ultravioleto staru briesmas
Vienas no lielajÄm valstÄ«m vadÄ«tÄjs ieteica: "Lai izÄrstÄtu COVID-19, jums jÄienes Ä·ermeÅa iekÅ”ienÄ saules gaisma." TomÄr germicÄ«ds UV iznÄ«cina RNS un DNS, tostarp cilvÄka. Ja jÅ«s "ievadÄ«siet saules gaismu Ä·ermenÄ«", cilvÄks mirs.
Epiderma, galvenokÄrt atmiruÅ”o Ŕūnu stratum corneum, aizsargÄ dzÄ«vos audus no UVC. Zem epidermas slÄÅa tikai mazÄk nekÄ 1% UVC starojuma iekļūst [PVO]. IlgÄki UVB un UVA viļÅi iekļūst lielÄkÄ dziļumÄ.
Ja nebÅ«tu saules ultravioletÄ starojuma, iespÄjams, cilvÄkiem nebÅ«tu epidermas un stratum corneum, un Ä·ermeÅa virsma bÅ«tu gļotÄda, piemÄram, gliemežiem. Bet, tÄ kÄ cilvÄki attÄ«stÄ«jÄs zem saules, tikai no saules aizsargÄtÄs virsmas ir gļotÄdas. VisneaizsargÄtÄkÄ ir acs gļotÄdas virsma, ko no saules ultravioletÄ starojuma nosacÄ«ti aizsargÄ plakstiÅi, skropstas, uzacis, sejas motorika, ieradums neskatÄ«ties saulÄ.
Kad viÅi pirmo reizi iemÄcÄ«jÄs nomainÄ«t lÄcu pret mÄkslÄ«go, oftalmologi saskÄrÄs ar tÄ«klenes apdegumu problÄmu. ViÅi sÄka izprast iemeslus un uzzinÄja, ka dzÄ«vÄ cilvÄka lÄca ir necaurredzama ultravioletajai gaismai un aizsargÄ tÄ«kleni. PÄc tam mÄkslÄ«gÄs lÄcas tika padarÄ«tas arÄ« necaurredzamas ultravioletajai gaismai.
Acs attÄls ultravioletajos staros ilustrÄ lÄcas necaurredzamÄ«bu pret ultravioleto gaismu. NevajadzÄtu apgaismot savu aci ar ultravioleto gaismu, jo laika gaitÄ lÄca kļūst duļķaina, tostarp gadu gaitÄ uzkrÄtÄs ultravioletÄs gaismas devas dÄļ, un tÄ ir jÄnomaina. TÄpÄc mÄs izmantosim drosmÄ«go cilvÄku pieredzi, kuri nevÄrÄ«gi izturÄjÄs pret droŔību, iesprauda acÄ«s ultravioleto lukturÄ«ti ar viļÅa garumu 365 nm un ievietoja rezultÄtu vietnÄ YouTube.
RÄ«si. 5 Kadrs no video Youtube kanÄlÄ āKreosanā.
PopulÄri ir luminiscenci izraisoÅ”i ultravioletie lukturÄ«Å”i ar viļÅa garumu 365 nm (UVA). Tos pÄrk pieauguÅ”ie, bet neizbÄgami nonÄk bÄrnu rokÄs. BÄrni spodrina Å”os lukturÄ«Å”us acÄ«s un uzmanÄ«gi un ilgi skatÄs uz kvÄlojoÅ”o kristÄlu. Ir ieteicams novÄrst Å”Ädas darbÄ«bas. Ja tÄ notiek, varat pÄrliecinÄt sevi, ka pÄtÄ«jumos ar pelÄm kataraktu droÅ”i izraisa lÄcas UVB starojums, taÄu UVA katarogÄnÄ iedarbÄ«ba ir nestabila [].
TomÄr precÄ«zs ultravioletÄs gaismas iedarbÄ«bas spektrs uz objektÄ«vu nav zinÄms. Un, Åemot vÄrÄ, ka katarakta ir ļoti aizkavÄta parÄdÄ«ba, jums ir nepiecieÅ”ams zinÄms inteliÄ£ence, lai ultravioleto gaismu acÄ«s neapspÄ«dÄtu iepriekÅ”.
UltravioletÄ starojuma ietekmÄ acs gļotÄda salÄ«dzinoÅ”i Ätri iekaist, to sauc par fotokeratÄ«tu un fotokonjunktivÄ«tu. GļotÄdas kļūst sarkanas, parÄdÄs āsmilÅ”u acÄ«sā sajÅ«ta. Efekts izzÅ«d pÄc dažÄm dienÄm, bet atkÄrtoti apdegumi var izraisÄ«t radzenes apduļķoÅ”anos.
ViļÅu garumi, kas izraisa Å”os efektus, aptuveni atbilst svÄrtajai UV bÄ«stamÄ«bas funkcijai, kas norÄdÄ«ta fotobioloÄ£iskÄs droŔības standartÄ [IEC 62471], un aptuveni tÄda pati kÄ baktericÄ«da diapazonam.
RÄ«si. 6 UltravioletÄ starojuma spektri, kas izraisa fotokonjunktivÄ«tu un fotokeratÄ«tu no [] un aktÄ«niskÄ UV apdraudÄjuma svÄrtÄ funkcija Ädai un acÄ«m no [].
FotokeratÄ«ta un fotokonjunktivÄ«ta sliekÅ”Åa devas ir 50-100 J/m2, Ŕī vÄrtÄ«ba nepÄrsniedz dezinfekcijai izmantotÄs devas. DezinficÄt acs gļotÄdu ar ultravioleto gaismu, neizraisot iekaisumu, nebÅ«s iespÄjams.
EritÄma, tas ir, āsaules apdegumsā, ir bÄ«stama ultravioletÄ starojuma dÄļ diapazonÄ lÄ«dz 300 nm. SaskaÅÄ ar dažiem avotiem, eritÄmas maksimÄlÄ spektrÄlÄ efektivitÄte ir aptuveni 300 nm viļÅu garumÄ []. MinimÄlÄ deva, kas izraisa tikko pamanÄmu eritÄmu MED (Minimum Erythema Dose) dažÄdiem Ädas tipiem, ir robežÄs no 150 lÄ«dz 2000 J/m2. VidÄjÄs zonas iedzÄ«votÄjiem par tipisku DER var uzskatÄ«t vÄrtÄ«bu aptuveni 200...300 J/m2.
UVB diapazonÄ no 280-320 nm, ar maksimumu ap 300 nm, izraisa Ädas vÄzi. SliekÅ”Åa devas nav; lielÄka deva nozÄ«mÄ lielÄku risku, un iedarbÄ«ba ir aizkavÄta.
RÄ«si. 7 UV iedarbÄ«bas lÄ«knes, kas izraisa eritÄmu un Ädas vÄzi.
FotoinducÄtu Ädas novecoÅ”anos izraisa ultravioletais starojums visÄ 200...400 nm diapazonÄ. Ir labi zinÄma fotogrÄfija, kurÄ redzams kravas automaŔīnas vadÄ«tÄjs, kurÅ” braukÅ”anas laikÄ tika pakļauts saules ultravioletajam starojumam galvenokÄrt kreisajÄ pusÄ. AutovadÄ«tÄjam bija ieradums braukt ar izritinÄtu vadÄ«tÄja logu, bet viÅa sejas labo pusi no saules ultravioletÄ starojuma pasargÄja vÄjstikls. Ar vecumu saistÄ«tÄ Ädas stÄvokļa atŔķirÄ«ba labajÄ un kreisajÄ pusÄ ir iespaidÄ«ga:
RÄ«si. 8 Foto no vadÄ«tÄja, kurÅ” 28 gadus brauca ar nolaistu logu [].
Ja mÄs aptuveni lÄÅ”am, ka Ŕīs personas sejas Ädas vecums dažÄdÄs sejas pusÄs atŔķiras par divdesmit gadiem, un tas ir sekas tam, ka aptuveni tos paÅ”us divdesmit gadus vienu sejas pusi apgaismoja saule, bet otru. nebija, varam piesardzÄ«gi secinÄt, ka diena atklÄtÄ saulÄ ir viena diena un noveco Ädu.
No atsauces datiem [] zinÄms, ka vidÄjos platuma grÄdos vasarÄ tieÅ”os saules staros minimÄlÄ eritÄmas deva 200 J/m2 uzkrÄjas ÄtrÄk nekÄ stundÄ. SalÄ«dzinot Å”os skaitļus ar izdarÄ«to secinÄjumu, varam izdarÄ«t vÄl vienu secinÄjumu: Ädas novecoÅ”ana periodiskÄ un Ä«slaicÄ«gÄ darbÄ ar ultravioletajÄm lampÄm nav bÅ«tiska bÄ«stamÄ«ba.
Cik daudz ultravioletÄs gaismas nepiecieÅ”ams dezinfekcijai?
IzdzÄ«vojuÅ”o mikroorganismu skaits uz virsmÄm un gaisÄ eksponenciÄli samazinÄs, palielinoties ultravioletÄ starojuma devai. PiemÄram, deva, kas nogalina 90% mycobacterium tuberculosis, ir 10 J/m2. Divas Å”Ädas devas nogalina 99%, trÄ«s devas nogalina 99,9% utt.
RÄ«si. 9 IzdzÄ«vojuÅ”o mycobacterium tuberculosis Ä«patsvara atkarÄ«ba no ultravioletÄ starojuma devas pie viļÅa garuma 254 nm.
EksponenciÄlÄ atkarÄ«ba ir ievÄrojama ar to, ka pat neliela deva nogalina lielÄko daļu mikroorganismu.
Starp tiem, kas uzskaitÄ«ti [] patogÄnos mikroorganismus, salmonellas ir visizturÄ«gÄkÄs pret ultravioleto starojumu. Deva, kas nogalina 90% tÄ baktÄriju, ir 80 J/m2. SaskaÅÄ ar apskatu [Kowalski2020] vidÄjÄ deva, kas nogalina 90% koronavÄ«rusu, ir 67 J/m2. Bet lielÄkajai daļai mikroorganismu Ŕī deva nepÄrsniedz 50 J/m2. Praktiskiem nolÅ«kiem varat atcerÄties, ka standarta deva, kas dezinficÄ ar 90% efektivitÄti, ir 50 J/m2.
SaskaÅÄ ar paÅ”reizÄjo Krievijas VeselÄ«bas ministrijas apstiprinÄto metodiku ultravioletÄ starojuma izmantoÅ”anai gaisa dezinfekcijai [] maksimÄlÄ dezinfekcijas efektivitÄte ātrÄ«s deviÅiā jeb 99,9% nepiecieÅ”ama operÄciju zÄlÄs, dzemdÄ«bu slimnÄ«cÄs u.c. Skolu klasÄm, sabiedriskÄm ÄkÄm utt. Pietiek ar āvieniem deviÅiemā, tas ir, iznÄ«cina 90% mikroorganismu. Tas nozÄ«mÄ, ka atkarÄ«bÄ no telpas kategorijas pietiek no vienas lÄ«dz trim standarta devÄm 50...150 J/m2.
PiemÄrs nepiecieÅ”amÄ apstaroÅ”anas laika noteikÅ”anai: pieÅemsim, ka nepiecieÅ”ams dezinficÄt gaisu un virsmas telpÄ, kuras izmÄri ir 5 Ć 7 Ć 2,8 metri, kam tiek izmantota viena Philips TUV 30W atvÄrtÄ lampa.
Lampas tehniskais apraksts norÄda uz 12 W baktericÄ«do plÅ«smu []. IdeÄlÄ gadÄ«jumÄ visa plÅ«sma strikti aiziet uz dezinficÄjamÄm virsmÄm, bet reÄlÄ situÄcijÄ puse plÅ«smas tiks izniekota bez labuma, piemÄram, ar pÄrmÄrÄ«gu intensitÄti izgaismos sienu aiz lampas. TÄpÄc mÄs rÄÄ·inÄsimies ar noderÄ«gu 6 vatu plÅ«smu. KopÄjÄ apstarotÄ platÄ«ba telpÄ ir grÄ«da 35 m2 + griesti 35 m2 + sienas 67 m2, kopÄ 137 m2.
VidÄji uz virsmas krÄ«toÅ”Ä baktericÄ«dÄ starojuma plÅ«sma ir 6 W/137 m2 = 0,044 W/m2. StundÄ, tas ir, 3600 sekundÄs, Ŕīs virsmas saÅems devu 0,044 W/m2 Ć 3600 s = 158 J/m2 jeb aptuveni 150 J/m2. Kas atbilst trÄ«s standarta devÄm 50 J/m2 jeb ātrÄ«s deviÅiā - 99,9% baktericÄ«da efektivitÄte, t.i. operÄciju zÄles prasÄ«bas. Un tÄ kÄ aprÄÄ·inÄtÄ deva pirms nokriÅ”anas uz virsmas izgÄja cauri telpas tilpumam, gaiss tika dezinficÄts ne mazÄk efektÄ«vi.
Ja sterilitÄtes prasÄ«bas ir mazas un pietiek ar āvienu deviÅiā, aplÅ«kotajam piemÄram ir nepiecieÅ”ams trÄ«s reizes mazÄks apstaroÅ”anas laiks - aptuveni 20 minÅ«tes.
UV aizsardzība
Galvenais aizsardzÄ«bas pasÄkums ultravioletÄs dezinfekcijas laikÄ ir atstÄt telpu. Atrodoties pie strÄdÄjoÅ”as UV lampas, bet skatiens prom nepalÄ«dzÄs, acu gļotÄdas joprojÄm ir apstarotas.
Stikla brilles var bÅ«t daļÄjs lÄ«dzeklis acu gļotÄdu aizsardzÄ«bai. Kategoriskais apgalvojums āstikls nepÄrlaiž ultravioleto starojumuā ir nepareizs, zinÄmÄ mÄrÄ tÄ ir, un dažÄdu zÄ«molu stikli to dara dažÄdos veidos. Bet kopumÄ, samazinoties viļÅa garumam, caurlaidÄ«ba samazinÄs, un UVC efektÄ«vi pÄrraida tikai kvarca stikls. Briļļu brilles jebkurÄ gadÄ«jumÄ nav kvarcs.
Varam droÅ”i apgalvot, ka briļļu lÄcas ar marÄ·Äjumu UV400 nepÄrlaiž ultravioleto starojumu.
RÄ«si. 10 Briļļu briļļu caurlaidÄ«bas spektrs ar indeksiem UV380, UV400 un UV420. AttÄls no vietnes []
AizsardzÄ«bas pasÄkums ir arÄ« tÄdu baktericÄ«du UVC diapazona avotu izmantoÅ”ana, kas neizstaro potenciÄli bÄ«stamus, bet nav efektÄ«vi dezinfekcijai, UVB un UVA diapazoniem.
Ultravioletie avoti
UV diodes
VisizplatÄ«tÄkÄs 365 nm ultravioletÄs diodes (UVA) ir paredzÄtas "policijas lukturÄ«Å”iem", kas rada luminiscenci, lai noteiktu piesÄrÅotÄjus, kas nav redzami bez ultravioletÄ starojuma. Dezinfekcija ar Å”ÄdÄm diodÄm nav iespÄjama (sk. 11. att.).
Dezinfekcijai var izmantot Ä«sviļÅu UVC diodes ar viļÅa garumu 265 nm. Diodes moduļa izmaksas, kas aizstÄtu dzÄ«vsudraba baktericÄ«do lampu, ir par trim kÄrtÄm augstÄkas nekÄ lampas izmaksas, tÄpÄc praksÄ Å”Ädus risinÄjumus neizmanto lielu platÄ«bu dezinfekcijai. Bet parÄdÄs kompaktas ierÄ«ces, kas izmanto UV diodes nelielu platÄ«bu dezinfekcijai - instrumenti, telefoni, Ädas bojÄjumi utt.
Zema spiediena dzīvsudraba lampas
Zema spiediena dzÄ«vsudraba spuldze ir standarts, ar kuru tiek salÄ«dzinÄti visi pÄrÄjie avoti.
GalvenÄ dzÄ«vsudraba tvaiku starojuma enerÄ£ijas daļa zemÄ spiedienÄ elektriskÄ izlÄde ir 254 nm viļÅa garumÄ, kas ir ideÄli piemÄrots dezinfekcijai. Neliela daļa enerÄ£ijas tiek izstarota pie viļÅa garuma 185 nm, kas intensÄ«vi Ä£enerÄ ozonu. Un ļoti maz enerÄ£ijas tiek izstarots citos viļÅu garumos, ieskaitot redzamo diapazonu.
ParastajÄs baltÄs gaismas dzÄ«vsudraba dienasgaismas spuldzÄs spuldzes stikls nepÄrraida dzÄ«vsudraba tvaiku izstaroto ultravioleto starojumu. Bet fosfors, balts pulveris uz kolbas sieniÅÄm, ultravioletÄs gaismas ietekmÄ spÄ«d redzamÄ diapazonÄ.
UVB vai UVA lampas ir veidotas lÄ«dzÄ«gi, stikla spuldze nepÄrlaiž 185 nm maksimumu un 254 nm maksimumu, bet fosfors Ä«sviļÅu ultravioletÄ starojuma ietekmÄ izstaro nevis redzamo gaismu, bet gan garo viļÅu ultravioleto starojumu. starojums. TÄs ir tehniskiem nolÅ«kiem paredzÄtas lampas. Un tÄ kÄ UVA lampu spektrs ir lÄ«dzÄ«gs saules spektram, Å”Ädas lampas tiek izmantotas arÄ« iedegumam. Spektra salÄ«dzinÄjums ar baktericÄ«dÄs efektivitÄtes lÄ«kni liecina, ka UVB un Ä«paÅ”i UVA lampu izmantoÅ”ana dezinfekcijai nav piemÄrota.
RÄ«si. 11 BaktericÄ«dÄs efektivitÄtes lÄ«knes, UVB lampas spektra, UVA sauļoÅ”anÄs lampas spektra un 365 nm diodes spektra salÄ«dzinÄjums. Lampu spektri Åemti no American Paint Manufacturers Association tÄ«mekļa vietnes [].
Å emiet vÄrÄ, ka UVA dienasgaismas spuldzes spektrs ir plaÅ”s un aptver UVB diapazonu. 365 nm diodes spektrs ir daudz Å”aurÄks, tas ir āgodÄ«gs UVAā. Ja UVA ir nepiecieÅ”ams, lai radÄ«tu luminiscenci dekoratÄ«vos nolÅ«kos vai noteiktu piesÄrÅotÄjus, diodes izmantoÅ”ana ir droÅ”Äka nekÄ ultravioletÄs dienasgaismas spuldzes izmantoÅ”ana.
Zemspiediena UVC dzÄ«vsudraba baktericÄ«da lampa atŔķiras no dienasgaismas spuldzÄm ar to, ka uz spuldzes sieniÅÄm nav fosfora, un spuldze pÄrraida ultravioleto gaismu. GalvenÄ 254 nm lÄ«nija vienmÄr tiek pÄrraidÄ«ta, un ozonu veidojoÅ”o 185 nm lÄ«niju var atstÄt lampas spektrÄ vai noÅemt ar stikla spuldzi ar selektÄ«vu pÄrraidi.
RÄ«si. 12 Emisijas diapazons ir norÄdÄ«ts uz ultravioleto spuldžu marÄ·Äjuma. UVC germicÄ«du lampu var atpazÄ«t pÄc fosfora trÅ«kuma uz spuldzes.
Ozonam ir papildus baktericÄ«da iedarbÄ«ba, taÄu tas ir kancerogÄns, tÄpÄc, lai pÄc dezinfekcijas nesagaidÄ«tu ozona erodÄÅ”anu, tiek izmantotas ozonu neveidojoÅ”as lampas bez 185 nm lÄ«nijas spektrÄ. Å Ä«m lampÄm ir gandrÄ«z ideÄls spektrs - galvenÄ lÄ«nija ar augstu baktericÄ«do efektivitÄti 254 nm, ļoti vÄjÅ” starojums nebaktericÄ«dÄ ultravioletÄ diapazonÄ un neliels "signÄla" starojums redzamajÄ diapazonÄ.
RÄ«si. 13. Zema spiediena UVC dzÄ«vsudraba lampas spektrs (nodroÅ”ina žurnÄls lumen2b.ru) ir apvienots ar saules starojuma spektru (no Wikipedia) un baktericÄ«dÄs efektivitÄtes lÄ«kni (no ESNA Lighting Handbook []).
BaktÄriju spuldžu zilais spÄ«dums ļauj redzÄt, ka dzÄ«vsudraba lampa ir ieslÄgta un darbojas. Mirdzums ir vÄjÅ”, un tas rada maldÄ«gu iespaidu, ka skatÄ«ties uz lampu ir droÅ”i. MÄs nejÅ«tam, ka starojums UVC diapazonÄ veido 35...40% no kopÄjÄs lampas patÄrÄtÄs jaudas.
RÄ«si. 14 Neliela dzÄ«vsudraba tvaiku starojuma enerÄ£ijas daļa atrodas redzamajÄ diapazonÄ un ir redzama kÄ vÄjÅ” zils mirdzums.
Zemspiediena baktericÄ«da dzÄ«vsudraba spuldzei ir tÄda pati pamatne kÄ parastajai dienasgaismas spuldzei, taÄu tÄ ir izgatavota no cita garuma, lai baktericÄ«da lampa netiktu ievietota parastajÄs lampÄs. BaktericÄ«dÄs lampas lampa papildus saviem izmÄriem izceļas ar to, ka visas plastmasas daļas ir izturÄ«gas pret ultravioleto starojumu, ultravioletÄ starojuma vadi ir pÄrklÄti un nav difuzora.
MÄjas baktericÄ«dÄm vajadzÄ«bÄm autore izmanto 15 W baktericÄ«do lampu, kas iepriekÅ” tika izmantota hidroponiskas iekÄrtas uzturvielu Ŕķīduma dezinfekcijai. TÄ analogu var atrast, meklÄjot āakvÄrija UV sterilizatorsā. Lampai darbojoties, izdalÄs ozons, kas nav labi, bet noder, piemÄram, apavu dezinfekcijai.
RÄ«si. 15 Zema spiediena dzÄ«vsudraba spuldzes ar dažÄda veida pamatnÄm. AttÄli no Aliexpress vietnes.
VidÄja un augsta spiediena dzÄ«vsudraba spuldzes
DzÄ«vsudraba tvaika spiediena palielinÄÅ”anÄs rada sarežģītÄku spektru; spektrs paplaÅ”inÄs un tajÄ parÄdÄs vairÄk lÄ«niju, tostarp ozonu veidojoÅ”os viļÅu garumos. Piedevu ievadÄ«Å”ana dzÄ«vsudrabÄ rada vÄl lielÄku spektra sarežģītÄ«bu. Ir daudz Å”Ädu lampu ŔķirÅu, un katras no tÄm ir Ä«paÅ”s spektrs.
RÄ«si. 16 VidÄja un augsta spiediena dzÄ«vsudraba spuldžu spektru piemÄri
Spiediena palielinÄÅ”ana samazina lampas efektivitÄti. Izmantojot zÄ«molu Aquafineuv kÄ piemÄru, vidÄja spiediena UVC spuldzes izstaro 15-18% no enerÄ£ijas patÄriÅa, nevis 40% kÄ zema spiediena spuldzes. Un aprÄ«kojuma izmaksas uz vienu UVC plÅ«smas vatu ir augstÄkas [].
Lampas efektivitÄtes samazinÄÅ”anos un izmaksu pieaugumu kompensÄ tÄs kompaktums. PiemÄram, tekoÅ”a Å«dens dezinfekcijai vai lielÄ ÄtrumÄ uzklÄtas lakas žÄvÄÅ”anai drukÄÅ”anÄ ir nepiecieÅ”ami kompakti un jaudÄ«gi avoti; specifiskÄs izmaksas un efektivitÄte nav svarÄ«ga. Bet ir nepareizi izmantot Å”Ädu lampu dezinfekcijai.
UV starotÄjs, kas izgatavots no DRL degļa un DRT lampas
Ir ātautasā veids, kÄ salÄ«dzinoÅ”i lÄti iegÅ«t spÄcÄ«gu ultravioletÄ starojuma avotu. Tie iziet no lietoÅ”anas, bet joprojÄm tiek pÄrdotas baltas gaismas DRL lampas ar jaudu 125...1000 W. Å ajÄs lampÄs ÄrÄjÄs kolbas iekÅ”pusÄ ir ādeglisā - augstspiediena dzÄ«vsudraba lampa. Tas izstaro platjoslas ultravioleto gaismu, ko bloÄ·Ä ÄrÄjÄ stikla spuldze, bet liek luminoforam uz tÄ sienÄm mirdzÄt. Ja jÅ«s salaužat ÄrÄjo kolbu un savienojat degli ar tÄ«klu caur standarta droseļvÄrstu, jÅ«s iegÅ«sit jaudÄ«gu platjoslas ultravioleto starojumu.
Å Ädam paÅ”taisÄ«tam emitÄtÄjam ir trÅ«kumi: zema efektivitÄte, salÄ«dzinot ar zemspiediena lampÄm, liela daļa ultravioletÄ starojuma atrodas Ärpus baktericÄ«dÄ diapazona, un pÄc lampas izslÄgÅ”anas nevar kÄdu laiku palikt telpÄ, lÄ«dz ozons nesadalÄs vai pazÅ«d.
Bet arÄ« priekÅ”rocÄ«bas ir nenoliedzamas: zemas izmaksas un liela jauda kompaktÄ izmÄrÄ. Viena no priekÅ”rocÄ«bÄm ir ozona veidoÅ”anÄs. Ozons dezinficÄs noÄnotÄs virsmas, kas nav pakļautas ultravioletajiem stariem.
RÄ«si. 17 Ultravioletais apstarotÄjs, kas izgatavots no DRL lampÄm. FotogrÄfija publicÄta ar autora, bulgÄru zobÄrsta atļauju, izmantojot Å”o apstarotÄju papildus standarta Philips TUV 30W baktericÄ«dajai lampai.
LÄ«dzÄ«gi ultravioletie avoti dezinfekcijai augstspiediena dzÄ«vsudraba spuldžu veidÄ tiek izmantoti OUFK-01 āSolnyshkoā tipa apstarotÄjos.
PiemÄram, populÄrajai lampai āDRT 125-1ā ražotÄjs spektru nepublicÄ, bet dokumentÄcijÄ norÄda parametrus: apstaroÅ”anas intensitÄte 1 m attÄlumÄ no lampas UVA ā 0,98 W/m2, UVB ā 0,83. W/m2, UVC ā 0,72 W/m2, baktericÄ«da plÅ«sma 8 W, un pÄc lietoÅ”anas nepiecieÅ”ama telpas ventilÄcija no ozona []. Atbildot uz tieÅ”u jautÄjumu par atŔķirÄ«bu starp DRT lampu un DRL degli, ražotÄjs savÄ emuÄrÄ atbildÄja, ka DRT katodiem ir izolÄjoÅ”s zaļŔ pÄrklÄjums.
RÄ«si. 18 Platjoslas ultravioletÄ starojuma avots - DRT-125 lampa
SaskaÅÄ ar norÄdÄ«tajÄm Ä«paŔībÄm ir skaidrs, ka spektrs ir platjoslas ar gandrÄ«z vienÄdu starojuma daļu mÄ«kstajÄ, vidÄjÄ un cietajÄ ultravioletajÄ gaismÄ, ieskaitot ozonu veidojoÅ”o cieto UVC. BaktericÄ«da plÅ«sma ir 6,4% no enerÄ£ijas patÄriÅa, tas ir, efektivitÄte ir 6 reizes mazÄka nekÄ zema spiediena cauruļveida lampai.
RažotÄjs Ŕīs lampas spektru nepublicÄ, un internetÄ cirkulÄ tÄda pati bilde ar viena no DRT spektru. SÄkotnÄjais avots nav zinÄms, bet enerÄ£ijas attiecÄ«ba UVC, UVB un UVA diapazonos neatbilst tai, kas deklarÄta DRT-125 lampai. AttiecÄ«bÄ uz DRT ir norÄdÄ«ta aptuveni vienÄda attiecÄ«ba, un spektrs parÄda, ka UVB enerÄ£ija ir daudzkÄrt lielÄka nekÄ UBC enerÄ£ija. Un UVA tas ir daudzkÄrt lielÄks nekÄ UVB.
RÄ«si. 19. Augstspiediena dzÄ«vsudraba loka lampas spektrs, kas visbiežÄk ilustrÄ medicÄ«niskiem nolÅ«kiem plaÅ”i izmantotÄs DRT-125 spektru.
Ir skaidrs, ka lampas ar dažÄdu spiedienu un dzÄ«vsudraba piedevÄm izstaro nedaudz atŔķirÄ«gi. Ir arÄ« skaidrs, ka neinformÄts patÄrÄtÄjs sliecas patstÄvÄ«gi iztÄloties preces vÄlamÄs Ä«paŔības un Ä«paŔības, iegÅ«t pÄrliecÄ«bu, pamatojoties uz saviem pieÅÄmumiem, un veikt pirkumu. Un konkrÄtÄs lampas spektra publicÄÅ”ana izraisÄ«s diskusijas, salÄ«dzinÄjumus un secinÄjumus.
Autors savulaik iegÄdÄjÄs OUFK-01 instalÄciju ar DRT-125 lampu un izmantoja to vairÄkus gadus, lai pÄrbaudÄ«tu plastmasas izstrÄdÄjumu UV izturÄ«bu. VienlaicÄ«gi apstaroju divus produktus, no kuriem viens bija kontrols no ultravioleto staru izturÄ«gas plastmasas, un paskatÄ«jos, kurÅ” ÄtrÄk dzeltÄs. Å Ädam lietojumam nav nepiecieÅ”amas zinÄÅ”anas par precÄ«zu spektra formu, ir svarÄ«gi tikai, lai emitÄtÄjs bÅ«tu platjoslas savienojums. Bet kÄpÄc izmantot platjoslas ultravioleto gaismu, ja nepiecieÅ”ama dezinfekcija?
OUFK-01 mÄrÄ·is nosaka, ka apstarotÄjs tiek izmantots akÅ«tiem iekaisuma procesiem. Tas ir, gadÄ«jumos, kad Ädas dezinfekcijas pozitÄ«vais efekts pÄrsniedz platjoslas ultravioletÄ starojuma iespÄjamo kaitÄjumu. AcÄ«mredzot Å”ajÄ gadÄ«jumÄ labÄk ir izmantot Å”aurjoslas ultravioleto staru, bez viļÅu garumiem spektrÄ, kam ir cita iedarbÄ«ba, nevis baktericÄ«da.
Gaisa dezinfekcija
UltravioletÄ gaisma tiek uzskatÄ«ta par nepietiekamu virsmu dezinfekcijas lÄ«dzekli, jo stari nevar iekļūt vietÄs, kur, piemÄram, iekļūst alkohols. Bet ultravioletÄ gaisma efektÄ«vi dezinficÄ gaisu.
Å Ä·audot un klepojot veidojas vairÄku mikrometru lieluma pilieni, kas karÄjas gaisÄ no vairÄkÄm minÅ«tÄm lÄ«dz vairÄkÄm stundÄm []. Tuberkulozes pÄtÄ«jumi liecina, ka pietiek ar vienu aerosola pilienu, lai izraisÄ«tu infekciju.
Uz ielas esam samÄrÄ droÅ”i, pateicoties milzÄ«gajiem gaisa daudzumiem un mobilitÄtei, kas ar laiku un saules starojumu var izkliedÄt un dezinficÄt jebkuru ŔķaudÄ«Å”anu. Pat metro, kamÄr inficÄto Ä«patsvars ir neliels, kopÄjais gaisa daudzums uz vienu inficÄto ir liels, un laba ventilÄcija samazina infekcijas izplatÄ«Å”anÄs risku. VisbÄ«stamÄkÄ vieta slimÄ«bu pandÄmijas laikÄ ar gaisu ir lifts. LÄ«dz ar to tiem, kas Ŕķaudo, jÄievieto karantÄ«na, kÄ arÄ« gaiss publiskajÄs telpÄs ar nepietiekamu ventilÄciju ir jÄdezinficÄ.
Recirkulatori
Viena no gaisa dezinfekcijas iespÄjÄm ir slÄgtie UV recyclers. ApspriedÄ«sim vienu no Å”iem recirkulatoriem - "Dezar 7", kas pazÄ«stams ar to, ka ir redzams pat valsts pirmÄs personas birojÄ.
Recirkulatora aprakstÄ teikts, ka tas pÅ«Å” 100 m3 stundÄ un ir paredzÄts, lai apstrÄdÄtu telpu ar tilpumu 100 m3 (apmÄram 5 Ć 7 Ć 2,8 metri).
TaÄu iespÄja dezinficÄt 100 m3 gaisa stundÄ nenozÄ«mÄ, ka gaiss 100 m3 telpÄ stundÄ tiks apstrÄdÄts tikpat efektÄ«vi. ApstrÄdÄtais gaiss atŔķaida netÄ«ro gaisu, un Å”ÄdÄ veidÄ tas atkal un atkal nonÄk recirkulatorÄ. Ir viegli izveidot matemÄtisko modeli un aprÄÄ·inÄt Å”Äda procesa efektivitÄti:
RÄ«si. 20 UV recirkulatora darbÄ«bas ietekme uz mikroorganismu skaitu telpas bez ventilÄcijas gaisÄ.
Lai samazinÄtu mikroorganismu koncentrÄciju gaisÄ par 90%, recirkulatoram jÄstrÄdÄ ilgÄk par divÄm stundÄm. Ja telpÄ nav ventilÄcijas, tas ir iespÄjams. Bet parasti nav telpu ar cilvÄkiem un bez ventilÄcijas. PiemÄram, [] nosaka minimÄlo Ära gaisa plÅ«smas Ätrumu ventilÄcijai 3 m3 stundÄ uz 1 m2 dzÄ«vokļa platÄ«bas. Tas atbilst pilnÄ«gai gaisa nomaiÅai reizi stundÄ un padara recirkulatora darbÄ«bu bezjÄdzÄ«gu.
Ja Åemam vÄrÄ nevis pilnÄ«gas sajaukÅ”anas modeli, bet gan laminÄrÄs strÅ«klas, kas iet pa vienmÄrÄ«gu sarežģītu trajektoriju telpÄ un nonÄk ventilÄcijÄ, ieguvums no vienas no Ŕīm strÅ«klÄm dezinficÄÅ”anas ir vÄl mazÄks nekÄ pilnÄ«gas sajaukÅ”anas modelÄ«.
JebkurÄ gadÄ«jumÄ UV recirkulators nav noderÄ«gÄks par atvÄrtu logu.
Viens no recirkulatoru zemÄs efektivitÄtes iemesliem ir tas, ka baktericÄ«dÄ iedarbÄ«ba ir ÄrkÄrtÄ«gi maza katra UV plÅ«smas vata izteiksmÄ. Stars pÄrvietojas apmÄram 10 centimetrus instalÄcijas iekÅ”pusÄ un pÄc tam tiek atstarots no alumÄ«nija ar koeficientu aptuveni k = 0,7. Tas nozÄ«mÄ, ka staru efektÄ«vais ceļŔ instalÄcijas iekÅ”pusÄ ir aptuveni pusmetrs, pÄc kura tas tiek absorbÄts bez labuma.
RÄ«si. 21. Kadrs no YouTube video, kurÄ redzams, kÄ tiek demontÄts pÄrstrÄdÄtÄjs. Ir redzamas baktericÄ«das lampas un alumÄ«nija atstarojoÅ”a virsma, kas ultravioleto starojumu atstaro daudz sliktÄk nekÄ redzamÄ gaisma [].
DaudzkÄrt efektÄ«vÄka ir baktericÄ«da lampa, kas klÄ«nikas kabinetÄ karÄjas atklÄti pie sienas un kuru ieslÄdz Ärsts pÄc grafika. AtvÄrtas lampas stari virzÄs vairÄkus metrus, vispirms dezinficÄjot gaisu un pÄc tam virsmas.
Gaisa apstarotÄji telpas augÅ”ÄjÄ daļÄ
SlimnÄ«cu nodaļÄs, kur pastÄvÄ«gi atrodas guloÅ”i pacienti, dažkÄrt tiek izmantotas UV ierÄ«ces, lai apstarotu zem griestiem cirkulÄjoÅ”Äs gaisa plÅ«smas. Galvenais Å”Ädu instalÄciju trÅ«kums ir tÄds, ka lampas nosedzoÅ”ais režģis ļauj tikai stariem plÅ«st stingri vienÄ virzienÄ, absorbÄjot vairÄk nekÄ 90% no atlikuÅ”Äs plÅ«smas bez labuma.
JÅ«s varat papildus izpÅ«st gaisu caur Å”Ädu apstarotÄju, lai vienlaikus izveidotu recirkulatoru, bet tas netiek darÄ«ts, iespÄjams, tÄpÄc, ka telpÄ nav putekļu akumulatoru.
RÄ«si. 22 Griestos uzstÄdÄ«ts UV gaisa apstarotÄjs, attÄls no vietas [].
Režģi pasargÄ cilvÄkus telpÄ no tieÅ”as ultravioletÄ starojuma plÅ«smas, bet plÅ«sma, kas iet caur režģi, atsitas pret griestiem un sienÄm un tiek difÅ«zi atstarota, ar atstaroÅ”anas koeficientu aptuveni 10%. Telpa ir piepildÄ«ta ar daudzvirzienu ultravioleto starojumu un cilvÄki saÅem ultravioletÄ starojuma devu, kas ir proporcionÄla telpÄ pavadÄ«tajam laikam.
Recenzenti un autors
Recenzenti:
Artjoms Balabanovs, elektronikas inženieris, UV cietÄÅ”anas sistÄmu izstrÄdÄtÄjs;
Rumens Vasiļevs, Ph.D., apgaismes inženieris, OOD "Interlux", BulgÄrija;
Vadims Grigorovs, biofiziÄ·is;
StaÅislavs Ä»ermontovs, gaismas inženieris, Complex Systems LLC;
Aleksejs PankraÅ”kins, Ph.D., asociÄtais profesors, pusvadÄ«tÄju apgaismojuma inženierija un fotonika, INTECH Engineering LLC;
Andrejs Hramovs, medicÄ«nas iestÄžu apgaismojuma dizaina speciÄlists;
VitÄlijs Cvirko, apgaismojuma testÄÅ”anas laboratorijas "TSSOT NAS of Belarus" vadÄ«tÄjs
Autors: Antons Å arakhane, Ph.D., gaismas inženieris un biofiziÄ·is, PirmÄ Maskavas Valsts medicÄ«nas universitÄte. VIÅ
I. SeÄenovs
atsauces
atsauces
[Airsteril]
[Aquafineuv]
[CIE 155:2003] CIE 155:2003 ULTRAVIOLETÄ GAISA DEZINFEKCIJA
[DIN 5031-10] DIN 5031-10 2018 OptiskÄ starojuma fizika un apgaismojuma inženierija. 10. daļa: FotobioloÄ£iski efektÄ«vais starojums, daudzumi, simboli un darbÄ«bas spektrs. OptiskÄ starojuma fizika un apgaismojuma inženierija. FotobioloÄ£iski aktÄ«vs starojums. IzmÄri, simboli un darbÄ«bas spektri
[ESNA] ESNA apgaismojuma rokasgrÄmata, 9. izdevums. ed. Rea M.S. Ziemeļamerikas apgaismojuma inženieru biedrÄ«ba, Å
ujorka, 2000
[IEC 62471] GOST R IEC 62471-2013 Lampas un lampu sistÄmas. FotobioloÄ£iskÄ droŔība
[Kowalski2020] Vladislavs J. Kovaļskis et al., 2020. gada Covid-19 koronavīrusa ultravioleto staru jutība, DOI: 10.13140/RG.2.2.22803.22566
[Lisma]
[Mitsui Ä·Ä«miskÄs vielas]
[Nejm]
[KrÄsa]
[TUV]
[PVO] Pasaules VeselÄ«bas organizÄcija. Ultravioletais starojums: oficiÄls zinÄtnisks pÄrskats par UV starojuma ietekmi uz vidi un veselÄ«bu, atsaucoties uz globÄlo ozona noÄrdÄ«Å”anos.
[Desar]
[R 3.5.1904-04] R 3.5.1904-04 UltravioletÄ baktericÄ«da starojuma izmantoÅ”ana iekÅ”telpu gaisa dezinfekcijai
[SP 60.13330.2016] SP 60.13330.2016 Apkure, ventilÄcija un gaisa kondicionÄÅ”ana.
Avots: www.habr.com