Обеззараживание помещений с помощью УФ-излучения

Искусственные источники УФ-излучения давно используют в быту, на производстве, в медицине и косметологии. Ниже – как применить ультрафиолет, чтобы в закрытом помещении не осталось болезнетворных бактерий, микроорганизмов и других возбудителей заболеваний.

Почему УФ-лучи обладают бактерицидными свойствами

В живой клетке есть молекулы, максимум поглощения которых приходится на ультрафиолетовый диапазон: белковая молекула поглощает около 280 нм, молекула ДНК – 240–300 нм с пиком 254 нм. Колебания таких частот вызывают наибольшие деструктивные изменения.

В белках рвутся водородные и ионные связи, задающие цепочке аминокислот пространственное строение: происходит денатурация – та же, что при жарке яйца. Белки, выполняющие структурную, транспортную, защитную, ферментную функции, теряют свойства, и процессы в клетке прекращаются.

В молекулах ДНК энергия УФ-излучения вызывает образование димеров пиримидиновых оснований, преимущественно тимина. Соседние основания «сшиваются» между собой, и в этом месте становится невозможной ни репликация (копирование ДНК перед делением), ни транскрипция (синтез РНК) – клетка гибнет. Именно поэтому обеззараживание оценивают по дозе УФ-С, а не по «яркости» лампы.

Какой диапазон нужен

Ультрафиолетом называют излучение 100–400 нм; в нём выделяют три области: УФ-А (315–400 нм), УФ-В (280–315 нм) и УФ-С (100–280 нм). До поверхности Земли УФ-А доходит беспрепятственно, УФ-В частично, а УФ-С полностью поглощается атмосферой – поэтому «природного» бактерицидного ультрафиолета в помещении нет, его создают лампой.

Для получения излучения короче 320 нм используют электродуговые лампы из кварцевого стекла: в отличие от обычного силикатного, кварц пропускает УФ-лучи. Отсюда название «кварцевые лампы» и «кварцевание». Подробнее о зонах – в статье ультрафиолет, об устройстве ламп – люминесцентные лампы.

Озон: второй механизм обеззараживания

Облучение газовой смеси с кислородом излучением 185 нм вызывает образование озона. Озон – газ с резким запахом, в 1,5 раза тяжелее воздуха, сильнейший окислитель. Он реагирует с большинством металлов, с органическими и токсическими веществами, превращая их в безопасные бесцветные соединения без запаха.

Для микроорганизмов озон опасен тем, что взаимодействует с остатками жирных кислот липидов – основного строительного материала клеточных мембран. Мембрана перестаёт выполнять защитную и транспортную функции, и клетка гибнет; так уничтожаются в том числе сальмонелла и кишечная палочка. Окислительную способность озона используют для обеззараживания питьевой воды, дезинфекции бассейнов и стерилизации в медицине – метод эффективнее хлорсодержащих веществ, а продукты окисления нетоксичны в отличие от продуктов хлорирования.

Существует и комбинированная технология – фотолитическое озонирование (одновременное воздействие УФ и озона на воду): при таком сочетании органические молекулы окисляются в тысячи раз быстрее.

По бактерицидному действию озонирование помещений превосходит обычное кварцевое облучение, поэтому его применяют для дезинфекции и дезодорации палат, перевязочных, процедурных и смотровых, а также одежды пациентов и персонала. Но озон в высокой концентрации ядовит для всего живого – работать он должен только в пустом помещении.

Типы облучателей: что выбрать

По месту расположения облучатели бывают потолочными, настенными и передвижными; по конструкции – открытого типа (применяют в отсутствие людей), закрытого (можно при людях) и комбинированного. Режим дезинфекции зависит от мощности облучателя, объёма помещения и требований к обеззараживанию; он определяется по «Методическим указаниям по применению бактерицидных ламп для обеззараживания воздуха и поверхностей» 11-16/03-06.

Чем отличаются амальгамные лампы

В амальгамных лампах вместо жидкой ртути используется твёрдое покрытие из амальгамы (сплав индия, ртути и висмута): под током она нагревается и испаряет ртуть, дающую излучение. Плюсы очевидны: ртуть в связанном состоянии, поэтому бой лампы намного безопаснее (в обычной ртутной лампе 1–3 г жидкой ртути, в амальгамной – несколько миллиграммов); колба не мутнеет со временем и даёт стабильное излучение; ресурс до 16 000 часов против 8 000 у кварцевых и бактерицидных.

Доза и время обработки

Эффективность зависит не от «яркости», а от накопленной дозы УФ-С: доза = интенсивность × время. Практические ориентиры:

• кварцевание комнаты – 10–30 минут, дольше не нужно;
• после процедуры – войти, открыть окна, выключить прибор и проветрить до исчезновения запаха озона;
• рециркулятор – может работать непрерывно, в том числе при людях;
• чем больше объём помещения и чем дальше поверхность от лампы, тем ниже интенсивность – время увеличивают.

Безопасность: что нельзя игнорировать

• Люди, животные и растения при кварцевании выводятся из помещения: ультрафиолет в сочетании с озоном губителен для всего живого, возможно отравление или головная боль на несколько часов.
• Глаза. Воздействие УФ на сетчатку и роговицу приводит к ожогу и необратимым последствиям – работать только в защитных очках с УФ-фильтром. Ухудшение зрения может проявиться не сразу.
• Кожа. Длительное облучение повышает риск онкологических заболеваний кожи – действовать строго по инструкции к прибору.
• Интерьер. При регулярном облучении выгорают ткани, обивка, обои, дерево и пластик: при ежедневном использовании цвета поблекнут за несколько месяцев.
• Не переусердствовать. В быту чрезмерная дезинфекция не полезна – иммунитет формируется в контакте с обычной микрофлорой. Кварцевание оправдано при плесени, инфекции в доме или в сезон эпидемий.

Подробнее о защите – в статьях защита глаз от ультрафиолета и техника безопасности при работе с УФ, о действии на организм – механизм повреждающего действия УФ.

Лампа Вуда: диагностика, а не обеззараживание

Лампа чёрного света (Black light, Wood's light) – источник длинноволнового УФ-А (около 350–400 нм). В её лучах светятся многие органические вещества, минералы и специальные красители, поэтому её используют для диагностики кожных заболеваний (стригущий лишай, кандидоз, кокковые инфекции) и для поиска невидимых загрязнений в быту – пятен органики, следов животных, остатков химии.

Важно: лампа Вуда не имеет бактерицидного действия и не применяется для лечения – только для диагностики и осмотра. Для поиска загрязнений хорошо подходят и УФ-фонари 365 нм: 30 Вт с чёрным фильтром для больших площадей и компактный 3 Вт с аккумулятором. Тот же принцип люминесценции применяют в криминалистике.

Где ещё используют ультрафиолет

УФ-излучатели встраивают в бытовые очистители и мойки воздуха, климатические комплексы; выпускают компактные приборы для озонирования холодильников – продукты дольше остаются свежими. Ультрафиолет применяют для очистки питьевой воды и дезинфекции воды в бассейнах и аквариумах – вода не зацветает без химических средств. В соляриях УФ-лампы дают загар, в маникюре – отверждают гель-лак. О видах источников – в статье искусственные источники УФ-А.

Что есть у «Спектр»

Компания производит УФ-материалы и предлагает УФ-источники. Для задач, связанных с коротковолновым ультрафиолетом, в ассортименте есть УФ-лампа 250 нм, 11 Вт и сменная колба Philips 250 нм, 11 Вт; для осмотра и диагностики – фонари 365 нм с чёрным фильтром; для работы – очки с УФ-фильтром. Весь ассортимент источников – в разделе УФ-лампы. Готовых бактерицидных облучателей и рециркуляторов для помещений компания не выпускает – по ним ориентируйтесь на профильных производителей медтехники.

Часто задаваемые вопросы

Какой ультрафиолет убивает бактерии?
Коротковолновый УФ-С, диапазон 100–280 нм, с пиком бактерицидного действия около 254 нм – именно там максимум поглощения ДНК. УФ-А (в том числе лампы 365 и 395 нм) микроорганизмы не уничтожает.

Как именно ультрафиолет убивает микроорганизм?
Двумя путями: денатурирует белки (рвутся водородные и ионные связи) и повреждает ДНК – образуются димеры тимина, из-за которых невозможны копирование ДНК и синтез РНК. Клетка не может делиться и гибнет.

Чем кварцевая лампа отличается от бактерицидной?
Колбой. У кварцевой – кварцевое стекло, оно пропускает жёсткое излучение и лампа даёт озон: применять только в пустом помещении. У бактерицидной – увиолевое стекло, озон не образуется, поэтому она безопаснее для жилых комнат, хотя и слабее.

Что такое амальгамная лампа и чем она лучше?
В ней ртуть связана в амальгаме, а не залита в жидком виде: бой лампы безопаснее (миллиграммы против 1–3 г), колба не мутнеет, а ресурс достигает 16 000 часов против 8 000 у обычных.

Сколько времени кварцевать комнату?
Обычно 10–30 минут, дольше не требуется. После процедуры нужно открыть окна и проветрить помещение до исчезновения запаха озона.

Можно ли находиться в помещении во время обработки?
При кварцевании – нет: выводятся люди, животные и растения. При работе бактерицидной или амальгамной лампы с экраном и при использовании рециркулятора – да, они рассчитаны на непрерывную работу в присутствии людей.

Что такое рециркулятор и чем он удобен?
Прибор закрытого типа: вентилятор прогоняет воздух вдоль лампы внутри кожуха, есть фильтры для пыли и пыльцы. Излучение наружу не выходит, поэтому его применяют в классах, офисах, магазинах и больницах при людях.

Обеззараживает ли лампа Вуда?
Нет. Это источник УФ-А (около 365 нм) для диагностики кожных заболеваний и поиска загрязнений. Бактерицидного действия у неё нет, для лечения она тоже не применяется.

Опасен ли озон и почему он всё-таки полезен?
В высокой концентрации озон ядовит для всего живого, поэтому обработку ведут без людей и обязательно проветривают. При этом как окислитель он уничтожает бактерии, разрушая липиды клеточных мембран, и убирает запахи, а продукты окисления нетоксичны – в отличие от продуктов хлорирования.

Нужно ли кварцевать квартиру регулярно?
Нет. Постоянная стерильность в быту скорее вредна – иммунитет формируется в контакте с обычной микрофлорой. Обработка оправдана при плесени, инфекционном заболевании в доме или в сезон эпидемий. Кроме того, при частом облучении выгорают ткани, обои и пластик.

Обращайтесь, если необходима помощь с выбором УФ-ламп и УФ-материалов – детально проконсультируем по возникшим вопросам.

E-mail: market@nipg.ru
Тел.: +7 (831) 414-01-71, 8 (800) 600-76-32
Мессенджеры: WhatsApp, Telegram, МАХ

Материал подготовлен техническим специалистом ООО НИПГ «Спектр». При полном или частичном копировании материалов ссылка на источник обязательна.