紫外 灭菌理论

C波段紫外线的灭菌作用

2003-8-15阅读次数: 80次

b．空气的湿度和灰尘对灭菌的影响

空气中的水分子和尘埃均吸收紫外线，使紫外线的穿透能力减弱，减弱灭菌效果。如当空气相对湿度由25％上升至75％时，灭菌率由93.5％降至76％。又如：空气中灰尘含量达到800～900粒／cm3时，灭菌效果下降20％～30％。

因此，在湿度大，粉尘多的环境中采用紫外线灭菌时效果下降，要适当增加用灯数量。

c．空气的流动性对灭菌的影响

空气的流动速度影响紫外线灭菌的效果。和空气静止时相比，空气流动速度加快，紫外灭菌效果减弱。由图3可以看出，在紫外灯功率相同，室温相同的条件下，室内空气静止时 (A) 比风速0.5m／s时 (B) 灭菌率高。由图可以看出，在室温20℃时，空气静止时灭菌率为100％，而风速0.5m／s时灭菌率为90％，在室温10℃时，空气静止时灭菌率为93％，而风速0.5m／s时灭菌率为58％。

因此，在空气流动性大的场所使用紫外灯灭菌时，如在向室内提供空气的通风管道内安装紫外灯灭菌时，要使紫外灯的功率与通风管道的空气流量相匹配，确保灭菌效果。

室内安有通风机时，紫外灭菌时应关闭通风机，照射后再开启通风，能达到灭菌效果，又可排除紫外灯所产生的臭氧。

d．紫外线照射距离和时间对灭菌的影响

当采用直管形线光源低压汞灯灭菌时，当照射距离≤1/2L ( L：低压汞灯的长度 )时，紫外辐射强度近似与距离成反比，即：

当照射距离>1/2L时,紫外辐射强度近似与照射距离的平方成反比，即：

即：当尺>4L时，辐照度计算误差小于5％。

紫外线照射剂量=紫外线辐射强度(E)×照射时问 (t) 。因此，紫外线照射剂量与照射时间是

成正比的。当室内采用低压汞灯灭菌时，灯安装后总功率是固定的，灯位置 (即距离) 是固定不变的，紫外照射剂量只与照射时间有关。控制照射时问就控制了照射剂量，即控制了灭菌率。

e．灯具反射材料和墙壁材料对灭菌效果的影响

灯具加反光罩一是保证灯的紫外线能量集中到被照物上，另一目的是保护不直接照射到该环境下工作的人员，给人员造成损伤。灯具反光罩材料一定要对253.7nm紫外线吸收少，反射多。由表4可以看出，表面氧化抛光处理过的铝对短波紫外线的反射系数最大，所以一般紫外线灯具反光系统均用铝材制成。

在有人工作的无菌室内，如医院的手术室、输血站、制药车间等，墙壁材料要用对紫外线反射率小的的材料，使紫外线照射到墙壁后反射到空间的能量少，以保护工作人员的眼睛，同时应采用无臭氧灭菌灯。

从表5可以看出，白磁砖和氧化锌用于墙壁时，反射率均小于10％，在有人工作场所应采用其做壁材。相反，在无人工作的灭菌室，壁材最好用氧化镁喷涂，有利于灭菌。

f．细菌种类对灭灭菌的影响

虽然各种细菌均吸收253.7nm紫外线，使其DNA链断裂而死亡。但至死量相差很多。同时，不同菌种对紫外线波长最大吸收不同，即对不同波长的紫外线敏感性不一样，这在用紫外线灭菌时应充分考虑。表6绘出不同菌种灭菌时所需紫外线剂量。

4．3室内空气灭菌注意事项

a．短波紫外线对人体的影响

过量的短波紫外线会造成人体皮肤损伤(红斑效应)和眼睛损伤，如患结膜炎、角膜炎和彩虹病等。因此，短波紫外灭菌时一定不能直接照射人和限定一定剂量。在设计室内灭菌时应注意紫外剂量符合如下规定。

* 人在8小时内受短波紫外线照射的安全剂量：240／uW·min／cm2；

* 工作在紫外线环境下的人员所受紫外线照射强度安全标准：

近紫外线 (400～300nm) 照射强度不大于0.1uW／cm2：

远紫外线(300～200nm)照射强度不大于0.1uW／cm2：

臭氧安全标准为：不大于0.3mg／m3；

* 人眼允许的最大254nm紫外线辐射剂量见表7。

人体被照射过量紫外线后经一定潜伏期产生皮肤红斑反应。297nm和254nm是最易对人体产生红斑反应。但短波紫外线254nm所致红斑与中波紫外线297nm所致红斑在性质上有所不同，见表8。

一般室内空气灭菌的剂量为每立方米空气，用低压紫外线汞灯功率0.8～1.5W，即可获得很好灭菌效果 (每天照射四次，每次一小时) 。

b．使用热阴极低压汞灯灭菌时，该灯对电源电压要求较高，欠压或过压工作会影响灯寿命和紫外线输出量。因此电源电压最好应保持在220V±10V左右。

4．4水和其他液体的灭菌

液体对紫外线的吸收系数很大，紫外线对这些液体的穿透能力很弱，因此对液体灭菌困难，需要更大剂量的紫外辐射能量。

液体对紫外线的吸收系数见表8。

由表8看出，液体透明度越小对紫外线的吸收系数越大，如牛奶a=300，液体透明度越大则对紫外线的吸收系数越小，如蒸馏水a≤0．01。因此，紫外线灭菌剂量也相差很大。一些液体用低压汞灯满足不了需要，要

用大功率的高压汞灯或金卤灯才行。

a．对水的灭菌

对水的灭菌一般采用金属卤化物(锑一氖)灯，功率可做到500W、1000W、2000W等。个人

用户和集体单位水用量较少的场合，可用低压汞灯灭菌。应用时注意：紫外线灯管应在石英管套内，石英套有很好的透紫外性能，又对灯管起保温作用，不会因水温低而引起灯管紫外线的辐射严重下降。同时应控制水管的直径，限止流过灯管的水层厚度，以保证灭菌效果。水层厚度与灭菌率的关系见表9。

当水流速250L／h时，水层厚度应不大于2.2cm。当水中含有芽胞细菌时，水层厚度不大于1.4cm，水流速不超过90L／h。

b．对其他液体灭菌

紫外线对酒、果汁、牛奶、饮料进行灭菌，效果也很好，有利于保持他们当中的维生素、果酸、芳香族物质等成分，比其他灭菌方法提高其营养价值。由表8可以看出这些液体对紫外线的吸收系数较大，因此在灭菌时必须注意控制好其流量，才能达到良好的灭菌效果。

关于紫外吸收系数和液体流量与灭菌率的关系，可参看图4。