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如何正确利用UV-C辐射消毒设施应对COVID-19

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发布:2020-12-01 16:27:14    

紫外线杀菌辐射是一种久经考验的消毒技术。但是在设施中使用时必须小心。由COVID-19大流行引起的艰巨挑战已成为2020年的日常工作。然而,当前的情况正在刺激疗法和技术的创新,这些疗法和技术正在改变许多领域的全球方法,包括对建筑环境的净化。与转换技术一样,几十年来一直可用的构建基块正在以创造性的方式进行组装,以创建独特的工具来对抗冠状病毒的传播。

人眼不可见的紫外线(UV)存在于X射线和可见光之间的电磁光谱上。紫外线按波长从长到短分为三种类型:UV-A,UV-B和UV-C。数十年来,以UV-C辐射的形式进行的基于光的消毒已成为医院空间和科学实验室消毒的标准协议的一部分,甚至在净化市政饮用水供应方面已广泛用作氯的替代品。

紫外线杀菌辐射(UVGI)是一种消毒方法,它使用短波长紫外线(紫外线C或UV-C)光通过破坏核酸并破坏其DNA来杀死或灭活微生物,从而使其无法执行重要的细胞功能。UVGI用于多种应用,例如食品,空气和水的净化。

由于暴露于人体细胞的风险,UVGI在闲置的空间中特别有用,并且在员工离职后已经在一些办公室和工厂中使用。最近的许多创新都旨在设计可安全使用UV-C的系统,以对空气和充满人的空间的表面进行消毒。

一些可能的目标位置包括:

医院、健身中心、仓库配送中心、博物馆、餐饮服务区、活动场地、共用办公室、会议设施。

实施基于UV-C的系统时,应考虑材料和人体暴露。照明控制在确保安全使用UV-C系统方面也起着重要作用。可以添加占用传感器和计时器以及门硬件设备,以在无人时自动打开洗手间或电梯内用户之间的光消毒器。可以将诸如智能手机或平板电脑之类的个人物品放在封闭的消毒器中进行定期消毒。结合先进技术,UVGI消毒正在快速地在新环境中实施。

最近的一些例子包括:

·2020年8月,联合航空宣布将使用手持式UV-C设备对容易被化学清洁剂损坏的驾驶舱仪器进行消毒。

·在美国的一些机场,UV-C机器人在两次飞行之间被卷入空中过道,以杀死表面和周围空气中的病毒,细菌和超级细菌。

·在某些候机楼内,自动扶梯和自动人行道上的扶手在看不见时会不断被UV-C照明。

·亚洲的中央银行正在使用UV-C光对钞票进行消毒,以通过现金交易防止疾病传播。

·发射UV-C的自走式地面机器人正用于清洁医院地板。

·中国的所有公交车都在UV-C灯下沐浴,以进行一整夜的净化处理。

·纽约市一直在使用放置在地铁车厢和MTA巴士内的较小UV-C装置对表面进行消毒。

有三种主要的UVGI方法可实现建筑物内部应用所需的UV-C光剂量:

高层空气消毒:该技术通过发出波长为254 nm的低压水银灯施加UV-C光,以消毒房间顶部缓慢移动的空气。通过适当的空气混合,消毒后的空气将在空间内循环。必须将UV-C光与室内人员和有机材料隔离,以防止有害的细胞损坏。对于空气传播的病毒,尤其是人与人之间的传播,高空消毒的斗争在共同的空间内蔓延。

暖通空调消毒:空气处理机中的UV-C灯装置通常用于减少空气分配供应系统中的霉菌和细菌。HVAC技术具有最广泛的研究或使用历史,通常通过地面或气流输送来实施。在AHU单元内易受潮的表面(例如冷却盘管上的冷凝水)进行表面消毒。通过将紫外线暴露于气流中的颗粒,气流沿AHU或管道系统的长度进行消毒。HVAC UVGI系统通常设计为最少0.25秒的曝光时间。空气移动得越快,UV-C输出必须达到所需的暴露量(剂量)就越高。

便携式光消毒:数十年来,医疗保健机构一直在设备内部使用UV-C对易于传播感染的设备或表面进行消毒。这些设备通常在无人的房间清洁表面或设备时使用。他们需要对灯具进行校准以适合特定空间的几何形状,以便经常接触的表面可获得有效剂量。当没有足够的PPE时,这些设备还可以用来清洁护目镜和口罩,以便重复使用。

尽管许多新型便携式设备的有效性和安全性尚未得到充分证明,但它们正在进入市场。并非所有的紫外线都会发出具有杀菌作用的UV-C波长,并且手持设备的不当屏蔽可能对操作员有害。通过适当的测试和使用,此类设备可能会扩展UV-C光消毒的可能性。

除现有技术外,研究人员还积极探索其他光消毒方法。目标波长称为far-UV-C使用甚至更短的紫外光波长(在207nm至222nm范围内),在人体周围使用可能更安全。早期研究表明,某些病原体的灭活效果从90%提高到99%。随着可用性的提高,灯具可以发射远紫外线,从而延长了使用时间,而对区域占用者和材料的副作用则更少。

尽管围绕消毒的大多数讨论都集中在UV-C光上,但许多照明制造商也已经开发了更高波长的可见光消毒。这些照明器使用的是420-450nm范围内的LED,通常以紫罗兰色出现。为了防止病毒和细菌的生长,随时间推移将可见光消毒应用于整个空间。这种类型的技术是一种补充清洁协议的工具,对材料或活细胞的损害很小。需要进行更多的临床研究,以比较可见光消毒与UV-C的功效。

世界各地的建筑业主和运营商都在投资于工具和流程,这些工具和流程将使企业恢复工作并充分发挥生产力,同时保护工人和客户免受潜在感染。UV-C和其他基于光的消毒技术是解决方案的一些最有前途的可能性,这些解决方案可以快速,经济地大规模生产,并用于需要接近或一定程度的物理接触的空间。在美国化学会的最新出版物中,可以找到更多有关建议增加UV-C在COVID-19消毒中使用的科学知识。

Chrysanthi Stockwell是HGA的公共和企业工程市场领导者。IESNA IALD的Foad Shafighi是HGA的高级照明设计师。

了解关键消毒术语

给定剂量的UV-C光消灭病原体的有效性可以通过路易斯·巴斯德(Louis Pasteur)首先阐明的公式来确定,并且取决于暴露于杀菌处理的持续时间和强度。您需要长期低浓度或短时间内高剂量以达到最佳暴露。在表面应用的情况下,必须确定特定的目标,并且必须控制该目标的光持续时间和强度。由于家具或障碍物而产生的任何阴影都将阻挡传入的UV-C分布。

UV-A:这种长波光占到达地球的UV辐射的95%。它渗透到皮肤的第二层,是皮肤老化和皱纹的主要部分。

UV-B: UVB射线会导致晒伤。UVB射线在引起皮肤癌,包括致命的黑痣形式的皮肤癌(恶性黑色素瘤)中也发挥着最大作用。

UV-C:所有紫外线中最短的。它永远不会从太阳到达地球,因为臭氧会吸收它。因此,通常不认为它是皮肤癌的风险。可在汞灯和焊炬等人造来源中找到。

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