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紫外线灯照射消毒的前世今生

发布时间:2021-08-06 11:11:03人气:40

  紫外线灯照射消毒的前世今生

  由于紫外线灯经济、实用、方便、简单易行,紫外线作为一种传统的空气消毒方法,在基层医院诊室、治疗室、处置室等普遍使用,但是在使用过程中基层医院没有对紫外线辐射强度进行监测等,再由于近些年学校也在使用紫外线灯进行教室空气消毒,造成眼睛和面部、颈部灼伤的不良事例也不少,了解紫外线灯照射消毒的前世今生帮助您正确使用。

  紫外线空气消毒起源与原理

  紫外线空气消毒起源。早期研究始于1920 年代。1936 年开始在医院手术室中采用,1937 年首次在学校中采用控制风麻疹传播。

  紫外线的波长。波长范围在400-100 nm 之间,分为A、B、C 三个波段。其中,UV-C 波段(290-100nm)的紫外线具有杀菌能力,称为消毒紫外线。紫外线杀菌灯直接利用紫外线(中心波长为253.7nm)达到消毒目的的特种电光源。

  紫外线灯消毒原理。紫外线消毒灯是一种低压汞灯,是利用较低压(<10-2Pa) 汞蒸汽被激化而发出的紫外线进行照射消毒的灯。紫外线消毒灯的主要发光谱线有两条:253.7nm波长和185nm 波长,峰值波长为253.7nm。这两种波长的紫外线都能起到很好的杀菌作用,其中前者能直接作用于生物细胞遗传物质即DNA,使DNA 遭到破坏而导致细菌死亡,并具有分解臭氧功能;后者则能通过与空气中的氧气作用,产生有强氧化作用的臭氧,从而杀灭细菌。

  紫外线消毒灯与普通日光灯、节能灯的区别在于

  普通日光灯、节能灯的灯管采用的是普通玻璃,紫外线不能透出来,被荧光粉吸收后发出可见光;而紫外线消毒灯的灯管则采用透紫外线玻璃或石英玻璃生产,紫外线能够穿过玻管壁透射出来。紫外灯是一种非相干光源,两束紫外线相交时不会产生干涉现象。多根紫外灯形成的空间辐射场内任一点的辐射强度满足叠加原理。空间内某点的紫外线辐射强度与其到紫外灯的距离的平方成反比,故紫外灯的消毒作用主要集中在1.0m 范围内。

  紫外线灯管分型及紫外线灯管的技术要求

  按外形可分为双端灯(以S表示)和双端灯(以D表示)和自镇流灯(以Z表示)三类。

  按是否含臭氧分为含臭氧(以Y表示)和不含臭氧(以W表示)两种[5]。

  紫外线灯管的技术要求

  主要规范了以下几方面的技术要求:(1) 医用电气安全的要求;(2) 产品性能安全要求,主要是臭氧残留或泄露量的要求,以及紫外线接触的要求;(3) 卫生安全指标,增加消毒效果的评价;(4) 环境试验的要求;(5)完善原有的试验方法。

  适用范围、方法、强度及消毒时间

  适用范围:适用于无人状态下室内空气的消毒,室内有人时不应使用紫外线灯照射消毒。紫外线空气消毒可分为室内悬挂照射法或移动式直接照射和风管内照法。安装时紫外线灯(30w紫外线灯,在1.0m处的强度>70μW/cm2,≥1.5W/m3)。

  紫外线灯消毒的时间。照射时间≥30min。紫外线灯消毒室内空气时,房间内应保持清洁干燥,减少尘埃和水雾,温度<20℃或>40℃时,或相对湿度>60%时,应适当延长照射时间。

  紫外线灯管消毒的影响因素

  1、流动人群的影响

  ①林英学等 紫外线空气消毒时间和消毒效果变量关系的实验研究表明:配药间无人群流动消毒后即刻、0.5h、1.0h空气细菌含量均未超标,而缓冲间有人群流动空气细菌染菌量却很快回升。

  ②杨翠芳等《空气消毒有效时间的探讨》,在进行传染病房消毒前、消毒后0.5、2h、6h,用平板沉降法进行空气采样,常规培养后进行细菌计数。显示空气消毒是有效的,在消毒后在空气流动的情况下,紫外线维持时间短。

  ③卢瞧对紫外线、三氧消毒机、循环风空气消毒机在静止状态下三种空气消毒方法没有统计学意义。

  2、温湿度影响

  (1) 对室内空气消毒。在环境温度20℃的静止空气中具有**的辐射输出。当空气温度较高或较低时,都会影响灯管表面与空气的换热,进而影响灯管内部的温度场,使辐射输出减小。空气中含有水蒸气,由于水分子能够吸收紫外线,空气湿度较大时会减弱紫外线的穿透力,降低消毒效果。当湿度为70%、80%、90%时,为达到同样的效果,辐射强度需分别增加50%、80%、90%。

  (2) 对风管内空气消毒。当空气温度为24℃,流速为0.472m/s,相对湿度在35-85%范围内,紫外灯辐射强度与空气含湿量成反比。

  因此,在湿度较高时应该增加紫外灯的功率。空气温湿度影响紫外灯的辐射输出。

  3、空气流速影响

  (1) 对于室内紫外线灯悬挂辐照法。空气流速增加,会加强室内空气的混合,增加房间下部微生物粒子带入上部空间的机会,提高杀菌率;但同时,空气流速过大时,会缩短微生物粒子在紫外线有效照射范围内的滞留时间,使杀菌率降低。

  (2) 对于中央空调风管内辐照法。空气流速增加会强化紫外灯的冷却效果,降低灯管内部温度,辐射输出减少。

  4、镇流器影响

  基准镇流器在额定频率下具有稳定的电压/电流比,相对不受温度、电流和周围磁场变化的影响。陶惜丹等监测发现,使用不同镇流器对紫外线灯的辐照强度影响很大。因此,感控人员在日常监督中,应加强对科室正确使用紫外线灯的指导,减少镇流器等因素对紫外线消毒效果的影响。

  5、紫外线联合化学消毒方法的影响

  柳叶刀的一项研究结果表明,对于高风险病房的终末消毒,使用标准化学法加紫外线光(UV-C)的消毒方式,可显著降低再次进入该病房的患者感染多重耐药菌和艰难梭菌的几率[13]。

  6、臭氧要求

  初始臭氧产出率中:无臭氧灯的初始臭氧产出率应低于0.05g/(KW·h)。有臭氧灯的初始臭氧产出率应不低于标称值的80%。

  紫外线消毒灯的使用需要注意安全,如臭氧残留或泄露超过一定浓度( 根据GB/T 18883-2003《室内空气质量标准》的要求为0.16mg/m3) 会对人体造成危害,紫外线接触过多会导致白内障、皮肤癌等,所以消毒后注意通风。

  强度监测

  使用中的紫外线辐射照度监测,距紫外线杀菌灯管表面正中法线1m处,灯管无反射罩测得的单位面积上以253.7nm为主波长的紫外线辐射照度,单位为uW/cm2。

  仪器法:开启紫外线灯5min后,将测定波长为253.7nm的紫外线辐照计探头置于被检紫外线灯下垂直距离1m的中央处,待仪表稳定后,所示数据即为该紫外线灯的辐射照度值。

  指示卡法:开启紫外线灯5min后,将指示卡置紫外灯下垂直距离1m处,有图案一面朝上,照射1min,观察指示卡色块颜色,将其与标准色块比较。

  由于紫外线辐照计需要每年对其进行校准,没有指示卡使用简单方便,因此医疗结构大多使用指示卡法监测紫外线辐射强度。

  消毒效果监测(环境微生物学监测)

  1、采样方法

  ①Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类环境采用平板暴露法。室内面积≤30m2,设内、中、外对角线3点,内、外点应距墙壁1m 处;室内面积>30 m2,设4角及中央5点,4角的布点部位应距墙壁1m处。将普通营养琼脂平皿(Φ90mm)放置各采样点,采样高度为距地面0.8m~1.5m;采样时将平皿盖打开,扣放于平皿旁,暴露规定时间(Ⅱ类环境暴露15min、Ⅲ、Ⅳ类环境暴露5min)后盖上平皿盖及时送检。

  ②将送检平皿置36℃±1℃恒温箱培训48h,计数菌落数,必要时分离致病性微生物。

  2、 监测结果

  (1) Ⅱ类环境。空气中的细菌菌落总数≤4cfu/(15min·直径9cm平皿)。

  (2) Ⅲ、Ⅳ类环境。空气中的细菌菌落总数≤4CFu/(5min·直径9cm平皿)。

  维护保养及其登记

  应建立紫外线使用登记本,紫外线灯的平均寿命不低于5000小时[5],记录照射及累计照射时间。紫外线消毒灯的使用寿命,即由新灯的强度降低到70μW/ cm2的时间(功率≥30W),或降低到原来新灯强度 的70%(功率<30W)的时间,应不低于1000h[15]。应保持紫外线灯表面清洁,每周用75%~80%(体积比)乙醇棉球擦拭一次。发现灯管表面有灰尘、油污时,应及时擦拭。

  紫外线使用及监测时的个人防护

  紫外线消毒灯的使用需要注意安全,如臭氧残留或泄露超过一定浓度( 根据GB/T 18883-2003《室内空气质量标准》的要求为0.16mg/m3) 会对人体造成危害,紫外线接触过多会导致白内障、皮肤癌等。对于紫外线的防护,一般要求紫外线灯使用时,使用人员不得在场;或者要求由紫外线灯构成的产品,从产品外部任何角度目视都看不到泄漏的紫外线。对于臭氧的防护,如果使用的不是低臭氧紫外线灯,一般要求紫外线灯使用期间,人员不得进入现场,必须等停止使用通风之后,才可进入;使用低臭氧紫外线灯则不存在以上情况。

  监测时的个人防护。监测时提前准备好的墨镜,防止职业性急性电光性眼炎(紫外线角膜结膜炎)。戴好手套、穿长袖衣服防止皮肤暴露,防止皮炎发生。紫外线强度越高,照射时间越长,症状出现得也越快。

  医院是病原微生物和易感人群集中的地方,空气中的微生物主要包括细菌、病毒、真菌等,病原微生物可以通过空气或气溶胶传播,引发聚集性感染疾病如结核病、流感、曲霉菌、封闭环境长时间暴露新冠病毒等,严重时还会发生暴发。良好的室内空气环境是预防这些病原微生物污染的有效途径,安全合理的空气消毒则是控制空气污染扩散的主要手段。采用紫外线联合化学消毒方法有利于多重耐药菌防控。对于学校教室孩子学习的地方,在有人的房间紫外线消毒是不适宜的,医疗机构或行政部门应做好学校教室使用紫外线消毒时注意在无人状态下使用的宣传教育,防止不良后果的发生,或定时通风这种物美价廉的空气净化方式保持空气清新。对紫外线消毒,应科学的用,不盲从,不过度,适用使用。


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