.webp "Хронос")
Бактерицидное УФ-излучение и сферы его применения. Как действует и как определяют его эффективность? Какие используют лампы? Специальные сферы применения и дезинфекция медучреждений. Рециркуляторы бактерицидные для обеззараживания воздуха в помещениях
Бактерицидное излучение (UVC) – это коротковолновая часть ультрафиолетового спектра, находящегося в диапазоне от 100 до 280 нанометров. Солнечное UVC-излучение практически полностью поглощается атмосферой, в верхних слоях которой образует озоновый слой. Не достигает Земли, иначе существование живых существ было бы под угрозой. Короткие лучи энергетически самые сильные, очень опасны для глаз и защищенной кожи. Но именно этот спектр способен уничтожать бактерии, вирусы, грибы и споры. Его антисептические свойства обнаружили еще в конце 19-го века. Это дало толчок к разработке ультрафиолетовых ламп, искусственно генерирующих короткие лучи полного спектра, его часть или конкретную длину волны (253,7 нм). Появление дезинфицирующих приборов разного вида и назначения значительно расширило практическое применение бактерицидного УФ-излучения. Сначала его использовали в научных, технических и промышленных областях, в медицинских учреждениях и лабораториях. Постепенно короткий ультрафиолет стал более «управляемым» и доступным. Появились рециркуляторы для обеззараживания воздуха и другие бытовые УФ-приборы.
Как действует бактерицидное УФ-излучение?
Принцип заключается в поглощении ультрафиолета ДНК и РНК клеток микроорганизмов. Происходят фотохимические реакции с необратимой коагуляцией белка. В результате этого патогенные клетки утрачивают возможность делиться, теряют свою жизнеспособность и контагиозность (передачу и дальнейшее заражение). Причем микроорганизмы имеют разную чувствительность к ультрафиолету и даже могут частично восстанавливаться после фотоповреждения. Поэтому клетки особо жизнестойких вирусов и бактерий могут сначала повреждаться и только при повторном воздействии погибать. По этой причине бактерицидное обеззараживание воздуха и других сред проводится в течение определенного времени, чтобы усилить разрушительный эффект. На эффективность влияет и доза излучения. Стандартной считается 50 Дж/м2. Но, например, для полного уничтожения ротавируса требуется 240 Дж/м2, для полиомиелита – 110 Дж/м2, вирусного гепатита – 80 Дж/м2, а для коронавируса, гриппа и золотистого стафилококка – 67 Дж/м2. Если правильно выбрать УФ-обеззараживатель с учетом его характеристик и площади помещения, то за один цикл его работы можно дезактивировать до 90% вредоносных микроорганизмов. Снижать эффективность дезинфекции могут общие параметры среды и другие внешние факторы, поэтому всегда нужны повторные циклы.
Что такое бактериальная обсемененность?
Прежде чем перейти к технологиям обеззараживания, нужно понять, как же определяют их эффективность. Бактериальной обсемененностью, или микробным числом, называют общее содержание жизнеспособных микроорганизмов (КОЕ) в единице объема. Рассчитывают их суммарное количество в почве, воде, жидкостях, в воздухе, продуктах питания. Методы взятия проб разные и для каждого вида объекта существуют свои допустимые значения микробного числа. Например, в питьевой воде не должно содержаться свыше 100 микроорганизмов в 1 мл, а в пастеризованном молоке – больше 75 тысяч/мл. Максимально точно рассчитать их количество крайне сложно, поэтому за основу берутся некие округленные значения.
С точки зрения эпидемиологических требований, принципиальное значение имеет бактериальная обсемененность воздушной среды, через которую передаются все известные респираторные вирусы и бактерии. Рассчитывается микробное число в 1 куб. воздуха. Для помещений разных категорий требования тоже неодинаковые. Так, во время работы операционных и родильных предельное количество микроорганизмов не должно превышать 500 КОЕ/1 м3, в перевязочных и детских палатах – 750 КОЕ/1 м3, а в палатах и смотровых – 1000 КОЕ/1 м3. Особо устойчивым микроорганизмом в воздушной среде является золотистый стафилококк. На эффективность УФ-обеззараживания указывает его отсутствие в пробах.
Требования к помещениям других категорий строго не нормируются, но есть общие критерии оценки воздуха. К примеру, в летний сезон в жилых квартирах допустимо до 1500 бактерий в 1 м3, а зимой – до 4500. Предельные значения загрязненности воздуха в закрытом помещении – до 7000. Микробное число рассчитывается для того, чтобы оценить качество бактерицидного обеззараживания. Берутся пробы до проведения дезинфекции и после, а затем сравниваются полученные показатели. В хозяйственных и жилых помещениях такой анализ проводится редко, а в медицинских учреждениях периодические контрольные замеры являются обязательными. Существуют установленные нормы и методы санитарно-бактериологических исследований.
С учетом вышесказанного одним из важных технических показателей УФ-облучателей является их бактерицидная эффективность, то есть показатель снижения микробной обсемененности в результате воздействия ультрафиолета. Выражается в процентах с учетом соотношения присутствовавших в воздухе и погибших микроорганизмов. У большинства современных приборов составляет рекордные 99.9%. Достижение показателя в «три десятки» зависит от продолжительности облучения, площади помещения, уровня влажности, частоты проветривания и других условий. Например, при низкой влажности и закрытых окнах эффективность дезинфекции всегда выше. Для офисов, салонов, учебных заведений, детских учреждений и жилых помещений достаточным считается показатель эффективности в 90%.
Какие используют лампы для дезинфекции?
Для обеззараживания различных сред предназначены два основных вида ламп: кварцевые и бактерицидные. Их основными отличиями являются излучаемый диапазон и материал изготовления колбы. Первый тип изготавливается из обычного кварцевого стекла и генерирует ультрафиолет в широком UVC-спектре (100-280 нм). Это требуется для уничтожения не только микроорганизмов, но и различных примесей – например, хлораминов в бассейнах. Кварцевое стекло не отсеивает озонообразующие лучи (185-200 нм), поэтому в процессе УФ-излучения в воздухе образуется озон. Этот газ также обладает бактерицидным действием и используется для обеззараживания воды, воздуха и поверхностей. Однако озон токсичен и опасен по причине своей высокой окисляющей способности. У людей вызывает признаки отравления и негативно влияет на слизистые оболочки. В связи с этим кварцевые лампы можно включать только в пустых помещениях. В частности, в медицинских учреждениях после окончания операций, перевязок и приема посетителей. Для домашнего применения не рекомендованы!
К бактерицидным относятся ртутные газоразрядные UVC-лампы высокого, среднего и низкого давления. Имеется в виду давление паров ртути внутри колбы. Первые два вида применяют в промышленности, технической очистке и других областях. Наибольшее распространение получили лампы низкого давления с пиком на 253,7 нм, который считается губительным для большинства микроорганизмов (вирусов, бактерий, грибов и спор). Являются источником монохроматического излучения, где на пике волны сосредоточено до 95% их энергии. Внешне похожи на обычную люминесцентную лампу. Имеют такой же цоколь и стеклянную трубчатую форму, но они длиннее. Создают и слабое «сигнальное» свечение в видимом диапазоне. Однако главное отличие – в увиолевом стекле колбы, отфильтровывающем озонообразующие лучи. По этой причине получили название безозоновых бактерицидных ламп. Могут безопасно работать в присутствии людей в помещении. Это обеспечило их повсеместное применение в дезинфекции общественных, офисных, коммерческих, учебных, спортивных и жилых объектов.
Специальные сферы применения бактерицидного излучения
Ультрафиолетовые установки короткого UVC-диапазона используются в сельском хозяйстве и производстве продуктов питания, в дезинфекции технической, сточной и питьевой воды.
Ультрафиолетовое обеззараживание зерна
Защита пшеницы, ячменя и других культур от поражения микроорганизмами относится к обязательным мероприятиям при их предпосевной обработке или хранении. В отличие от химического обеззараживания, бактерицидное безопасно для зерна и не оказывает разрушительного действия на его структуру. Продукт сохраняет свои свойства и пищевую ценность. Обеззараживание зерна ультрафиолетом позволяет очищать его от бактерий, грибов и спор. Степень эффективности зависит от дозы облучения. Например, для уничтожения грибков требуется от 20 кДж/м2, а для достижения максимальной результативности – не менее 100 кДж/м2. Для малых объемов могут использоваться установки из стеклянной емкости и нескольких ртутных бактерицидных ламп низкого давления. Зерно помещается в емкость со съемной крышкой и облучается в течение заданного времени. После этого накрывается крышкой, переворачивается и облучается с другой стороны. Существуют более сложные установки для обработки зерна или комбикормов. Их обеззараживание влияет и на отрасль животноводства, так как предотвращает передачу заболеваний через зараженные корма.
УФ-дезинфекция ферм, пищевых производств и складов
При скоплении поголовья в загонах и помещениях состояние окружающей среды резко ухудшается. Поэтому содержание птицеферм и животноводческих хозяйств требует регулярного обеззараживания воздуха и поверхностей в целях нераспространение инфекций. Иначе это негативно повлияет на количество продукции, ее безопасность и возможность реализации. Например, в воздухе птицефермы может содержаться до 8 млн. патогенов в одном куб. м воздуха! Дезинфицируются коротким ультрафиолетом не только взрослые особи, но и яйца. На их скорлупе скапливается несметное количество микроорганизмов. Необходимо их безопасно нейтрализовать перед и в процессе инкубации. Доказано, что бактерицидные лучи на пике 253,7 нм не проникают глубоко и не повреждают эмбрионы. Регулярная дезинфекция необходима на животноводческих фермах для поддержания здоровья поголовья и увеличения продуктивности. Проводится также на пищевых производствах по их переработке и на складах. Так, при производстве мороженого и молочных продуктов в цехах повышается содержание стафилококков, а на складах с низкой температурой часто размножаются грибы и дрожжи.
Обеззараживание воды ультрафиолетовым излучением
Дезинфекция водной среды УФ-лучами – один из активно практикуемых способов уничтожения опасных патогенов. Позволяет отказаться от химикатов, которые влияют на вкус и запах воды. Против кишечной палочки, бациллы дизентерии, сальмонеллы и других типов вирусов необходима доза облучения минимум 10 мДж/см2. Но в общественных бассейнах бактерицидная дезинфекция обычно проводится вместе с хлорированием, что негативно отражается на людях с хроническим ринитом, астмой и другими заболеваниями. Для ультрафиолетового облучения воды используют ртутные лампы низкого или среднего давления. В первом случае нейтрализуются не только самые распространенные вирусы и бактерии, но и монохлорамин – вторичный продукт соединения с хлором пота и других жидкостей. Лампы среднего давления позволяют уничтожать более токсичные трихлорамин и дихлорамин. Именно эти примеси вызывают аллергию и раздражают слизистые оболочки. Причем в открытых бассейнах они практически не накапливаются. Быстро разрушаются под солнечным ультрафиолетом, диапазон которого содержит короткие, средние и длинные лучи.
Установки обеззараживания и стерилизации необходимы также для сточных вод, которые отводятся в природные и искусственные водоемы. Это могут быть озера, объекты хозяйственного, рыболовного или бытового назначения. В сточных водах, помимо тысяч патогенов, содержится и множество примесей. УФ-установки монтируются после систем механической очистки. По конструкции бывают корпусными в виде замкнутого резервуара или открытыми безнапорными, в которых лампы вмонтированы в лотки. Минимальная доза облучения для сточных вод составляет 30 мДж/см2. Для достижения эпидемической безопасности должна быть от 65-70 мДж/см2. Проблема бактерицидной очистки питьевой воды особенно актуальна для дачного сектора без централизованного водоснабжения. Любая вода, получаемая из водоемов, колодцев и скважин, содержит огромное количество опасных микроорганизмов. В эти источники устанавливают герметичные погружные УФ-модули. Внешние устройства можно поставить в доме даже при наличии централизованной подачи. Это проточные УФ-стерилизаторы воды, подключаемые к водопроводу и электропитанию.
Применение бактерицидного УФ-излучения в медицине
Ультрафиолетовые устройства с кварцевыми лампами – один из основных методов дезинфекции объектов с высокими требованиями к стерильности. Это помещения 1-2 категории: операционные, реанимационные, родильные, перевязочные. Необходимо обеззараживание и медицинским лабораториям, где проводятся опыты с микроорганизмами. Включают кварцевые облучатели в отсутствии людей. Прямое излучение воздействует на воздушную среду и попадает на поверхности. Однако полностью отказаться от обработки антисептиками нельзя. Потому что UVC-излучению сложно добраться до бактерий, находящихся под слоем пыли, в микротрещинах мебели или в затененных участках. В медучреждениях необходимо обеззараживание не только самих помещений, но и систем вентиляции и кондиционирования. Известно, что в воздуховодах скапливаются целые колонии патогенов, которые могут переноситься по этажам. Таким свойством обладает, например, возбудитель кори. Поэтому в вентиляцию и устанавливают ультрафиолетовые лампы.
Однако использование бактерицидного излучения в медицинских целях не ограничивается только санитарно-эпидемиологическими мероприятиями. Существуют приборы для домашнего лечения респираторных и других заболеваний, оснащенные лампой короткого спектра. Наглядным примером является настольный облучатель Солнышко для местных и внутриполостных облучений. Рекомендован при инфекционных и воспалительных заболеваниях дыхательных путей. Комплектуется тубусами для введения в область горла, уха или носа при рините, воспалении верхнечелюстных пазух, фаринготрахеите, ларинготрахеите и отите. UVC-излучение обеззараживает микробы и облегчает состояние больных, в том числе на неострых стадиях ОРВИ и гриппа. Допускается кратковременное облучение ран и язв, чтобы снизить бактериальную обсемененность на этих участках. Облучение неповрежденной кожи в области бронхов и легких проводится только через перфорированный локализатор! Подобные физиотерапевтические процедуры проводят только в дополнение к основному лечению.
Рециркуляторы бактерицидные для помещений
Это ультрафиолетовые приборы с широкой сферой применения, устанавливаемые по рекомендации Роспотребнадзора на всех объектах с постоянным или массовым нахождением людей. Предназначены для уничтожения вирусов и предотвращения распространения респираторных заболеваний. Представляют собой напольные и настенные облучатели, в которых бактерицидные безозоновые лампы установлены в закрытом металлическом корпусе. Излучение в помещение не попадает, поэтому рециркуляторы могут безопасно работать в присутствии людей. Их важными конструктивными элементами являются вентиляторы, принудительно затягивающие воздух в корпус прибора. Через решетку воздух попадает в облучатель, проходит через обеззараживающую лампу и возвращается обратно. Во время прохождения через ультрафиолет 253,7 нм происходит дезактивация и уничтожение вирусов. Чтобы получить эффект, процесс обеззараживания нужно повторить. За час весь воздух из помещения должен пройти через лампу хотя бы 3-4 раза. Длительность и регулярность включения прибора зависит от площади помещения и количества постоянно присутствующих или приходящих людей. При активном потоке дезинфекция нужна 2-3 раза в день по 1-1,5 часу.
Рециркуляторы бактерицидные Ультрамиг собственного производства Хронос – это сертифицированные облучатели с бактерицидной эффективностью 99.9%. Выпускаются и обслуживаются в России, доставляются в необходимом количестве в любую точку страны. При соблюдении всех правил эксплуатации производитель гарантирует безопасность работы приборов и предоставляет большие возможности для выбора. Настенные рециркуляторы Ультрамиг-316/321 отличаются более высокой мощностью. Предназначены для обеззараживания воздуха в офисах, салонах красоты, спортивных клубах, пунктах общественного питания, учебных заведениях и детских садах. Включение бактерицидного облучателя хотя бы дважды в день многократно снижает содержание в воздухе патогенов и риск заражения ОРВИ, гриппом и другими вирусными болезнями. Низкий уровень шума не мешает текущей работе учреждений, а настенная установка экономит полезную площадь и не загромождает помещение. Для жилых домов выпускаются недорогие бытовые рециркуляторы бактерицидные Ультрамиг-312/315. Имеют корпус белого или черного цвета. Предназначены для напольной установки там, где обычно собираются гости или члены семьи. Облучатель можно использовать в любой комнате, включая и детскую. Нейтрализуя занесенные домой вирусы, помогает не заразиться от больного и не заболеть в периоды сезонных эпидемий.
Бытовое применение бактерицидного УФ-излучения
В домашних условиях можно использовать и различные портативные приборы – например, ультрафиолетовые сушилки и стерилизаторы для обуви. Представляют собой UVC-лампы с излучением 253,7 нм. Самые простые модификации имеют решетчатый металлический кожух или пластиковый корпус, по форме напоминающий стельку. Во втором случае обычно используют ультрафиолетовые светодиоды, которые считаются слабоэффективными по своим обеззараживающим свойствам. Подключаются стерилизаторы к электросети и вставляются в обувь. Если это открытая лампа, то не рекомендуется использовать ее для летней обуви, чтобы УФ-излучение не попадало непосредственно в помещение. Эти устройства уничтожают грибки и бактерии, которые часто становятся причиной неприятного запаха. Одновременно обладают подсушивающими свойствами, что немаловажно в сезон осадков. Можно найти и улучшенные версии УФ-стерилизаторов обуви с автоматическим отключением и даже пультом управления.
Есть также портативные УФ-стерилизаторы для зубных щеток, которые одновременно служат и для их хранения. После чистки зубов помещаются в закрытый корпус, где дезинфицируются короткими лучами в диапазоне 270-280 нм. Уже изобрели стерилизаторы для смартфонов – самых загрязненных бактериями устройств для повседневного пользования. В таких приборах можно дезинфицировать и бумажные деньги, которые идут вторыми по загрязненности после мобильных телефонов. Хотя насколько это нужно – вопрос спорный. Для обеззараживания одежды и отдельных предметов продаются компактные ручные УФ-дезинфекторы. Их можно использовать, если дома есть больной. Но гораздо проще и эффективнее протирать общие поверхности антисептиком, а для обеззараживания воздуха в квартире купить бактерицидный рециркулятор. Его можно включать и непосредственно в комнате больного, и в других помещениях, чтобы заразные вирусы и бактерии не распространялись по всей квартире.