當(dāng)前，新型冠狀病毒仍在持續(xù)，對產(chǎn)業(yè)及企業(yè)造成了一定程度的影響，也牽動著各行各業(yè)人們的心。在此形勢下，中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條，在國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、第三代半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟指導(dǎo)下，開啟疫情期間知識分享，幫助企業(yè)解答疑惑。助力我們LED照明企業(yè)和產(chǎn)業(yè)共克時艱！
本期，我們邀請到中國印刷器材工業(yè)協(xié)會絲網(wǎng)印刷分會執(zhí)行會長、輻射固化協(xié)會常務(wù)副理事長、藍(lán)天特?zé)舭l(fā)展有限公司總經(jīng)理王濤帶來了“紫外線殺菌消毒在未來日常生活中的應(yīng)用”的精彩主題分享，以下為主要內(nèi)容：
一、 紫外線的常識
（一）紫外線殺菌燈的定義
紫外線殺菌燈是一種利用紫外線的殺菌作用進(jìn)行滅菌消毒的燈具。紫外線殺菌燈向外輻射波長為253.7nm的紫外線。該波段紫外線的殺菌能力最強，可用于對水、空氣、衣物等的消毒滅菌。殺菌效率可達(dá)99%~99.9%。
（二）紫外線除菌消毒的工作原理
紫外線主要是通過對微生物（細(xì)菌、病毒、芽孢等病原體）的輻射損傷和破壞核酸的功能使微生物致死，從而達(dá)到消毒的目的。
紫外輻射對細(xì)菌和病毒的殺滅作用在常見細(xì)菌和病毒上得到驗證，細(xì)菌類例如結(jié)核（分枝）桿菌、霍亂弧菌、假單胞桿菌屬、沙門氏菌屬、腸道發(fā)燒菌屬、鼠傷寒桿菌、志賀氏菌屬、葡萄球菌屬、鏈球菌屬、大腸肝菌，病毒類例如流感病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、輪狀病毒、煙草華葉病毒、乙肝病毒，霉菌孢子例如軟孢子、青霉素菌屬、產(chǎn)毒青霉、青霉其它菌類，水藻類例如草履蟲屬、綠藻、原生動物屬類，因此，紫外輻射是一種廣譜類殺菌消毒方式。
紫外線殺菌消毒：可考慮使用紫外殺菌燈對可能攜帶病原體的物品做滅菌消毒；可考慮在無人條件下使用紫外殺菌燈對環(huán)境消毒，殺滅可能附著于空氣懸濁物和物體表面的病原體。
（三）紫外線殺菌燈的使用方法
1.對物品表面的消毒
在室內(nèi)無人的條件下，可采取紫外線殺菌燈懸吊式照射。最好使用便攜式紫外線消毒器近距離照射，應(yīng)使被照射的物品表面受到紫外線的直接照射，且應(yīng)達(dá)到足夠的照射劑量。照射時間不少于30分鐘。
2.對室內(nèi)空氣的消毒
(1)照射方式和時間。在室內(nèi)無人的條件下，可采取紫外線殺菌燈懸吊式或移動式直接照射，殺滅可能附著于空氣懸濁物和物體表面的病原體。采用室內(nèi)懸吊式紫外線殺菌燈消毒時，有效照射距離不少于1米。照射時間不少于30分鐘。
(2)在使用過程中，應(yīng)保持紫外線殺菌燈表面的清潔，一般每1—2周就要用酒精棉球擦拭一次，發(fā)現(xiàn)燈管表面有灰塵、油污時，應(yīng)及時擦拭。
(3)用紫外線殺菌燈消毒室內(nèi)空氣時，室內(nèi)應(yīng)保持清潔干燥，減少塵埃和水霧，溫度低于20℃ 或高于 40℃，相對濕度大于 60% 時應(yīng)適當(dāng)延長照射時間。
(4）照射后，開窗通風(fēng)20分鐘。
二、 在生活中接觸的注意事項
紫外線燈管要裝在專業(yè)燈具里使用，燈具必須考慮各種安全因素，并且在在使用過程中，要注意以下幾點：
1.可考慮使用紫外殺菌燈對可能攜帶病原體的物品做滅菌消毒。
2.在殺菌燈使用的過程中，人和動植物都不可以留在現(xiàn)場，避免皮膚灼傷或?qū)е轮参锼劳觥?span lang="EN-US" style="box-sizing: border-box;">
3.請不用肉眼直視發(fā)亮的燈管，避免眼睛腫痛或灼傷。紫外線殺菌消毒的過程中，人，動植物最好都離開現(xiàn)場，避免一些灼傷或植物死亡。如果眼睛被灼傷，可以迅速尋找一些母乳抹在眼睛上，抹三四次，半個小時可以緩解。
4.消毒結(jié)束之后， 建議開門通風(fēng)20-30分鐘再進(jìn)入房間。
5.咨詢專業(yè)人員提供安裝建議，以保證紫外殺菌燈的空間布置情況可達(dá)到殺菌消毒的劑量。
三、 用紫外線殺滅病毒細(xì)菌
非典時期，中國疾病預(yù)防控制中心研究人員發(fā)現(xiàn)，使用強度大于90μW／cm2的紫外線照射冠狀病毒30分鐘，可以殺滅SARS病毒。
當(dāng)前疫情，新型冠狀病毒和SARS病毒一樣，同屬于單股正鏈RNA（核糖核酸）病毒。因此理論上科學(xué)合理使用紫外線可有效滅活冠狀病毒。
從傳染病學(xué)角度，2019新型冠狀病毒的傳染主要通過呼吸道飛沫傳播這種途徑從病原體攜帶者傳播到易感人群并感染。從傳播渠道角度，對2019新型冠狀病毒的傳染防護(hù)從以下三個方面考慮：
l 1.傳染源角度：隔離。
l 2.傳播途徑角度：物理防護(hù)或殺滅。
l 3.易感人群角度：提高免疫力。
佩戴口罩、用酒精/消毒液/紫外輻射對環(huán)境和物品進(jìn)行殺菌消毒均是切斷傳播途徑的措施。 其中：口罩等方式屬于隔斷防護(hù)，酒精擦拭、噴灑消毒液和紫外殺菌燈殺菌消毒等方式屬于殺滅病毒。
就殺滅病毒而言，紫外殺菌燈殺菌消毒和酒精擦拭、噴灑消毒液相比，相同點在于都屬于廣譜類殺菌消毒方法，不同點在于使用方式和操作便利性存在差異。
從個人角度，建議消毒液和酒精可以作為輔助手段，最好還是使用紫外線殺菌消毒，成本低，效率高，可以徹底殺滅病毒細(xì)菌，不涉及病毒的抗藥性和變異性。如何讓普通民眾更好的認(rèn)知，是業(yè)界需要解決的痛點。
可殺滅病毒的紫外輻射劑量的有關(guān)因素：
1.紫外輻射總量，有賴于輻射時間和輻射強度；
2.病毒所處于的體外環(huán)境條件，包括環(huán)境溫度和濕度；
3.病毒與體外的附著體及紫外輻射穿透性。
四、 紫外線殺菌消毒的應(yīng)用與未來展望
1. 房間空氣殺菌消毒
紫外線能夠提供微生物總數(shù)含量較低的健康空氣，由于紫外線短波具有超強的殺菌作用，因此它能減少空氣中微生物的含量。微生物體內(nèi)的SNA一旦收到紫外短波的輻射，它的結(jié)構(gòu)就會遭到破壞并失去活性，從而被殺滅。
2. 物品消毒
空調(diào)殺菌消毒：空調(diào)器長期的使用，有的時候如果要不清理里邊的塵土。就會有很多塵土并且滋生很多細(xì)菌。在這空調(diào)器上裝一個紫外線燈。空調(diào)在吹動的過程中就可以消毒，燈管可以取下來，也可以裝上去、也可以去擦拭。
電梯、門把手殺菌消毒：電梯間里建議裝一個風(fēng)扇，配一個紫外燈，電梯在上下運行的時候按下按鈕就可以來控制消毒。
其他物品消毒:碗筷用品消毒、理發(fā)用品消毒、各種瓶蓋消毒、食品消毒、紫外線除螨、紫外線治療、手持便攜式消毒器。
3.紫外線殺菌更多應(yīng)用
（1）紫外線殺菌燈用于光解氧化
工作原理：傳統(tǒng)的油煙凈化系統(tǒng)僅用藥物處理。紫外線殺菌燈利用“光解氧化”原理，將油脂徹底分解并改變其存在的方式。對廚房油煙機中油脂進(jìn)行“冷燃燒”，凈化處理后無殘留油脂成分，同進(jìn)起到防火，徹底殺菌及去除異味的作用。
（2）紫外線殺菌燈用于表面活化及清潔
254nm和185nm波長的光子能量可以直接切斷有機物分子中的共價健，使有機物分子活化。
在這兩種短波紫外光的照射下，臭氧會不斷的生成和分解，活性氧原子就會不斷的生成，而且越來越多，由于活性氧原子(O)有強烈的氧化作用，與活化了的有機物(即碳?xì)浠衔?span lang="EN-US" style="box-sizing: border-box;">)分子發(fā)生氧化反應(yīng)，生成揮發(fā)性氣體(如CO2，CO,H2O,NO等)逸出物體表面，從而徹底清除黏附在物體表面上的有機污染物。
（3）紫外線殺菌燈用于去除異味
能產(chǎn)生臭氧的紫外線可用于去除異味。這些異味大都產(chǎn)生于商業(yè)化的廚房的排氣和能產(chǎn)生強烈刺激氣味的食品車間，像魚店的排氣管，食品加工工業(yè)，污水處理設(shè)備等。如果這些有刺激性氣體的氣味擴散到附近居民區(qū)，將會產(chǎn)生氣體污染。用紫外線來處理廢氣是一個簡單的方法，它能預(yù)防氣體污染問題的產(chǎn)生，達(dá)到官方法律的要求，而且成本較低。
（4）工業(yè)用水殺菌消毒
工業(yè)生產(chǎn)中需要潔凈的，經(jīng)過消毒殺菌的用于多種用途的水，例如食品和飲料生產(chǎn)業(yè)以及化妝品，化工和汽車工業(yè)中的沖洗和清潔處理以及生產(chǎn)過程，其中的水都需要再循環(huán)和重新使用。
（5）生活用水殺菌消毒
衛(wèi)生安全的飲用水供應(yīng)是確保健康，防止疾病的重要因素。紫外殺菌燈可以對飲用水進(jìn)行殺菌處理，無需使用化學(xué)品，對水的味道，氣味或PH值沒有影響。
紫外線凈水器、紫外線消毒器，殺菌速度快、效率高、效果好，按水處理要求照射數(shù)秒鐘，就可殺死水中病du、細(xì)菌，殺菌率99.99%。水經(jīng)照射后，不會改變其物理、化學(xué)性質(zhì)，也不會引起污染。
從個人角度，生活中，紫外殺菌消毒非常重要，好的飲水機最好是有紫外殺菌功能，殺菌過濾以后最好具有富氧性、小分子，還要產(chǎn)生弱堿性，如此才是比較好的飲水機。
（6）船舶壓載負(fù)載系統(tǒng)
目前常用的壓載水處理技術(shù)包括，傳統(tǒng)過濾法、臭氧氧化法、紫外線滅菌等方法。
（7）生活污水處理系統(tǒng)
紫外線消毒技術(shù)廣泛的應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)中，起到消毒殺菌，分解的作用。目前大部分污水處理廠都使用了紫外殺菌。
（8）游泳池水殺菌消毒
游泳池、溫泉SPA池的水一般用氯消毒，當(dāng)氯與汗液、尿液、脂肪或其他物質(zhì)反應(yīng)時，會產(chǎn)生副產(chǎn)物氯胺(聯(lián)合氯)。消毒副產(chǎn)物也會出現(xiàn)在游泳池水面上方，這些物質(zhì)會被游泳者吸入，科學(xué)報告懷疑三氯胺(TCA)能引起兒童哮喘和過敏疾病。紫外線殺菌燈被證實是去除氯胺的可靠技術(shù)，紫外線包含了分解氯胺的能量(波長)。同時抗氯鹽微生物，如隱孢子蟲和鞭毛蟲由人類或動物糞便進(jìn)入室外游泳池，可被紫外線有效殺死。
此外還有紫外線熒光應(yīng)用檢測，軍事領(lǐng)域的紫外線激光，激光制導(dǎo)、高強度紫外線等。展望未來，紫外線除了殺菌消毒，還有抑菌的作用，可以預(yù)防病毒和細(xì)菌滋生。未來抑菌是人類長期的深入在生活中的點點滴滴、任何的角落。紫外線殺菌消毒也正廣泛應(yīng)用于日常生活也必將會有更大領(lǐng)域的發(fā)展，市場前景廣大。
希望國家半導(dǎo)體照明工程研發(fā)及產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟的朋友們互動起來，只有不斷的碰撞才能撞出火花，撞出一些新的思想和新的發(fā)展思維。也很感謝聯(lián)盟指導(dǎo)下，中國半導(dǎo)體照明網(wǎng)、極智頭條提供了好的平臺和機會，助力業(yè)界分享知識，互通有無，解疑答惑，共同進(jìn)步，也希望平臺越來越好。
（文字根據(jù)直播內(nèi)容編輯整理，略有刪減）
問答環(huán)節(jié)
1.您提到紫外消毒以后要開門窗通風(fēng)20-30分鐘，是因為汞燈會產(chǎn)生臭氧所以才需要通風(fēng)嗎？如果是UVC LED的話，在260-280nm波長范圍內(nèi)不會產(chǎn)生臭氧，還需要通風(fēng)嗎？
王濤：如果有臭氧產(chǎn)生需要開窗通風(fēng)，如果沒有，可以不開窗通風(fēng)。
2.石英紫外技術(shù)目前發(fā)展到哪個階段了，未來趨勢如何，石英紫外和LED紫外兩條紫外技術(shù)路線將來可能的局面是怎樣的，是互補還是替代？
王濤：個人角度，LED一定是未來一個主要的發(fā)展方向，無論是UVA LED、UVB LED、UVC LED都會有很大發(fā)展。通過與很多專家探討，認(rèn)為低于UVC 250nm以下的波段，LED可能會有些困難。現(xiàn)在LED的設(shè)備，材料，工藝等都在完善和快速推進(jìn)中，相信未來三到五年就可能是UVC LED爆發(fā)的時代。紫外線石英殺菌燈已經(jīng)有100多年的歷史了。應(yīng)用非常廣泛，如果要想取代它，短時期很困難。
石英紫外線殺菌燈也在不斷的成長和完善，從壽命角度，已有15000小時的壽命，歐洲也有最長達(dá)到3萬小時的，有在特殊環(huán)境下長期使用的紫外燈，燈也可以做成很多形狀，可以拓展應(yīng)用，功率也在不斷增大，目前已有90瓦、150瓦，甚至300瓦的產(chǎn)品。
此消彼長，相信石英紫外線殺菌燈的產(chǎn)量將來會逐步減少，UV LED的比例會逐步增加，但是應(yīng)該不會完全取代，任何產(chǎn)品都有存在的價值。不同的應(yīng)用場景，雙方有各自的優(yōu)勢，石英紫外線殺菌燈有自己的應(yīng)用場景，有些LED很難取代。有一些應(yīng)用場景，用UV LED的效果最好，所以要根據(jù)不同產(chǎn)品的特性找到最適合的應(yīng)用場景。
3.我們公司紫外傳感器，前段時間接觸到壓艙水紫外殺菌檢驗項目，想問一下船舶壓載負(fù)載系統(tǒng)，主要用紫外殺菌是殺滅病毒還是藻浮游生物呢？
王濤：船舶壓載壓載系統(tǒng)已經(jīng)有很多年歷史，很少使用UVA 和UVC，主要是用UVB，功率比較大，不但能殺死病菌。消毒抗菌，而且一些表面的藻類等進(jìn)行殺菌和抑菌。
水壓載系統(tǒng)目前已經(jīng)成為海上遠(yuǎn)程運輸工具里一個重要的部分。因為本身微生物會寄存在船體里，行進(jìn)過程中不斷的進(jìn)水出水，如果不進(jìn)行殺滅。很可能有些細(xì)菌附著在一些材料上帶到另外一個地方，中國海事已經(jīng)明確規(guī)定要求所有遠(yuǎn)洋船舶必須具有紫外線水壓載系統(tǒng)。
4.前面提到”微生物體內(nèi)的SNA一旦收到紫外短波的輻射，它的結(jié)構(gòu)就會遭到破壞并失去活性，從而被殺滅”,這里的SNA怎么解釋?
回答：DNA或RNA鏈通過化學(xué)鍵作用接枝到球狀無機納米粒子表面,形成密集、高度定向排列的核酸分子。這種形式分布的DNA或RNA鏈稱為球狀核酸(SNA)。相比溶液中均勻分布的核酸分子,SNA具有協(xié)同雜交,直接細(xì)胞轉(zhuǎn)染等特點,被廣泛應(yīng)用于生物檢測、基因調(diào)控等領(lǐng)域。一般,在SNA的應(yīng)用過程中可能會面臨著復(fù)雜的體系和環(huán)境,需要SNA有更好的性能表現(xiàn)。因此,對SNA性能的有效調(diào)控將會大大拓寬其應(yīng)用領(lǐng)域和范圍。
