З таго часу, як СААЗ афіцыйна абвясціла COVID-19 глабальнай «пандэміяй» 11 сакавіка 2020 года, краіны па ўсім свеце аднадушна разглядаюць дэзінфекцыю як першую лінію абароны для прадухілення распаўсюджвання эпідэміі. Усё больш і больш навукова-даследчых устаноў праяўляюць вялікую цікавасць да дэзінфекцыі ультрафіялетавымі (УФ) лямпамі: гэтая тэхналогія дэзінфекцыі патрабуе мінімальных ручных аперацый, не павялічвае ўстойлівасць бактэрый і можа праводзіцца дыстанцыйна без прысутнасці людзей. Інтэлектуальны кантроль і выкарыстанне асабліва падыходзяць для закрытых грамадскіх месцаў з высокай шчыльнасцю натоўпу, працяглым часам знаходжання і дзе найбольш верагоднае перакрыжаванае заражэнне. Гэта стала асноўным напрамкам прафілактыкі эпідэмій, стэрылізацыі і дэзінфекцыі. Каб гаварыць аб паходжанні ультрафіялетавых лямпаў для стэрылізацыі і дэзінфекцыі, мы павінны павольна пачаць з адкрыцця святла "ультрафіялет".
Ультрафіялетавыя прамяні - гэта святло з частатой ад 750 ТГц да 30 ФГц у сонечным святле, што адпавядае даўжыні хвалі ад 400 нм да 10 нм у вакууме. Ультрафіялетавае святло мае больш высокую частату, чым бачнае святло, і яго нельга ўбачыць няўзброеным вокам. Даўным-даўно людзі не ведалі пра яго існаванне.
Рытэр (Ёган Вільгельм Рытэр， (1776～1810)
Пасля таго, як брытанскі фізік Гершэль адкрыў нябачныя цеплавыя прамяні, інфрачырвоныя прамяні, у 1800 г., прытрымліваючыся канцэпцыі фізікі, што «рэчы маюць двухузроўневую сіметрыю», нямецкі фізік і хімік Ёган Вільгельм Рытэр (1776-1810), адкрыўшы ў 1801 г. што ёсць нябачнае святло за фіялетавым канцом бачнага спектр. Ён выявіў, што секцыя па-за фіялетавым канцом спектру сонечнага святла можа сенсібілізаваць фотаплёнкі, якія змяшчаюць брамісты срэбра, такім чынам выявіўшы існаванне ультрафіялетавага святла. Такім чынам, Рытэр таксама вядомы як бацька ультрафіялетавага святла.
Ультрафіялетавыя прамяні можна падзяліць на UVA (даўжыня хвалі ад 400 нм да 320 нм, нізкая частата і доўгая хваля), UVB (даўжыня хвалі ад 320 нм да 280 нм, сярэднечашчынная і сярэдняя хваля), UVC (даўжыня хвалі ад 280 нм да 100 нм, высокая частата і кароткая хваля), EUV ( ад 100 нм да 10 нм, звышвысокая частата) 4 выгляду.
У 1877 годзе Даунс і Блант упершыню паведамілі, што сонечнае выпраменьванне можа забіваць бактэрыі ў культуральных асяроддзях, што таксама адкрыла дзверы для даследаванняў і прымянення ультрафіялетавай стэрылізацыі і дэзінфекцыі. У 1878 годзе людзі выявілі, што ультрафіялетавыя прамяні сонечнага святла аказваюць стэрылізуе і дэзінфікуе дзеянне. У 1901 і 1906 гадах людзі вынайшлі ртутную дугу, штучную крыніцу ультрафіялетавага святла, і кварцавыя лямпы з лепшымі ўласцівасцямі прапускання ультрафіялетавага святла.
У 1960 годзе ўпершыню быў пацверджаны механізм ультрафіялетавай стэрылізацыі і дэзінфекцыі. З аднаго боку, калі мікраарганізмы апрамяняюцца ультрафіялетам, дэзаксірыбануклеінавая кіслата (ДНК) у біялагічнай клетцы паглынае энергію ультрафіялетавых фатонаў, і цыклабутылавае кольца ўтварае дымер паміж дзвюма суседнімі групамі тимина ў адной ланцужку малекулы ДНК. (дымеры тыміну). Пасля ўтварэння дымера структура падвойнай спіралі ДНК парушаецца, сінтэз праймераў РНК спыняецца на дымеры, а функцыі рэплікацыі і транскрыпцыі ДНК перашкаджаюць. З іншага боку, свабодныя радыкалы могуць утварацца пад ультрафіялетавым апраменьваннем, выклікаючы фотаіанізацыю, тым самым перашкаджаючы рэплікацыі і размнажэнню мікраарганізмаў. Клеткі найбольш адчувальныя да ультрафіялетавых фатонаў у дыяпазонах даўжынь хваль каля 220 нм і 260 нм і могуць эфектыўна паглынаць энергію фатонаў у гэтых двух дыяпазонах, тым самым прадухіляючы рэплікацыю ДНК. Большая частка ультрафіялетавага выпраменьвання з даўжынёй хвалі 200 нм або карацей паглынаецца ў паветры, таму яно цяжка распаўсюджваецца на вялікія адлегласці. Такім чынам, асноўная даўжыня хвалі ультрафіялетавага выпраменьвання для стэрылізацыі сканцэнтравана паміж 200 нм і 300 нм. Аднак ультрафіялетавыя прамяні, якія паглынаюцца ніжэй за 200 нм, будуць раскладаць малекулы кіслароду ў паветры і вырабляць азон, які таксама будзе гуляць ролю ў стэрылізацыі і дэзінфекцыі.
Працэс люмінесцэнцыі пры ўзбуджаным разрадзе пары ртуці вядомы з пачатку XIX стагоддзя: пара замыкаецца ў шкляную трубку, а напружанне падаецца на два металічныя электроды на абодвух канцах трубкі, ствараючы, такім чынам, «дуга святла» ”, прымушаючы пар свяціцца. Паколькі ў той час прапусканне ультрафіялету шклом было надзвычай нізкім, штучныя крыніцы ультрафіялетавага святла не былі рэалізаваны.
У 1904 г. доктар Рычард Кюх з Heraeus у Германіі выкарыстаў кварцавае шкло высокай чысціні без бурбалак для стварэння першай кварцавай ультрафіялетавай ртутнай лямпы Original Hanau® Höhensonne. Таму Кюх лічыцца вынаходнікам ультрафіялетавай ртутнай лямпы і піянерам у выкарыстанні штучных крыніц святла для апраменьвання чалавека ў медыцынскай светлавой тэрапіі.
З таго часу, як у 1904 годзе з'явілася першая кварцавая ультрафіялетавая ртутная лямпа, людзі пачалі вывучаць яе прымяненне ў галіне стэрылізацыі. У 1907 годзе палепшаныя кварцавыя ўльтрафіялетавыя лямпы шырока прадаваліся ў якасці крыніцы святла для медыцынскага лячэння. У 1910 годзе ў Марсэлі (Францыя) у вытворчай практыцы ачысткі гарадскога водазабеспячэння была ўпершыню выкарыстана сістэма ультрафіялетавага абеззаражання з сутачнай магутнасцю ачысткі 200 м3/сут. Прыкладна ў 1920 годзе людзі пачалі вывучаць ультрафіялет у галіне абеззаражання паветра. У 1936 годзе людзі пачалі выкарыстоўваць тэхналогію ультрафіялетавай стэрылізацыі ў бальнічных аперацыйных. У 1937 годзе ў школах для барацьбы з распаўсюджваннем краснухі ўпершыню былі выкарыстаны сістэмы ультрафіялетавай стэрылізацыі.
У сярэдзіне 1960-х гадоў людзі пачалі прымяняць тэхналогію ультрафіялетавай дэзінфекцыі ў ачыстцы гарадскіх сцёкавых вод. З 1965 па 1969 год Камісія водных рэсурсаў Антарыё ў Канадзе праводзіла даследаванні і ацэнку прымянення тэхналогіі ультрафіялетавай дэзінфекцыі ў ачыстцы гарадскіх сцёкавых вод і яе ўздзеяння на вадаёмы, якія прымаюць. У 1975 годзе Нарвегія ўвяла ультрафіялетавую дэзінфекцыю, замяніўшы дэзінфекцыю хлорам пабочнымі прадуктамі. Вялікая колькасць ранніх даследаванняў была праведзена па ўжыванні ультрафіялетавай дэзінфекцыі ў ачыстцы гарадскіх сцёкавых вод.
Гэта адбылося галоўным чынам з-за таго, што навукоўцы ў той час зразумелі, што рэшткавы хлор у шырока выкарыстоўваным працэсе дэзінфекцыі хлараваннем таксічны для рыб і іншых арганізмаў у вадаёме, які прымае. , і было выяўлена і пацверджана, што метады хімічнай дэзінфекцыі, такія як дэзінфекцыя хлорам, могуць ствараць канцэрагенныя і генетычныя пабочныя прадукты, такія як трыгалометаны (THM). Гэтыя высновы падштурхнулі людзей да пошуку лепшага метаду дэзінфекцыі. У 1982 годзе канадская кампанія вынайшла першую ў свеце сістэму ультрафіялетавай дэзінфекцыі з адкрытым каналам.
У 1998 годзе Болтан даказаў эфектыўнасць ультрафіялетавага святла ў знішчэнні найпростых, спрыяючы прымяненню ультрафіялетавай тэхналогіі дэзінфекцыі ў некаторых буйнамаштабных ачыстках гарадскога водазабеспячэння. Напрыклад, паміж 1998 і 1999 гадамі заводы водазабеспячэння Vanhakaupunki і Pitkäkoski ў Хельсінкі, Фінляндыя, былі адпаведна адрамантаваны і былі дададзены сістэмы ультрафіялетавай дэзінфекцыі з агульнай прадукцыйнасцю ачысткі прыкладна 12 000 м3/г; Кампанія EL у Эдмантане, Канада, на заводзе водазабеспячэння Сміта таксама ўсталявала ўльтрафіялетавае абеззаражанне прыкладна ў 2002 г. са штодзённай магутнасцю ачысткі 15 000 м3/г.
25 ліпеня 2023 г. у Кітаі быў апублікаваны нацыянальны стандарт «стандарт ультрафіялетавай бактэрыцыднай лямпы GB 19258-2003». Англійская стандартная назва: Ultraviolet germicidal lamp. 5 лістапада 2012 г. Кітай апублікаваў нацыянальны стандарт "Ультрафіялетавыя бактэрыцыдныя лямпы з халодным катодам, нумар стандарту GB/T 28795-2012". Англійская стандартная назва: Cold cathode ultraviolet germicidal lamps. 29 снежня 2022 г. Кітай апублікаваў нацыянальны стандарт «Гранічныя значэнні энергаэфектыўнасці і ўзровень энергаэфектыўнасці, колькасць баластаў для газаразрадных лямпаў агульнага асвятлення: GB 17896-2022», назва стандарту на англійскай мове: Мінімальна дапушчальныя значэнні энергаэфектыўнасці і энергіі з 1 студзеня ўводзяцца класы эфектыўнасці баласта для газаразрадных лямпаў агульнага асвятлення. 2024 год.
У цяперашні час тэхналогія ультрафіялетавай стэрылізацыі ператварылася ў бяспечную, надзейную, эфектыўную і экалагічна чыстую тэхналогію дэзінфекцыі. Тэхналогія ультрафіялетавай стэрылізацыі паступова замяняе традыцыйныя метады хімічнай дэзінфекцыі і становіцца асноўнай тэхналогіяй сухой дэзінфекцыі. Ён шырока выкарыстоўваецца ў розных галінах у краіне і за мяжой, такіх як ачыстка адпрацаваных газаў, ачыстка вады, стэрылізацыя паверхні, стэрылізацыя паветра і г.д.
Час публікацыі: 8 снежня 2023 г