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杀菌紫外线灯的两面作用:在消毒和空气质量之间的权衡

2022-12-12 09:03     来源:生物通     紫外线消毒 紫外线杀菌 紫外线灯
当冬季寒冷袭来时,人们更多地呆在室内,这给了SARS-CoV-2和流感等通过空气传播的病原体提供了传播的绝佳机会。杀菌紫外线(GUV)灯可以帮助消毒循环空气,但它们的UVC波长也可能将空气中的化合物转化为潜在的有害物质。现在,研究人员在ACS的《环境科学与技术快报》上报道,他们模拟了紫外线消毒光所引发的反应,并发现在清除病毒和产生空气污染物之间存在权衡。

消毒紫外线,也称为杀菌紫外线,灯系统长期以来一直是一种经济有效的方法,可以快速灭活室内空气中的病原体。其中一种设计使用了254纳米波长的灯,这种波长对人体皮肤和眼睛有害,需要将设备安装在天花板附近或通风管道内。最近,222纳米的光被建议用于整个房间的消毒,因为据报道,这种波长对人体更安全。

然而,UVC光可以引发许多反应。例如,这种类型的光已知会分解空气中的分子,形成强氧化剂,如羟基自由基和臭氧。然后,这些氧化剂可以将空气中已经存在的挥发性有机化合物(VOCs)转化为过氧化物和羰基化合物,这些化合物可以进一步被UVC光分解为有机自由基。众所周知,强氧化剂和有机自由基会发生二次反应,产生更多的挥发性有机化合物和颗粒物,其中一些可能会对人们的健康产生负面影响。但是GUV系统的这些二次反应可能产生的化合物的水平还没有被研究过。因此,Peng, Shelly Miller和Jose Jimenez想要使用计算机模型来评估两种类型的UVC空气净化系统在典型室内条件下对消毒和空气质量可能产生的影响。

通过计算机模拟,研究人员估计了SARS-CoV-2病毒的去除率,以及在三种室内场景下,结合不同的房间通风率产生的二次VOCs的数量。初步结果表明,与单独通风相比,两种UVC波长都能显著降低感染SARS-CoV-2的风险。模型还预测,该系统将与室内空气中的挥发性有机化合物发生二次反应。尽管可能只会产生少量的二级VOCs、臭氧和颗粒物,但估计的水平不容忽视。

基于这些结果,研究小组建议在空气中病原体传播高风险的环境中使用GUV系统——在这些环境中,清除这些微生物的好处超过了增加的空气污染物的影响。然而,研究人员指出,这项研究的发现仅限于为计算机模型选择的条件,在现实世界中可能会有所不同。



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