為什麼紫外光線可以殺菌?使用紫外光注意事項

如果你看到一台空氣清淨機的訴求是殺菌,然後同時有很高的CADR值跟內含紫外燈管的話,那您一定是被騙了。

CADR是什麼?

所謂的CADR是指潔淨空氣輸出量(Clean Air Delivery Rate),以一小時為單位計算輸出的乾淨空氣是多少立方公尺(單位:m3/h),CADR愈高,代表他濾網的過濾效果快,適合高濃度污染以及大顆粒污染,用白話文來解釋,就是代表吸進來的空氣停留在淨化機的時間很短。(您可以看一下空氣清淨機的廣告就知道了。)

矛盾來了、上下二句話剛好互相矛盾。

淨化機裡若加裝紫外燈管來殺菌,則吸進來的空氣停留時間一定要夠長時間長度決定殺菌效果,而不是虛晃一招裝模作樣的殺菌而已。

為什麼有些空氣清淨機的測試報告寫了高CADR值,又有高效的紫外光殺菌能力呢?

那您就一定要看他們提供的報告測試條件,不要只看99.9%的數字,而要看測試方法跟環境,每家不一樣,您看了就知道事實真相。


那為什麼空氣清淨機的廠商會這麼說呢?

我想原因很簡單,無非就是想要賣東西給消費者,故意誤導消費者罷了,接下來就進入專業主題,讓我們來簡單說明一下紫外光燈吧!

單位紫外光燈是應用非常廣的環境消毒工具,廣泛應用在手術室、圖書館、游泳池等公共場所,由於疫情的關係,又再次受到注意。但紫外光燈真的適用於家中進行消毒嗎?使用上又有什麼需要注意的地方呢?

紫外光有分三種:UVA、UVB、UVC

紫外光可以依照波長分為三大類:分別是 UVA(波長介於320~400nm)、UVB(波長介於 280~320nm)以及 UVC(波長介於100~280nm)。

其中 UVA 的穿透力最強,抵達地球的陽光中,就有許多 UVA;UVA 可穿透大氣層、車窗、玻璃進入室內及車內,甚至抵達皮膚下的真皮層,使之生成黑色素、曬黑皮膚。

同時,UVA 可再細分為 UVA-2(320~340nm)與 UVA-1(340~400nm)。UVA-1 穿透力最強,即使在非夏季、比較感受不到「熱」的時候,UVA-1 仍然存在;此時如果長時間照射太陽或是坐在靠玻璃帷幕的辦公室,一樣有可能會造成皮膚的傷害。 UVA-1也會用在礦石鑑定、舞台裝飾、驗鈔或是吸引昆蟲時使用。

透過陽光抵達地球的,還有UVB,只不過日光中多數的 UVB(波長介於 280~320nm),在前往地球的途中會被臭氧層吸收,只有約 2% 的 UVB 能到達地表。UVB 的能量非常高,能促進「體內礦物質代謝」和「形成維生素D」,但長期或過量照射除了會曬黑皮膚之外,甚至可能灼傷皮膚。

生活中,UVB 一般用於植物生長燈,調節植物的生長。

最後,UVC 是波長最短,因此能量也最密集的紫外光。


一分錢一分貨

多數紫外光滅菌燈就是利用 UVC 波長。國外早有開發出UVC殺菌的燈具應用,一般較便宜的紫外線燈管波長在250-260nm左右,可以使用於加在空調設備中進行空氣的殺菌,或是像美國地下鐵收班後放置在車廂中進行車廂的殺菌。而另一類還有更高能量、波長在220nm左右的遠UVC,但價格動輒數百美金,一般的紫外線殺菌機不會選用此成本較高的燈管,不過根據科學研究,確實照射15分鐘後可以對冠狀病毒有消滅的能力。

先了解消毒跟滅菌的差別

消毒與滅菌之差異,可見衛福部疾管署「消毒與滅菌、供應中心之感染管制措施」簡報檔,其參考定義分別如下:

消毒:以物理或化學方法消滅致病的微生物,但無法殺死所有的細菌孢子。細胞若未完全破壞,細胞能再修復、活化!!

滅菌:以物理或化學方法消滅所有微生物,包括所有細菌的繁殖體、細菌孢子、黴菌及病毒,達到完全無菌之過程。

UVC 能夠破壞細菌、病毒等病原體中遺傳物質(DNA/RNA)的化學鍵,讓病原體因為無法正常製造蛋白質,而立即死亡或喪失繁殖能力,達到消毒效果。目前 UVC 已被證實能夠消滅細菌、病毒、黴菌等常見病原。

但紫外光燈也不是開著就能夠有效消毒,而是要根據不同的微生物,設定不同的照射劑量。購買這類商品前,也要仔細查看標示,有沒有標明基本波長、功率、有效消毒時間建議、建議使用距離和燈管壽命。由於UVC消毒的效果是以「照射強度」乘以「照射時間」,機器功率越強,所需消毒時間就越短;因此務必查看產品標示,依照建議時間和距離來使用。

紫外線如何「有效」殺菌?

紫外線的殺菌量劑單位是 J/m2 ,一般來說,強度高但照射時間短,與強度低但照射時間長的效果相同。

強度,就等於濃度,就好像酒精殺菌,就是要75%以上的濃度才行!


不過,考量到微生物自我修復的機制,如果紫外線照射強度低於 40μW / cm2 ,就算持續延長照射時間,也無法有效消毒;所以待消毒的物體表面照射的強度必須大於 70μW / cm2 以上,並且離紫外光燈一定距離內,才能達到9成以上的殺菌力。

另外,UVC 的穿透力很差,在許多狀況下,UVC 都可能無法有效殺菌。

例如含有雜質的液體(例如葡萄酒或牛奶),UVC 穿透的深度大約只有 0.5 – 2.5 mm,而大部分的透明玻璃、塑膠甚至是厚紙箱,都能輕易阻擋 UVC,所以遇到過大、過厚的包裝,就無法用 UVC 有效對內容物進行殺菌。

紫外光具的殺菌力也容易受到灰塵、油漬的影響穿透力,所以對沒有照射到紫外光的家具背面與死角、衣物內面等,就沒有殺菌效果。

並非所有物品都適合以紫外線照射的方式消毒,尤其是聚丙烯(PP)和低密度聚乙烯(LDPE)等塑膠、橡膠類產品,受到長時間UVC照射將可能導致塑膠老化,如變脆、顏色改變、彈性變差等。即使地毯或顏色鮮艷之衣物等,都可能因紫外線燈的強光物理破壞而劣化或褪色。

雖然多數的商用紫外光燈具,都會搭配藍紫色的光,讓我們可以看見它的照射範圍,但由於最主要的紫外光是不可見光,所以不應該完全依賴肉眼所見;而長時間例行使用的設備,每三到六個月,也應定期檢查燈管的照射強度。

用紫外光殺菌,也要小心別傷到自己!

雖然使用紫外光消毒看起來非常方便,不過既然紫外光對各種病原體都有殺傷力,對人體的傷害也不容小覷。

最常見的,就是因為直視紫光燈管,導致眼睛出現「強光性角結膜炎」​;長期照射紫外光,也可能會造成皮膚灼傷、皮膚癌、黑色素瘤等傷害。此外,2011 年 4 月 13 日,世界衛生組織也已經將所有類別的紫外光輻射歸類為「一級致癌物質」。

來看看美國FDA怎麼說吧!


紫外線輻射和 SARS-CoV-2 冠狀病毒

問:UVC 燈能否滅活 SARS-CoV-2 冠狀病毒?

答:UVC 輻射是一種已知的空氣、水和無孔表面消毒劑。幾十年來,UVC 輻射已被有效地用於減少細菌(如肺結核)的傳播。因此,UVC 燈通常被稱為“殺菌”燈。

UVC 輻射已被證明會破壞 SARS-Coronavirus 的外部蛋白質塗層,該病毒與當前的 SARS-CoV-2 病毒不同。破壞最終導致病毒失活。(參見遠紫外線(222 nm)有效且安全地滅活空氣傳播的人類冠狀病毒外部鏈接免責聲明)。UVC 輻射也可能有效滅活 SARS-CoV-2 病毒,該病毒是導致 2019 年冠狀病毒病 (COVID-19) 的病毒。有關更多信息,請參閱“問:我可以在哪裡閱讀有關紫外線輻射和消毒的更多信息?”。然而,目前關於滅活 SARS-CoV-2 病毒所需的 UVC 輻射的波長、劑量和持續時間的公開數據有限。

除了了解 UVC 輻射在滅活特定病毒方面是否有效之外,一般來說,UVC 輻射在滅活病毒方面的有效性也存在局限性。

直接暴露:只有病毒直接暴露在輻射下,UVC 輻射才能滅活病毒。因此,由於土壤(例如灰塵)或其他污染物(例如體液)阻擋了紫外線輻射,因此表面上的病毒滅活可能無效。

劑量和持續時間:許多出售給家庭使用的 UVC 燈是低劑量的,因此可能需要更長時間暴露於給定的表面積才能有效地滅活細菌或病毒。

UVC 輻射通常用於空氣管道內的空氣消毒。這是使用 UVC 輻射的最安全方法,因為 UVC 直接暴露於人體皮膚或眼睛可能會造成傷害,而在風管內安裝 UVC 不太可能導致皮膚和眼睛暴露。

有報告稱,在人類可以居住的房間內不當安裝 UVC 燈會導致皮膚和眼睛灼傷。

問:UVB 或 UVA 輻射可以滅活 SARS-CoV-2 冠狀病毒嗎?

答:在滅活 SARS-CoV-2 冠狀病毒方面,UVB 和 UVA 輻射預計不如 UVC 輻射有效。

UVB:有證據表明,UVB 輻射可有效滅活其他 SARS 病毒(非 SARS-CoV-2)。然而,它在這樣做方面不如 UVC 有效,並且比 UVC 輻射對人類的危害更大,因為 UVB 輻射可以更深地滲透到皮膚和眼睛中。眾所周知,UVB 會導致 DNA 損傷,並且是導致皮膚癌和白內障的危險因素。

UVA: UVA 輻射的危害性低於 UVB 輻射,但在滅活其他 SARS 病毒方面也明顯(約 1000 倍)不如 UVB 或 UVC 輻射有效。UVA 還與皮膚老化和患皮膚癌的風險有關。

問:在家中使用 UVC 燈進行消毒是否安全?

答:既要考慮 UVC 燈對人和物體的風險,也要考慮病毒不完全滅活的風險。

風險:用於消毒目的的 UVC 燈可能會帶來潛在的健康和安全風險,具體取決於 UVC 波長、劑量和輻射暴露時間。如果設備安裝不正確或由未經培訓的人員使用,風險可能會增加。

皮膚和眼睛直接暴露於某些 UVC 燈的 UVC 輻射可能會導致眼睛疼痛和類似灼傷的皮膚反應。切勿直視 UVC 燈源,即使是短暫的。如果您因使用 UVC 燈而受到傷害,我們鼓勵您向FDA 報告。

一些 UVC 燈會產生臭氧。而吸入臭氧會刺激呼吸道。

UVC 可以降解某些材料,例如塑料、聚合物和染色紡織品。

一些 UVC 燈含有汞。因為即使是少量的汞也是有毒的,所以在清潔損壞的燈和處理燈時需要格外小心。

有效性: UVC 燈滅活 SARS-CoV-2 病毒的有效性尚不清楚,因為關於滅活 SARS-CoV-2 病毒所需的 UVC 輻射的波長、劑量和持續時間的公開數據有限。重要的是要認識到,通常,如果病毒或細菌不直接暴露於 UVC,UVC 就不能滅活它。換句話說,如果病毒或細菌被灰塵或土壤覆蓋、嵌入多孔表面或表面下側,則不會被滅活。


安全第一!

所以如果您真的想用紫外光燈消毒環境時,建議使用能夠設定時間啟動的固定式設備,等人離開環境了之後,再開始進行消毒,並保持空間通風,才是正確的使用方式。

趕快搜尋:主動式環境淨化器,相信您看過之後一定會滿意。

加入好友

留言

這個網誌中的熱門文章

主動式環境淨化器跟被動式空氣清淨機的差別

如何改善鼻子過敏:不是第一次聽到起床過敏,但卻是第一次聽到用這種解決方法可以治療舒緩。

夫妻吵架怎麼辦?衣服如何去除三手菸的味道,用分解取代過濾