像医院和公交系统这样的机构已经使用紫外线消毒多年了。 Sergei Bobylev \ TASS通过Getty Images
紫外线具有 作为消毒剂的悠久历史 导致COVID-2的SARS-CoV-19病毒是 容易被紫外线伤害。 问题是当人们在室内工作，学习和购物时，如何最好地利用紫外线来抵抗病毒的传播并保护人类健康。
病毒 有几种传播方式。 传播的主要途径是通过人与人之间的联系 通过气溶胶和飞沫 当受感染的人呼吸，说话，唱歌或咳嗽时发出。 当人们在接触被受感染者污染的表面后不久触摸其面部时，也会传播这种病毒。 在医疗保健场所，人们经常触摸柜台和商品的零售空间以及公共汽车，火车和飞机上，这尤其令人担忧。
作为一个 环境工程师 研究紫外线的人，我观察到紫外线可以用来减少通过这两种途径传播的风险。 紫外线可以是移动设备的组件，无论是机器人还是人为控制的，都可以对表面进行消毒。 它们也可以并入供暖，通风和空调系统中，或者以其他方式放置在气流中以对室内空气进行消毒。 但是，当人们进入室内空间时，旨在对人们进行消毒的紫外线入口可能无效且具有潜在危险。
什么是紫外线？
电磁辐射（包括无线电波，可见光和X射线）以纳米或百万分之一毫米为单位进行测量。 紫外线辐射的波长介于100到400纳米之间，该波长刚好在可见光谱的紫色部分之外，人眼不可见。 UV分为UV-A，UV-B和UV-C区域，分别为315-400纳米，280-315纳米和200-280纳米。
大气中的臭氧层会滤除300纳米以下的紫外线波长，从而阻止紫外线在到达地球表面之前被阳光阻挡。 我认为UV-A是晒黑范围，UV-B是晒黑范围。 足够高剂量的UV-B会引起皮肤损伤和皮肤癌。
UV-C包含 杀死病原体的最有效波长。 UV-C也是 危害眼睛和皮肤。 设计用于消毒的人造UV光源发出的光在UV-C范围或包括UV-C的宽光谱范围内。
紫外线如何杀死病原体
组成DNA和RNA的核酸可以相当有效地吸收200至300纳米之间的紫外线光子，而低于240纳米的光子也可以被蛋白质很好地吸收。 这些必需的生物分子被吸收的能量破坏，使病毒颗粒或微生物内部的遗传物质无法复制或引起感染，从而使病原体失活。
通常在此杀菌范围内需要非常低剂量的紫外线才能灭活病原体。 紫外线剂量取决于光源的强度和曝光时间。 对于给定的所需剂量，较高强度的光源需要较短的曝光时间，而较低强度的光源则需要较长的曝光时间。
使紫外线起作用
可以通过这样的机器人进行紫外线消毒，可以减少医院获得的感染. 玛西·桑切斯（Marcy Sanchez）/威廉·博蒙特陆军医疗中心公共事务办公室
紫外线消毒设备已有市场。 多年来，医院一直在使用发出UV-C光的机器人对病房，手术室和其他细菌感染可能扩散的区域进行消毒。 这些机器人，其中包括 真-D 和 Xenex，进入患者之间的空房间，并在远处散发高功率紫外线辐射，以对表面进行消毒。 紫外线还用于在特殊的紫外线曝光箱中对医疗器械进行消毒。
正在使用或测试紫外线进行消毒 公共汽车，火车 和 飞机。 使用后，设计为适合于车辆或飞机的UV机器人或人为控制的机器会穿过并消毒光可以到达的表面。 企业也在考虑将该技术用于 仓库和零售空间消毒.
纽约市公交局（MTA）正在测试使用紫外线对停运的地铁车辆进行消毒。 MTA, 创用CC BY-SA
也可以使用紫外线来 消毒空气。 学校，饭店和商店等室内空气流通的室内空间可以 在头顶安装UV-C灯 并瞄准天花板以对空气流通进行消毒。 同样，HVAC系统可以包含紫外线光源，以在空气通过管道工作时对其进行消毒。 航空公司还可以使用紫外线技术对飞机中的空气进行消毒，或者在两次使用之间在浴室中使用紫外线灯。
远紫外线-对人类安全吗？
试想一下，如果每个人都可以在被UV-C光包围的情况下连续走动。 如果您被感染并排出病毒，它将杀死进入您周围的UV区或从您的鼻子或嘴出来的任何雾化病毒。 在您的手接触到脸部之前，灯光还会消毒皮肤。 从技术上讲，这种情况可能很快就会出现，但是健康风险是一个重大问题。
随着紫外线波长的减少，光子渗透到皮肤的能力降低。 这些较短波长的光子被皮肤顶层吸收，从而将DNA对下方活跃分裂的皮肤细胞的伤害降至最低。 在低于225纳米的波长（远紫外线区域）下，低于XNUMX纳米剂量的紫外线对于皮肤暴露是安全的。 暴露水平 由非电离辐射防护国际委员会定义。
研究是 确认这些数字 运用 鼠标模型。 但是，关于它的了解却很少 接触眼睛和受伤的皮肤 在这些远UV-C波长下，人们应避免直接暴露在安全极限以上。
研究表明，远紫外线灯可能能够杀死病原体而不会损害人类健康：
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远紫外线的承诺 安全地消毒病原体为紫外线应用开辟了许多可能性。 它还导致了一些过早的使用和潜在的风险使用。
一些企业 安装紫外线门户 当人们走过时，会照亮他们。 尽管此设备在穿过门户的几秒钟内可能不会造成太大的伤害或皮肤损害，但输送的低剂量和可能对衣物进行消毒也可能对阻止任何病毒传播无效。
最重要的是，对眼睛安全性和长期暴露的研究还不够深入，这些类型的设备 需要受到监管 并在公共场合使用之前经过有效性验证。 还需要了解连续杀菌照射对整个环境微生物组的影响。
随着对远紫外线C的更多研究证实了人体皮肤的这种暴露 不危险 如果对眼睛的接触研究无害，则可能是在公共场所（例如零售店和交通枢纽）安装的经过验证的远紫外线C照明系统可以支持尝试控制SARS-CoV-2和其他潜在机载病毒的病毒传播今天和将来的病原体。
关于作者
环境工程学教授和莫滕森可持续发展教授Karl Linden 科罗拉多大学博尔德分校
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