近两年紫外线靠着杀菌消毒拼出了一条血路,成为当红炸子鸡。
而在之前,它不过是我们出门躲着,一谈起来就朝他丢防晒霜的小弟。阳光三巨头中,那50%的红外光和40%的可见光明显比它受欢迎,红外线可消毒可做安保报警,可见光提供照明,剩下10%的紫外线因为会晒伤皮肤不受人待见。
图示:阳光组成简化示意
所以当消毒柜、紫外线灯等紫外线应用产品出现时,很多人担心会危害健康。但其实它没那么可怕,而且面对病毒它可是一个好杀手,医院都爱用,特别适合当下这个需要注意卫生消毒的季节。
图示:紫外线灯可消灭病毒
01 紫外线到底有多猛
众所周知阳光的益处多多,但晒太阳是非常讲究的,凡事都有两面性,适宜地晒太阳能够预防疾病、保持健康。
阳光中的紫外线能够帮助我们维持足够的维生素D,保持骨骼健康,所以世界卫生组织倡导:在夏季,每周两到三次在手、脸和手臂上随意晒太阳5至15分钟,足以保持较高的维生素D水平。[1]
维生素D不仅对骨骼的健康很重要,它还能促进5-羟色胺的产生(5-羟色胺,又称血清素,广泛存在于哺乳动物组织中。5-羟色胺含量高的人更容易愉快、精力旺盛,含量低的人容易抑郁、冲动),让我们拥有幸福、安宁的感觉。[2]
图示:紫外线帮助人体形成维生素D
除了维生素D,紫外线还可以帮助解决一些皮肤问题。
紫外线辐射可以诱导角质形成细胞中的细胞周期停滞[3],对于皮肤细胞分裂比普通水平更快的牛皮癣和剥脱性唇炎患者来说,这种停滞作用可以帮忙中和细胞分裂速度,达成辅助治疗的作用。[4]
此外,紫外线还有一个特点就是杀菌消毒。
阳光的紫外线能直接破坏微生物的DNA(脱氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)分子结构[5],也就是说一个微生物走过来,紫外线射过去,咔嚓一声就把人家拦腰截断,这一下子微生物想要复活、复制、繁殖全没戏,直接GO DIE了。
图示:紫外线对核糖核酸分子结构的破坏
所以我们平时晒太阳是很有讲究的。对皮肤来说,暴晒轻则带来损伤,加速衰老,重则引发皮肤癌,在紫外线指数比较高的时候,建议防晒霜、帽子、遮阳伞啥的还是该用就要用。
除了皮肤,过度暴露于紫外线中还会伤害我们的眼睛,对屈光系统和视网膜产生急性和慢性有害影响。[6] 这也是高海拔地区生活的人们更容易患白内障的原因,因为太阳位置低、大气过滤较少、冰雪发射光线等,造成紫外线辐射更多。[7] 所以,如果你要去高海拔地区登山,一定要记得戴防护眼镜保护眼睛。
图示:不同海拔高度的臭氧层对不同波长紫外线的阻挡,海拔越高,阻挡越少,紫外线辐射越多。
紫外线对待人体细胞那么狠,处理病毒也是一样杀无赦!这就是紫外线辐射能消灭病毒的原因。不过无论是损伤人体还是消灭病毒都是需要条件的,否则我们还能出现在阳光下吗?
02 紫外线灯为什么能消灭病毒
只有当长时间暴露在紫外线射程中,紫外线才能彻底破坏微生物DNA或RNA的分子结构,才会对身体产生危害,这也是为什么利用紫外线去杀菌消毒需要持续一段时间的原因。
而且,也不是所有紫外线都能强力杀菌,短波长UVC才是最佳选手。
1878年,科学家从紫外线杀死细菌中发现了这是其中的短波长在起作用。1903年,科学家提出了杀菌最有效的波长是250nm,后来又更新为265nm。[8]
阳光中的紫外线简单分为3种:长波长UVA(波长:315-400 nm),中波长UVB(波长:280–315 nm),短波长UVC(波长:180–280 nm)。[9]
图示:
三种紫外线受到臭氧层不同程度的阻挡,能量最大的UVC基本被阻挡在臭氧层以外
UVA、UVB呢,就是我们日常防晒对付的紫外线,防晒霜或者防晒衣就是因为含有吸收UVA/UVB射线的成分才能保护我们的皮肤。
而紫外线中杀菌消毒更多用的是UVC,它的波长——180–280nm——刚好处于国际紫外线协会认可的紫外线杀菌波段“200-300nm”中,离最佳杀菌波长265nm很近。
图示:紫外线杀菌效果曲线
废水或污水处理,甚至包括瓶装矿泉水,经常会使用紫外线来杀菌。食品行业中也会用紫外线给果汁进行巴氏杀菌。[5]
利用紫外线来杀菌还有一个好处,就是作为光线,它的辐射不会放过任何一个犄角旮旯的地方,非常适合用于空间消毒或器具消毒,所以医院和生物实验室很早就开始利用紫外线来做消毒工作。在2020年抗击疫情期间快速建设的火神山医院也在第一时间装备了紫外线灯。
图示:紫外线空间消毒
紫外线的应用慢慢地从专业领域到生活领域,如消毒柜、紫外线灯等也开始进入我们的生活。
正是因为紫外线产品从一个专业领域进入到日常生活中,并且关于紫外线的杀伤力大家也都有听说,所以即使很多人把UV-C紫外线灯放入购物车,还是犹豫不决到底该不该下单买回家。
03 如何选择与使用紫外线灯
其实使用UV-C紫外线灯并没有想象中那么危险。只要产品质量过关,你唯一要操心的就是开灯后紫外线的射程。只要做到不让自己、家人、小动物、植物等暴露在它的射程范围内,它就伤害不了你。要做到这一点,有两个方式可以帮助你。
一个是给紫外线灯配置远程开关。
把紫外线灯关在房间里再开灯,人要进房就先关灯再进去,这样做不仅人距离紫外线灯比较远,而且还有墙壁保护,紫外线完全照不到你。但这样做会有一个问题:如果开灯的时候有不知情的家人、朋友或小动物经过呢?所以建议谨慎使用远程遥控功能。
既然远程开关功能无法彻底解决问题,那就只能看另一个解决方法:感应断电。
只要有人经过,灯能自动关闭,就能确保安全。这么贴心又有实力的产品推荐飞利浦家用紫外线产品,它家的家用UV-C紫外线产品就增加了定时关闭和人过断电等额外保护功能,让人非常有安全感。