影響紫外線殺菌效果的因素

【摘要】大多數紫外線裝置利用傳統的低壓紫外燈技術，也有一些大型水廠采用低壓高強度紫外燈系統和中壓高強度紫外燈系統，由于產生高強度的紫外線可能使燈管數量減少90%以上，從而縮小了占地面積，節約了安裝和維修費用，并且使紫外線消毒法對水質較差的出水也適用。

【關鍵詞】紫外線，殺菌，效果      

1、強射強度與照射時間：

紫外線燈照射強度越低, 殺菌效果越差, 強度低于70Lw.cm2時,即使照射60min, 對細菌芽胞的殺滅率亦不能達到合格要求。紫外線燈照射劑量隨照射強度增強而增加, 當照射劑量相等時, 不同照射強度的殺菌效果相近1～3。故消毒技術規范規定, 用于紫外線消毒燈管的照射強度不應低于70Lw.cm2, 在消毒物不詳或要殺滅多種病毒和細菌時, 照射劑量不應低于100Lw·s.cm2。

而紫外線燈管照射強度受電壓、溫度、照射距離、照射角度等影響, 同時還要注意燈管的清潔及使用壽命。實驗表明, 電壓每下降10V紫外線燈強度下降15～20Lw.cm2, 電壓在190V以下, 紫外線燈不能工作; 在電壓220V條件下, 室溫0～40℃范圍內,紫外線照射強度隨室溫增高而上升。

例如, 燈管溫度由27℃下降到4℃時, 輸出量下降60%～80% 。在電壓為190～240V , 室溫為16～35 ℃時, 紫外線照射強度與電壓、室溫呈線性關系Y=-325. 12+ 2.014 X1+ 0.72X24,5。紫外線照射強度與距離的關系是:E=97.72., 紫外線照射的有效距離是0.7～2.4m。在紫外線燈兩端垂線外側, 隨角度增加紫外線強度顯著衰減,在紫外線外側中心線附近為0。故紫外線消毒時,采用多盞燈且互呈直角來抵消暗區6,7。

2、微生物的類型：

    各種微生物對紫外線的耐受力不同。真菌孢子對紫外線的耐受力zui強, 細菌芽胞次之, zui差的是繁殖體型微生物。一般細菌芽胞較其繁殖體耐受力強2～ 7 倍。在同一種的不同菌株間、同一菌種的不同培養物和不同代之間對紫外線的抵抗力亦有差異。

3、微生物的數量、懸浮載體及有機物影響：

    實驗證明染菌量愈多,所需照射紫外線劑量愈大。細菌附于粉塵懸浮在空氣中要比在菌液氣溶膠中的抵抗力強, 因為紫外線穿透力很差, 空氣塵埃能吸收紫外線而降低殺菌率,當空氣中含有塵粒800～900個.cm3時, 殺菌效能可降低20%～30% ;蛋白胨、雞蛋、牛乳、血液、血清等的存在均可增強微生物對紫外線的抵抗力, 因為在DNA 或二甲基胸腺嘧啶溶液中加入有機溶劑可使堿基去堆積, Wacker等研究了不同有機溶劑對形成胸腺嘧啶二聚體的影響, 發現非極性愈大, 二聚化作用愈小。

4、溫度的影響：

    多數微生物（除微球菌屬外） 在低溫時對紫外線輻射是很敏感的, 因為在此條件下, 胸腺嘧啶二聚體的數量明顯減少, 胸腺嘧啶光產物的累積將影響微生物的修復; 而且溫度變化還影響紫外線的強度。溫度過高或過低均會影響消毒效果, 一般溫度以20～40℃為宜7, 也有人認為以10～ 25 ℃為宜。

5、濕度的影響：

    濕度對紫外線殺菌的影響尚無一致看法。Ri2leyr 認為, 相對濕度在60%～ 70% 以上, 微生物的殺滅率急劇下降, zui適為40%～ 60% , 超過80% 甚至反有激活作用。相對濕度由33% 增至56% 時, 殺菌效能可減少到原有的1.3。另有人認為濕度對殺菌率的影響可能表現在三方面: ①由于相對濕度高, 使空氣中顆粒增大, 在采樣時易于捕獲, 使殺菌效果呈表面上降低。②顆粒增大使輻射穿透細胞減弱, 因而殺滅效果降低。③相對濕度60%～ 70% 時, 空氣中細菌含水為30 g.100 g 菌體, 此量稱臨界含水量。紫外線輻射能傳遞能破壞細菌大分子的共軛關系, 這種作用易發生在臨界含水量和失水的細菌中, 所以, 一般高濕條件下紫外線殺菌效率較低。肌醇及一些復合物對微生物氣溶膠的保護作用正是由于它們代替了細菌失去的結合水。

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