影响紫外线杀菌效果的因素

【摘要】大多数紫外线装置利用传统的低压紫外灯技术，也有一些大型水厂采用低压高强度紫外灯系统和中压高强度紫外灯系统，由于产生高强度的紫外线可能使灯管数量减少90%以上，从而缩小了占地面积，节约了安装和维修费用，并且使紫外线消毒法对水质较差的出水也适用。

【关键词】紫外线，杀菌，效果      

1、强射强度与照射时间：

紫外线灯照射强度越低, 杀菌效果越差, 强度低于70Lw.cm2时,即使照射60min, 对细菌芽胞的杀灭率亦不能达到合格要求。紫外线灯照射剂量随照射强度增强而增加, 当照射剂量相等时, 不同照射强度的杀菌效果相近1～3。故消毒技术规范规定, 用于紫外线消毒灯管的照射强度不应低于70Lw.cm2, 在消毒物不详或要杀灭多种病毒和细菌时, 照射剂量不应低于100Lw·s.cm2。

而紫外线灯管照射强度受电压、温度、照射距离、照射角度等影响, 同时还要注意灯管的清洁及使用寿命。实验表明, 电压每下降10V紫外线灯强度下降15～20Lw.cm2, 电压在190V以下, 紫外线灯不能工作; 在电压220V条件下, 室温0～40℃范围内,紫外线照射强度随室温增高而上升。

例如, 灯管温度由27℃下降到4℃时, 输出量下降60%～80% 。在电压为190～240V , 室温为16～35 ℃时, 紫外线照射强度与电压、室温呈线性关系Y=-325. 12+ 2.014 X1+ 0.72X24,5。紫外线照射强度与距离的关系是:E=97.72., 紫外线照射的有效距离是0.7～2.4m。在紫外线灯两端垂线外侧, 随角度增加紫外线强度显著衰减,在紫外线外侧中心线附近为0。故紫外线消毒时,采用多盏灯且互呈直角来抵消暗区6,7。

2、微生物的类型：

    各种微生物对紫外线的耐受力不同。真菌孢子对紫外线的耐受力zui强, 细菌芽胞次之, zui差的是繁殖体型微生物。一般细菌芽胞较其繁殖体耐受力强2～ 7 倍。在同一种的不同菌株间、同一菌种的不同培养物和不同代之间对紫外线的抵抗力亦有差异。

3、微生物的数量、悬浮载体及有机物影响：

    实验证明染菌量愈多,所需照射紫外线剂量愈大。细菌附于粉尘悬浮在空气中要比在菌液气溶胶中的抵抗力强, 因为紫外线穿透力很差, 空气尘埃能吸收紫外线而降低杀菌率,当空气中含有尘粒800～900个.cm3时, 杀菌效能可降低20%～30% ;蛋白胨、鸡蛋、牛乳、血液、血清等的存在均可增强微生物对紫外线的抵抗力, 因为在DNA 或二甲基胸腺嘧啶溶液中加入有机溶剂可使碱基去堆积, Wacker等研究了不同有机溶剂对形成胸腺嘧啶二聚体的影响, 发现非极性愈大, 二聚化作用愈小。

4、温度的影响：

    多数微生物（除微球菌属外） 在低温时对紫外线辐射是很敏感的, 因为在此条件下, 胸腺嘧啶二聚体的数量明显减少, 胸腺嘧啶光产物的累积将影响微生物的修复; 而且温度变化还影响紫外线的强度。温度过高或过低均会影响消毒效果, 一般温度以20～40℃为宜7, 也有人认为以10～ 25 ℃为宜。

5、湿度的影响：

    湿度对紫外线杀菌的影响尚无一致看法。Ri2leyr 认为, 相对湿度在60%～ 70% 以上, 微生物的杀灭率急剧下降, zui适为40%～ 60% , 超过80% 甚至反有激活作用。相对湿度由33% 增至56% 时, 杀菌效能可减少到原有的1.3。另有人认为湿度对杀菌率的影响可能表现在三方面: ①由于相对湿度高, 使空气中颗粒增大, 在采样时易于捕获, 使杀菌效果呈表面上降低。②颗粒增大使辐射穿透细胞减弱, 因而杀灭效果降低。③相对湿度60%～ 70% 时, 空气中细菌含水为30 g.100 g 菌体, 此量称临界含水量。紫外线辐射能传递能破坏细菌大分子的共轭关系, 这种作用易发生在临界含水量和失水的细菌中, 所以, 一般高湿条件下紫外线杀菌效率较低。肌醇及一些复合物对微生物气溶胶的保护作用正是由于它们代替了细菌失去的结合水。

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