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2020 / 09 / 09

什麼是紫外線?如何殺菌?

什麼是紫外線

紫外線(UV)是指波長介於10nm-400nm的電磁波,由於已超出可見光範圍,無法以肉眼觀測。自然界中的紫外線來自太陽光,可以大略分為三種,分別為UVA、UVB、UVC。

第一種是紫外線UVA,波長範圍400nm-320nm,地表最常見的紫外線屬於這一類,它能穿透我們的皮膚,造成皮膚老化,表面出現皺紋和斑點,常用於驗鈔、捕蚊燈等。

第二種是紫外線UVB,波長範圍320nm-280nm,多數被臭氧層吸收,少數可到達地表,會破壞皮膚的DNA,導致曬傷,還可能會引發皮膚癌。但最近的研究顯示,紫外線A也有可能導致癌變。在皮膚上擦防曬乳能起到阻擋紫外線A和紫外線B的作用,常用於醫療應用。

第三種就是紫外線UVC,波長範圍280nm-100nm,無法到達地表,但紫外線C的波長更短,更危險,能夠殺死人體和病毒分子的基因物質。但幸運的是我們不會被紫外線C照射到,因為地球有臭氧層把紫外線C阻隔在外,常用於消毒殺菌。

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殺菌原理

紫外線殺菌消毒是利用適當波長的紫外線(一般波長建議在280nm以下)能夠破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構,造成生長性細胞死亡或再生性細胞死亡,達到殺菌消毒的效果。

要達到良好的殺菌效果,還要評估波長、強度與照射時間等因素影響。理論上,若達到足夠條件,可殺滅照射範圍內的細菌、黴菌、病毒等;但紫外線穿透力低,易被微塵顆粒吸收,且受紫外線破壞的細胞若未完全破壞,細胞能再修復、活化,故UVC殺菌力僅能稱為消毒,難以達到滅菌的程度,更不用提抗菌了。

除了紫外線波長、強度、照射時間等影響因素之外,還有很多其他因素會影響殺菌效果,諸如:微生物的數量、生長階段、微生物本身的修復機制、懸浮於空氣中的型態、有機物質的存在與否、環境溫度等等,並且受溫度和濕度的影響較大,存在消毒死角。

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紫外線的危險

國際癌症研究機構曾於2009年發布新聞稿表示紫外線(包含UVA、UVB、UVC)對人類有致癌性。

由於紫外線燈超出可見光範圍,就算開啟也容易被忽視,除了消費者使用時需特別注意,也呼籲業者以改善設計避免直接接觸人體,並設定定時、遠距遙控等方式,避免接觸UVC光源,也於明顯處充分說明UVC可能的危害。

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紫外線之外的副產品

指甲光療的原理,是透過美甲光療機的紫光照射,讓丙烯酸樹脂齊聚體材質的指甲油固化,雖然名為光「療」,實際上並非醫療行為。雖然用來硬化凝膠的光療燈有紫外線,但是範圍小、時間短,臨床上還沒有遇到因此導致皮膚癌的個案,不過,每個人對於光照的忍受程度不一樣,如果高能量的光照時間太長,可能會導致皮膚灼傷。

部份紫外線消毒產品為強化自身產品殺菌效果,會搭配臭氧機的功能一起販售室內臭氧濃度過高可能導致肺部不適,使用時需要人畜撤離,且使用後須間隔一小時以上才能進入房間。若紫外線燈有搭配臭氧功能,必須格外注意使用方式,避免殺菌不成,危害了自己和家人的健康。