消毒系统中的UVC安全
UVC辐射可以灭活微生物,但不受控的照射同时会对眼睛和皮肤造成危害。因此,对消毒系统的安全评估必须综合考虑辐射源、波长、可接触辐射、照射时间、距离和运行状态。工程屏蔽和联锁装置的优先级高于组织性和个人防护措施。
灭活机理本身在紫外线消毒页面中介绍;本页面涉及的是危害及其控制方法。
按照射风险划分的系统类型
| 系统类型 | 典型照射风险 | 优先措施 |
|---|---|---|
| 封闭式反应器或管道 | 维护期间泄漏或逃逸辐射 | 封闭外壳、联锁装置、维护释放 |
| 屏蔽式表面系统 | 散射及残余辐射 | 封闭外壳、关机、在接近点处进行测量 |
| 开放式房间或空气系统 | 直接或反射照射 | 区域规划、出入控制、照射评估 |
| 手持设备 | 近距离、误用、角度变化 | 设计限值、明确的操作规程、防护装备 |
| 远紫外系统 | 照射取决于光谱和时间 | 测量完整光谱并与适用限值对照检查 |
限值、按作用加权的评估及详细的风险评估请参见职业安全与光生物安全。
最后,关于所谓的222 nm远紫外消毒的说明:
通常不建议将紫外线用于皮肤消毒。德国联邦辐射防护局(BfS)建议不要为了消毒而让自身暴露于强紫外辐射之下。使用UVC辐射时需格外谨慎,因为存在损害眼睛和皮肤的风险。BfS同样建议在使用采用"远紫外-C"光源的设备时保持谨慎。当然,对于这些"远紫外-C"波长,也必须遵守职业安全方面的要求。
以下文献有助于理解紫外线消毒相关问题:
CIE 155《紫外线空气消毒》,2003年
CIE关于使用紫外(UV)辐射管理COVID-19传播风险的立场声明,2020年5月
DIN EN 62471:2009-03《灯具及灯具系统的光生物安全》;对于紫外灯产品,另需参照IEC 62471-6:2022——第6部分:紫外灯产品
EN 14255-1:2005《非相干光辐射个人照射的测量与评估——第1部分:工作场所人工光源发出的紫外辐射》
EN 14255-4:2006——《非相干光辐射个人照射的测量与评估——第4部分:紫外、可见光及红外照射测量中使用的术语与量》
ISO 15858:2016《UV-C设备——安全信息——人体可接受照射》
ISO 15714:2019《评估经由管道紫外线杀菌辐照装置的空气传播微生物所受紫外剂量的方法》
DIN EN 60335-2-65:2023-08;VDE 0700-65:2023-08 《家用和类似用途电器——安全性——第2-65部分:空气净化器具的特殊要求》(取代2013-02版及其修订件A2:2014-04)
DIN EN IEC 60598-1:2022-03:《灯具——第1部分:一般要求和试验》(EN 60598系列可作为考虑机械、电气和热安全的风险评估依据)
2006/25/EC指令(人工光辐射)
(EU) 2023/988号关于一般产品安全的条例(取代2001/95/EC指令,新条例自2024年12月13日起生效)。在德国,《产品安全法》(ProdSG)对该条例进行了补充。
ICNIRP《180 nm至400 nm波长紫外辐射(非相干光辐射)照射限值指南》,发表于Health Physics 87(2): 171-186, 2004年
GLA《关于杀菌UV-C辐照的立场声明——UV-C安全指南》,截至2020年5月
GLA《杀菌UV-C辐照——光源、产品与应用》,截至2020年9月
文献截至2020年12月
说明:
上述限值、防护措施和要求清单并不完整。相关法律、指南和标准以各自现行有效的版本及条款为准。所有信息均不作担保,也不声称完整无误。
关于效应本身是如何产生的——包括辐照量、剂量-效应曲线及反应器技术——请参见应用页面紫外线消毒;在包装材料和灌装生产线上的应用请参见包装与灌装技术。
紫外线UVC消毒时长常见问题
消毒需要多长时间?
所需时间等于所需辐照量除以生物体所在位置的辐照度。在254 nm下,实现四个对数级的灭活,大肠杆菌约需8 mJ/cm²,隐孢子虫和贾第虫约需22 mJ/cm²,枯草芽孢杆菌孢子约需81 mJ/cm²,腺病毒约需167 mJ/cm²;DIN 19294和ÖNORM M 5873将40 mJ/cm²定为等效灭活辐照量。在四面屏蔽、辐照度为10 mW/cm²的封闭辐照箱中,这意味着仅需数秒——四秒后即可达到40 mJ/cm²。在必须符合可接触辐射限值的开放房间或空气系统中,允许的辐照度要低出几个数量级;在此情况下,达到相同的辐照量需要数分钟到数小时。因此,较短的照射时间绝不意味着系统是安全的:安全性评估与效果验证是两项独立的工作。各对数级所需的辐照量及工艺限值参见紫外线消毒,限值参见职业安全与光生物安全。
作者:Dr. Mark Paravia
Dr.-Ing. Mark Paravia 是位于埃特林根(Ettlingen)的 Opsytec Dr. Gröbel GmbH 的总经理,并领导该公司的认可校准实验室。在卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)照明技术研究所从事脉冲氙气激子放电研究之后,他目前的工作重点是光学辐射测量技术。他是 DIN 标准化委员会 FNL 7「光学辐射」的副主席,同时也是 DVGW 紫外线消毒项目组的成员。