Гигиеническое значение ультрафиолетового облучения

Введение

Актуальность изучения гигиенического значения ультрафиолетового облучения обусловлена следующими факторами:
– наряду с ростом численности населения нашей планеты увеличивается и бактериологическое загрязнение окружающей среды;
– загрязнение воздуха, питьевой воды, озер, рек, морей, океанов несет серьезную угрозу здоровью человека;
– поэтому на современном этапе одной из важнейших проблем микробиологии является поиск наиболее оптимальных средств обеззараживания воздуха и воды, одним из таких средств и является ультрафиолетовое облучение.
Целью настоящей работы является изучение гигиенического значения ультрафиолетового облучения.
Для достижения цели поставлены следующие задачи:
– рассмотреть метод бактерицидного ультрафиолетового облучения;
– изучить применение ультрафиолетового облучения для обеззараживания воздуха, поверхностей, воды.
Работа написана на основе трудов таких известных авторов, как М.И. Бойчук, А.С. Микаева, С.А. Микаева, Н.Ф. Соколова, О.П. Тушина, В.Д. Харитонов, Н.В. Шестопалов, Ж.Г. Шабан.


1. Метод бактерицидного ультрафиолетового облучения

В 1892 году английский ученый Г.М. Вард сделал важное открытие, доказав, что ультрафиолетовая (УФ) часть электромагнитного спектра уничтожает патогенные бактерии .
Бактерицидное ультрафиолетовое облучение широко применяется для обеззараживания воздуха и поверхностей вот уже более 60 лет. Ультрафиолетовое облучение способно проникать сквозь биопленку, которую образуют бактерии на различных поверхностях (металл, пластик, дерево, резина) в отличие от многих химических дезинфектантов.
Ультрафиолетовое облучение – это физический метод обеззараживания, основанный на фотохимических реакциях, которые приводят к необратимым повреждениям ДНК и РНК микроорганизмов.
В результате таких повреждений микроорганизм теряет способность к размножению (инактивируется) и, таким образом, теряет свои патогенные свойства. Как отмечает Н.Ф. Соколова, ультрафиолетовые лучи с разной длиной волны отличаются по характеру и интенсивности действия .
Обычно ультрафиолетовое излучение подразделяют на 4 основные зоны: 1) длинноволновый диапазон (320–400 нм); 2) средневолновый диапазон (280–320 нм), 3) коротковолновый диапазон (200–280 нм); 4) вакуумный (100–200 нм).
При этом только второй и третий диапазон обладают бактерицидной активностью .
Биологически активными являются лучи с длиной волны 330-200 нм . Максимальный обеззараживающий эффект ультрафиолетового облучения наблюдается в интервале длин волн от 205 до 280 нм. Волны этого диапазона хорошо поглощаются молекулами ДНК и РНК .
Наиболее эффективны короткие лучи ультрафиолетового спектра с длиной волны около 280 нм. Такие лучи поглощаются нуклеиновыми кислотами клетки, при этом поражаются пиримидиновые основания, и клетки погибают в результате возникновения летальных мутаций.
Часть облученных клеток популяции способна к восстановлению (репарации) ДНК. Репарация облученных молекул ДНК происходит при фотореактивации клеток

. Для этого необходимо воздействовать на клетки повторно лучами более длинноволновой области (520–550 нм) или провести «темновую реактивацию» .
Таким образом, ультрафиолетовое облучение:
– широко применяется для обеззараживания воздуха, различных поверхностей, воды;
– представляет собой безреагентный метод, в основе которого лежит физический фактор;
– никак не изменяет состав и свойства облучаемого объекта;
– вместе с тем, оно оказывает весьма эффективное воздействие на микроорганизмы, изменяя структуру последних.


2. Применение ультрафиолетового облучения для обеззараживания воздуха, поверхностей, воды

В 1904 году, немецкий ученый Р. Кёх создал первую ртутно-кварцевую лампу, обладающую обеззараживающим эффектом. Активное применение ламп началось в 1930-х годах в США. В настоящее время бактерицидные лампы используются в борьбе с патогенными микроорганизмами во всех направлениях и объектах массового скопления людей.
Так, в медицинском центре Колумбийского университета предлагают при помощи коротковолнового ультрафиолетового облучения бороться с вирусом гриппа, так как данное средство безопасно для человека (не способно проникать сквозь кожу), но может вполне эффективно убивать опасные микроорганизмы. Ультрафиолетовые лампы с длиной волны 220 нм способны продезинфицировать все помещение зала, а также инвентарь и посетителей .
Безусловно, ультрафиолетовое облучение активно используется в медучреждениях. Перед работой ультрафиолетовых облучателей выбирается уровень бактерицидной активности, который зависит от типа обрабатываемого помещения:
– для помещений 1 категории (к ним относятся помещения с особыми требованиями к санитарной обработке – родильные залы; детские палаты; операционные и предоперационные помещения; палаты для травмированных и недоношенных детей) выбирают уровень бактерицидной активности 99,9%.;
– для помещений 2 категории (комнаты для переливания крови; палаты в отделениях реанимации, в вирусологических и бактериологических лабораториях; комнаты для стерилизации и перевязочные; отделения для иммуноослабленных больных) выбирают уровень бактерицидной активности не ниже 99%.;
– для помещений 3 категории (помещения медучреждений, не вошедшие в 1-ю и 2-ю категории – палаты и кабинеты) выбирают уровень ультрафиолетового облучения не ниже 95%.;
– для помещений 4 категории (детские комнаты; помещения, в которых присутствует большое скопление людей; помещения бытового предназначения) выбирают уровень не ниже 90%;
– для помещений 5 категории (лестничные площадки; общественные туалеты) выбирают уровень обработки не ниже 85%.
Новое поколение источников ультрафиолета – амальгамные лампы. Созданы амальгамные лампы с мощностью от 15 Вт до 1 кВт, с КПД 40% и ресурсом до 16 000 часов (до 2-х лет непрерывной работы).
Постоянное улучшение технологии и УФ источников позволяет создавать более мощное и компактное оборудование: при одинаковых размерах амальгамных и традиционных ртутных ламп низкого давления, выход ультрафиолетового излучения с одного сантиметра амальгамной лампы в несколько раз выше, оборудование более компактно