紫外線殺菌効果に影響を与える関連要因

【照射強度と照射時間】紫外線ランプの照射強度が低いほど、殺菌効果は低下します。照射強度が70Lw.cm2未満の場合は、60分間照射しても細菌胞子の殺菌率が合格基準を満たすことができません。紫外線の照射量は、照射強度の増加に伴って増加します。照射量が同じ場合、異なる照射強度の殺菌効果は同様です1-3。そのため、消毒技術仕様では、紫外線消毒ランプの照射強度は70Lw.cm2以上と規定されており、消毒剤が不明な場合や、さまざまなウイルスや細菌を殺す場合は、照射量は100Lw.s.cm2以上とする必要があります。紫外線ランプの照射強度は、電圧、温度、照射距離、照射角度などの影響を受けます。同時に、ランプの清潔さと寿命にも注意を払う必要があります。

実験によると、紫外線ランプの強度は電圧が10V低下すると15～20Lw.cm²低下し、電圧が190Vを下回ると紫外線ランプは動作しなくなります。電圧220V、室温0～40℃の条件下では、室温の上昇に伴い紫外線放射強度が増加します。例えば、ランプ温度が27℃から4℃に低下すると、出力は60%～80%低下します。電圧190～240V、室温16～35℃の場合、紫外線放射強度は電圧および室温と直線関係にあります（Y=-325.12+2.014X1+0.72X24,5）。

紫外線の強度と距離の関係はE=97.72であり、紫外線の有効照射距離は0.7～2.4mである。紫外線ランプ両端の垂直線より外側では、角度が大きくなるにつれて紫外線強度は大きく減衰し、中心線付近では紫外線の外側で0となる。そのため、紫外線消毒においては、複数のランプを直角に配置して暗部を相殺する必要がある6,7。

【微生物の種類】様々な微生物は紫外線に対する耐性が異なります。真菌の胞子は紫外線に対する耐性が最も高く、次いで細菌の胞子、そして最も耐性が低いのは生殖型微生物です。一般的に、細菌の胞子は、その繁殖体よりも2～7倍耐性が強いです。

同じ種の異なる株、同じ細菌の異なる培養、異なる世代の間でも、紫外線に対する耐性に違いがあります。[微生物の数、浮遊キャリアと有機物の影響]実験によると、汚染された細菌の数が多いほど、必要な紫外線照射量が多くなることが示されています。ほこりに付着して空気中に浮遊している細菌は、細菌の液体エアロゾルよりも耐性があります。紫外線の浸透が悪く、空気中のほこりが紫外線を吸収して殺菌率を低下させる可能性があるためです。空気中に800〜900個のほこり粒子が含まれています。 cm3の場合、殺菌効率は20％〜30％低下する可能性があります。ペプトン、卵、牛乳、血液、血清などが存在すると、微生物の紫外線に対する耐性が高まります。DNAまたはメチルチミン溶液に有機溶媒を追加すると、塩基スタッキングが可能になるためです。Wacker et al。さまざまな有機溶媒がチミン二量体の形成に及ぼす影響を研究し、非極性が大きいほど二量体化が小さくなることを発見しました。

【温度の影響】ほとんどの微生物（ミクロコッカスを除く）は低温での紫外線に非常に敏感です。これは、この条件下ではチミン二量体の数が大幅に減少し、チミン光生成物の蓄積が微生物の増殖に影響を与えるためです。修復や温度変化も紫外線の強度に影響を与えます。温度が高すぎても低すぎても消毒効果に影響を与えます。一般的に適切な温度は20〜40℃7ですが、10〜25℃が適切な温度だと考える人もいます。【中程度の影響】湿度が紫外線殺菌に与える影響については、コンセンサスがありません。

Ri2leyrは、相対湿度が60%～70%を超えると微生物の殺菌率が急激に低下し、最適な湿度は40%～60%で、80%を超えると活性抑制効果さえ現れる可能性があると考えています。相対湿度が33%から56%に上昇すると、殺菌効率は元の1.3まで低下する可能性があります。湿度が殺菌率に与える影響は、以下の3つの側面から現れると考える人もいます。(1) 相対湿度が高いと空気中の粒子が増加し、サンプリング時に捕捉されやすくなるため、殺菌効果が低下したように見える。

②粒子の増加は放射線の細胞への浸透を弱め、殺菌効果を低下させます。③相対湿度が60～70%の場合、空気中の細菌の水分量は100gあたり30gとなり、これは臨界水分量と呼ばれます。紫外線のエネルギー移動は細菌高分子の共役関係を破壊する可能性があります。この効果は、臨界水分量に達し脱水状態にある細菌で発生しやすいため、高湿度条件下では紫外線の殺菌効率は一般的に低くなります。

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