В повседневной жизни и на производстве постоянно возникает необходимость борьбы с загрязнением микроорганизмами различных сред. Это может быть инфицирование ран, загрязнение воды, пищи, упаковки, помещений, инструмента, воздуха и т.д. Человек научился бороться с возбудителями болезней и другими микроорганизмами нагревая их, удаляя механическим путем, замораживая, облучая, воздействуя химическими веществами.
В последнее время наиболее интенсивно происходит развитие техники и технологий, основанных на использовании ультрафиолета (УФ).
О природе ультрафиолета
Что же представляет из себя ультрафиолет?
Свет, воспринимаемый глазом человека, составляет лишь часть спектра электромагнитных волн. Волны с меньшей энергией, чем красный свет, называются инфракрасным (тепловым) излучением. Волны с большей энергией, чем фиолетовый свет, называют ультрафиолетовым излучением. Этот вид излучения обладает энергией, достаточной для воздействия на химические связи, в том числе и в живых клетках.
Действие ультрафиолета
Обеззараживающий эффект УФ-излучения, в основном, обусловлен фотохимическими реакциями, в результате которых происходят необратимые повреждения ДНК. Помимо ДНК ультрафиолет действует и на другие структуры клеток, в частности, на РНК и клеточные мембраны.
Губительное действие ультрафиолета на микроорганизмы наглядно демонстрирует бактерицидная кривая, показывающая зависимость доли погибших микроорганизмов от энергии (длины волны) излучения. Таким образом, ультрафиолет как высокоточное оружие поражает именно живые клетки, не оказывая воздействие на химический состав среды, что имеет место для химических дезинфектантов. Последнее свойство исключительно выгодно отличает его от всех химических способов дезинфекции.
Ультрафиолет эффективно обезвреживает микроорганизмы, например такого вида, как известный индикатор загрязнения Е. Coli. Другие известные специалистам возбудители: Proteus Vulgaris, Salmonella typhosa, Salmonella enteridis, Vibrio cholerae обладают еще меньшей устойчивостью к ультрафиолету (см. Таблицу).
Доза ультафиолета необходимая для обезвреживания микроорганизмов и вирусов.
| Вид микроорганизма | Вид вызываемого заболевания | Необходимая энергия ультрафиолета в мДж/см2
для уровня инактивации 99,9% |
| Бактерии | ||
| 1. Escherichia coli | Острые кишечные заболевания (ОКЗ) | 9,0 |
| 2. Proteus vulgaris | ОКЗ | 7,8 |
| 3. Pseudom. aeruginosa | ОКЗ, коньюктивиты, отиты | 16,5 |
| 4. Salmonella enteritidis | Сальмонеллезы | 7,6 |
| 5. Salmonella paratyphy | ОКЗ | 6,1 |
| 6. Salmonella typhosa | Брюшнойтиф | 6,0 |
| 7, Shigella flexneri | Дизентерия | 5,2 |
| 8. Shigella dysenteriae | Дизентерия | 4,2 |
| 9. Vibrio cholerae | Холера | 6,5 |
| 10. Mycobacterium tuberculisis | Туберкулез | 10,0 |
| Вирусы | ||
| 1. Bacteriophage (E. coli) | 6,6 | |
| 2, Virus Poliomyelitis | Полиомиелит | 6,0 |
| 3. Hepatitis virus | Вирусный гепатит А | 8,0 |
Применение ультрафиолета
Ультрафиолет используется в настоящее время в различных областях: медицинских учреждениях (больницы, поликлиники, госпитали), пищевой промышленности (продукты, напитки), фармацевтической промышленности, ветеринарии, для обеззараживания питьевой, оборотной и сточной воды.
Современные достижения свето- и электротехники обеспечили условия для создания крупных комплексов УФ-обеззараживания.
Широкое внедрение УФ-технологии в муниципальные и промышленные системы водоснабжения позволяют обеспечить эффективное обеззараживание (дезинфекцию) какхозпитьевой воды перед подачей в сети горводопровода, так и сточных вод перед их выпуском в водоемы. Это позволяет исключить применение токсичного хлора, существенно повысить надежность и безопасность систем водоснабжения и канализации в целом.