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张健 三甲
张健 主任医师
宣武医院 眼科

紫外线消毒与眼睛的损伤和防护

突如其来的新冠疫情,让越来越多的人开始重视起了个人及环境卫生。除了出门佩戴口罩外,紫外线灯等消毒作为最为常见、简便的消毒方式,也被越来越多的人应用在室内、周围环境、家具物品的消毒。紫外线灯消毒可以有效杀死细菌、病毒等病原体的同时,其对人体特别是眼睛的损害同样存在,错误使用几分钟可能就让你进医院!本的话题重点就是讨论一下紫外线消毒与眼睛的损伤和防护首都医科大学宣武医院眼科张健

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一、紫外线与消毒原理:

谈紫外线损伤之前,我们应该知道紫外线消毒的原理,以便更好的了解其损伤与防护。

1.什么是紫外线?其组成是什么样?

所谓紫外线,就是光谱中100-400纳米的光线,介于X射线和可见光之间。根据波长,紫外线又可以进一步分为:UVA、UVB、UVC和UVD四个波长区域的紫外线。UVA波段,波长320~420nm,又称为长波黑斑效应紫外线 。它有很强的穿透力,日光中含有的长波紫外线,有超过98%能穿透臭氧层和云层到达地球表面,UVA可以直达肌肤的真皮层,将我们的皮肤晒黑;UVB波段,波长275~320nm,又称为中波红斑效应紫外线。中等穿透力,日光中只有不足2%的中波紫外线能到达地球表面,在夏天和午后会特别强烈,暴晒后我们的皮肤会出红斑、疼痛,就是UVB的作用;UVC短波紫外线,这是一种波长在200-280纳米之间的紫外线,穿透能力很弱,普通玻璃、塑料制品就可以轻松阻挡。但是其杀伤能力很强,除菌消毒就是利用了这一点;另外一种UVD真空紫外线,波长介于100-200纳米之间,穿透能力极弱,但可以令空气中的氧气氧化为臭氧。

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2.紫外线消毒原理:

紫外线消毒杀菌主要是UVC段与UVD段紫外线,两段紫外线的杀菌原理不同具体来说, 254纳米的短波紫外线(UVC)破坏微生物细胞的DNA和RNA的分子结构,造成细胞、病毒死亡,达到除菌消毒的效果。

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185纳米UVD紫外线不直接杀灭病原体,但能分解空气中的氧气,生成臭氧,臭氧的强氧化性,能够氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶,使细菌死亡,达到灭菌消毒的作用。

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UVC段紫外线可以直接杀灭其照射到的家具、物体表面的细菌、病毒但因其穿透力低不能拐弯,因此不能消毒照射不到的区域,如床下等UVD是通过分解空气中的氧气,生成臭氧杀别病原体,因此在照射的密闭空间内,臭氧能迅速弥漫到整个灭菌空间,灭菌不留死角,杀菌更彻底。

另外,UVA与UVB主要是通过照射物体表面和穿透层的热效应,使其温度升高,起到杀菌、消毒的作用。

二、紫外线消毒的时间与强度:

韩国企业最新研究发现,使用光半导体激发的紫外线可在30秒内杀死99%的新冠病毒中国疾控中心发布的指南只是说“紫外线可以灭活新型冠状病毒”,但没有提需要多久才可以灭活在实际使用的时候,需要消毒多久呢?通常一个全新的30W紫外线灯,其1米处照射强度在90-100μW/cm2根据中国疾病预防控制中心病毒预防控制所专家研究团队2003年的研究报告,强度大于90 μW/cm2的UVC照射SARS冠状病毒,60分钟就可以杀灭SARS病毒。参考这一标准,基本上可以直接按照最大剂量,一次照射60分钟来进行消毒。

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至于紫外线消毒强度,可以参照1立方米配置紫外线灯应不低于1.5W。按这个来计算,假设你的卧室是20平米,层高3米,那么简单计算就可以知道,你需要给你的卧室配置一个40W的紫外线灯,大家可以根据自己家的实际情况来粗略计算一下,不需要那么精准,大概差不多就可以了。

、紫外线对人眼的损伤与表现:

紫外线对人眼的损伤分为UVC与UVD段紫外线所致的急性与亚急性的的角膜、结膜等粘膜的损伤增生UVA与UVB的非亚急性的晶状体和眼底的损伤。

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1. UVC直接照射眼睛所致的急性角膜损伤:

又叫电光性眼炎或电光性角膜、结膜损伤,人眼直接接触到UVC段紫外线,最前面的角膜上皮直接吸收这部分紫外光,引起角膜上皮细胞的DNA和RNA的分子破坏、蛋白质变性,角膜上皮有丝分裂被破坏,角膜上皮水肿、坏死、脱落角膜上皮下有人体组织中最密集的感觉神经分布,角膜的感觉最丰富、最敏感(眼里不揉沙子就是这个原因)当角膜上皮脱落,上皮下神经暴露,患者会感到眼睛难以忍受的羞明、疼痛,伴随大量眼泪流出和视物模糊。根据照射强度不同,一般在照射后3 ~ 8 小时产生症状,双眼发病,多在夜间发病(照射多在白天发生),这是眼科急诊的主要病种之一。笔者在急诊一线班时,曾一晚看过十余位群发的电光性眼炎患者。电光性角膜、结膜损伤是自愈性疾病,多在24-48小时后愈合,多不留后遗症。

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2. UVD产生的臭氧对眼部的损伤:

其对眼睛的损伤程度依据环境中臭氧浓度与暴露时间而定,一般对眼睛结膜有轻度的刺激作用可以引起流泪、眼部刺激、干眼、眼症状,这些比起起电光性眼炎的症状虽然较轻,但长期接触臭氧可以产生不可逆的干眼等症状。这里同时需提醒,臭氧可以强烈刺激人的呼吸道,造成咽喉肿痛、胸闷咳嗽、引发支气管炎等呼吸道疾病;同时臭氧会造成人的神经中毒,出现头晕头痛、视力下降、记忆力衰退也可以诱发淋巴细胞染色体病变,加速衰老, 致使孕妇生畸形儿等全身并发症。

3. UVA与UVB所致的非亚急性的晶状体和眼底的损伤:

UVA与UVB可以穿透角膜到达眼内的镜头——晶状体,激发晶状体内的自由基导致晶状体蛋白质的光氧化分解和交联,使晶状体失去透明性形成我们常见的白内障(高原地带白内障患病率高的原因之一)白内障使视力下降,最终需要手术治疗。

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部分穿透力更强的紫外线到达眼底,引起视网膜视网膜的光化学损害结果会使视网膜损伤从而损害视力同时,脉络膜层保护性增生,可以使黑色素细胞生长异常活跃,它们可能会成为眼内恶性黑素瘤的开始

4.紫外线引起的结膜增生病变:

UVB接触量持续增加可能增加翼状胬肉的发生率翼状胬肉也是视力受损甚至致盲的一个原因。对在太阳光充足的户外工作的工人而言,这种情况很普遍有报道在澳大利亚成年人中,翼状胬肉在土著居民中的发生率为3%,非土著居民中则约为10%紫外辐射量提高l%,澳洲土著居民翼状胬肉的发病率会上升2.5%而非土著居民上升14%。

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四、如何预防紫外线对眼睛的损伤:

简单地说就是回避!回避眼部接触到紫外线和紫外线电离出的臭氧。

紫外线灯在使用时,不能直接照射人体!即开灯避开,进入消毒空间时关闭紫外线灯,更不能在紫外线灯下做任何操作,除非有严密的专业防护。如果选择了带有臭氧功能的紫外线灯,切记在使用后,开窗通风30-60分钟,直至闻不到刺鼻气味为止。如果在使用紫外线灯后不小心被紫外线照射后38小时出现眼、眼疼、畏光、流泪的症状,你可能得了电光性眼炎,要及时到当地眼科急诊就诊

对于长期阳光工作及喜欢户外旅游、晒太阳的的朋友,需要做好眼部的防护,如佩戴墨镜、戴有帽檐的帽子避免紫外线直射入眼内。

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特别提醒:紫外线与臭氧是被世界卫生组织认定的一级致癌物。

五、如何选购紫外线灯居家消毒:

紫外线灯的光源,目前主要由两种:气体放电光源和固态光源。

1.气体放电光源类紫外线灯

主要就是低压汞灯。其工作原理和荧光灯一样,只是灯管内充的汞蒸气,通过通电激发管内的汞原子来产生紫外线,是目前市面的主力紫外线光源。低压汞蒸气一般主要产生254纳米的UVC紫外线和185纳米UVD紫外线。因此这类紫外线灯消毒时兼具UVC紫外线和UVD紫外线的优缺点(前面已述),使用此类紫外线灯时,除不能直接接触紫外线外,照射后注意开窗通风后人员方可进入消毒空间另外,此类灯管多含汞,使用时注意不要打碎灯管引起汞中毒。

低压汞灯在正常情况下,会产生UVC和UVD两个波段的紫外线,可以说臭氧是注定会产生的而市面上那些“不带臭氧的紫外线灯”,实际上实在灯管内增加了涂层,来阻挡185nm波段的紫外线,以避免臭氧的产生。应用这类“不带臭氧的紫外线灯”,使用后不必通风换气关灯后人员可以直接进入消毒空间,但消毒范围只局限于紫外线直接照射到的范围内。

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2.固态光源紫外线灯

就是指UV-LED光源,光源是发出特定波长的LED灯珠,体积可以很小,无汞蒸气在灯内存留,光源不发热,可以做成便携消毒灯,同样照度下比汞灯价格高;一般用在净水器、空调等设备内部、便携消毒等场合,这里就不展开了。

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六、温馨提示:

1.使用紫外线灯前,建议对灯管及消毒物品表面进行擦拭,清除灰尘等污物。毕竟紫外线的穿透能力实在太弱了。

2.随着紫外线灯管寿命的减弱,建议定期更换灯管,通常来说其寿命约8000小时。

3.在家里开紫外线灯消毒时特别要保护小孩、备孕人士、孕妇和宠物,同时移除绿植。

4.阳光下除螨是利用了阳光中的UVA和UVB紫外线的穿透作用和其热效应杀死螨虫,杀螨虫晒太阳效果更好。

5.紫外线灯在设计上,有带遥控的,有人体感应即刻熄灭的,这都增加了紫外线灯使用时的安全性,您可以按需选购。

最后,笔者祝大家身体健康!

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此文撰写者为专业眼科医生,内容不包含与作者的任何商业利益与商业联系! 

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张健
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