Кварцевание — обеззараживание ультрафиолетом¶

Кварцевание — метод обеззараживания воздуха, воды и поверхностей с помощью ультрафиолетового (УФ) излучения, генерируемого кварцевыми лампами. Название происходит от материала колбы ламп — плавленого кварца, прозрачного для ультрафиолетовых лучей. Метод основан на бактерицидном действии УФ-излучения с длиной волны 200–280 нм (диапазон UV-C), разрушающего ДНК и РНК микроорганизмов и лишающего их способности к размножению.

¶Принцип действия

Ультрафиолетовые лучи вызывают фотохимические повреждения в нуклеиновых кислотах бактерий, вирусов, спор, плесени и грибков. Наиболее эффективной считается длина волны около 254 нм — она совпадает с пиком поглощения ДНК. Под действием излучения образуются тиминовые димеры, нарушающие репликацию генетического материала, и микроорганизм утрачивает способность к воспроизведению. При достаточной дозе облучения происходит гибель клетки.

Кварцевые лампы представляют собой газоразрядные источники света, в которых колба изготовлена из кварцевого стекла (в отличие от обычного стекла, задерживающего UV-C). В лампах используется пар ртути, обеспечивающий излучение в ультрафиолетовом диапазоне. Мощность и доза облучения подбираются в зависимости от объёма помещения, степени загрязненности воздуха и требуемого класса обеззараживания.

¶Виды кварцевания

По способу организации различают два основных типа:

• Прямое кварцевание — лампа устанавливается непосредственно в помещении, облучению подвергаются воздух и открытые поверхности. Люди и животные при этом должны покинуть помещение, так как прямое воздействие UV-C на кожу и слизистые оболочки вызывает ожоги и воспаление роговицы глаз.
• Непрямое (рециркуляционное) кварцевание — лампа размещается в закрытом корпусе обеззараживателя, через который принудительно прокачивается воздух. Встроенный вентилятор прогоняет поток через зону облучения, а на выходе устанавливается фильтр. Такие приборы допускается использовать в присутствии людей при соблюдении норм интенсивности излучения.

Существуют также бактерицидные облучатели для непрерывной работы в закрытых помещениях (рециркуляторы), а также приборы для обеззараживания воды — установки проточного кварцевания, применяемые в медицине, пищевой промышленности и системах водоснабжения.

¶Применение

Кварцевание широко применяется в медицинских учреждениях для обработки операционных, процедурных, палат, лабораторий и инфекционных отделений. Метод используется в пищевой промышленности для обработки воздуха в цехах, холодильных камерах и упаковочных линиях. Сфера применения включает:

• детские и образовательные учреждения;
• общественные и административные здания;
• системы вентиляции и кондиционирования;
• бассейны и системы водоподготовки;
• сельское хозяйство (обеззараживание теплиц, инкубаторов);
• транспорт (вагоны, салоны автомобилей).

В период пандемии COVID-19 спрос на бактерицидные облучатели и рециркуляторы существенно вырос, в том числе в России, где производством таких приборов занимаются десятки предприятий.

¶Преимущества и ограничения

К достоинствам метода относятся:

• высокая эффективность против большинства микроорганизмов, включая устойчивые к химическим дезинфицирующим средствам штаммы;
• отсутствие химических реагентов и побочных продуктов обработки;
• возможность обработки труднодоступных мест и воздушных потоков;
• относительная простота и экономичность.

Ограничения метода связаны с рядом факторов:

• UV-C не проникает в толщу материалов и за непрозрачные предметы — облучению подвергаются только открытые поверхности;
• прямое воздействие на людей и животных опасно, требуется выдерживать время обработки в отсутствие живых организмов;
• излучение разрушает некоторые полимеры, резину и ткани при длительном воздействии;
• эффективность снижается при повышенной запыленности и влажности, а также при наличии органических загрязнений;
• лампы со временем деградируют и требуют периодической замены (обычно раз в 6000–9000 часов работы).

¶Безопасность

При работе с прямыми кварцевыми облучателями необходимо соблюдать меры предосторожности: исключить присутствие людей и животных в зоне облучения, защищать кожу и глаза, проветривать помещение после обработки. Некоторые лампы при работе вырабатывают озон, обладающий сильным окисляющим действием, поэтому после завершения процедуры требуется проветривание. Для снижения озонообразования выпускаются лампы с покрытием, поглощающим озоногенерирующую составляющую излучения.

Источники:

• ГОСТ Р 51766-2001 «Технические средства дезинфекционные. Обеззараживание воздуха, поверхностей, изделий, материалов, оборудования, белья, одежды, изделий медицинского назначения ультрафиолетовым излучением. Общие технические требования и методы испытаний»
• СанПиН 2.1.3684-21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений»
• Справочник дезинфектолога / под ред. А. Н. Бабина — М.: Новости, 2012
• Руководство ВОЗ по ультрафиолетовому обеззараживанию воды, питьевой воды и рециклированной воды