به گزارش «سرویس آموزشی» «ماکی دام - پایگاه خبری صنعت دام، طیور و آبزیان»؛ انسان از قرن‌ها پیش اعتقاد داشت که نور خورشید می‌تواند از اشاعه عفونت‌ها جلوگیری کند. در سال 1877 دو محقق انگلیسی به نام‌های دانز و بلونت دریافتند که تکثیر میکروارگانیسم‌ها زمانی که تحت تابش نور آفتاب قرار می‌گیرند متوقف می‌گردد. تحقیقات بعدی نشان داد که عامل این پدیده طیف غیرقابل رویت اشعه خورشید با طول موج 254 نانومتر است. در پی این کشف امکان طراحی و ساخت دستگاه‌های مولد اشعه باکتری‌کش میسر گردید.
امروزه این نوع اشعه که باعث جلوگیری از فعالیت باکتری‌ها می‌گردد به عنوان اشعه ماوراء بنفش uv شناخته شده است. تحقیقات جدید در مورد تاثیر این پرتو بر روی میکروارگانیسم‌ها منتج به ساخت سیستم‌های جدید ضدعفونی برای مایعات، هوا و همچنین سطح اجسام گردید. بدین ترتیب ضدعفونی بدون استفاده ازمواد شیمیایی و بکارگیری حرارت‌های بالا میسر شد و ضدعفونی در مواردی که قبلاً مشکل و یا غیرممکن بود نیز امکان‌پذیر گردید. امروزه ضدعفونی با اشعه ماوراءبنفش نه فقط به عنوان یک روش با ارزش و موثر شناخته شده، بلکه در خیلی از موارد به عنوان مکمل سایر روش‌های ضدعفونی به کار گرفته می‌شود.
مکانیسم ضدعفونی با اشعه ماوراءبنفش
بر خلاف اغلب ضدعفونی‌کننده‌ها، تشعشع اشعه ماوراءبنفش، میکروارگانیسم‌ها را به وسیله اثر متقابل شیمیایی غیرفعال نمی‌کند؛ بلکه آنها را به وسیله جذب نور توسط خودشان غیرفعال می‌نماید که باعث واکنش فتوشیمیایی می‌شود. اشعه مذکور مواد مولکولی ضروری برای عامل سلولی را تغییر می‌دهد. چون اشعه در دیواره سلول میکروارگانیسم‌ها نفوذ می‌کند اسیدهای نوکلئیک و دیگر مواد سلولی حیاتی به وسیله آن اثر، تحت تاثیر قرارمی‌گیرند. در نتیجه سلول‌هایی که در معرض این اشعه قرار گرفته‌اند صدمه دیده و یا نابود می‌شوند. مدارک کافی وجود دارد که اگر انرژی uv به مقدار کافی به ارگانیسم‌ها تابیده شود اشعه می‌تواند آب را به انداره‌ای که نیاز است ضدعفونی کند.
برای ازبین بردن میکروارگانیسم‌های کوچک مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها، مقداری اشعه uv لازم است، اما برای ازبین بردن و غیرفعال کردن پروتوزآها مانند ژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم انرژی uv مورد نیاز چندین برابر انرژی لازم برای غیرفعال کردن باکتری‌ها و ویروس‌ها خواهد بود. در نتیجه اشعه uv برای ضدعفونی کردن و یا برای آب‌های زیرزمینی که در آنها ژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم وجود ندارد موثر است.
محدوده طول موج اشعه uv برای ضدعفونی
انرژی موجی اشعه uv در محدوده طول موج اشعه الکترومغناطیسی nm) 100-400) بین اشعه ایکس و طیف نور مرئیست. منطقه بهینه برای میکروب‌کشی توسط اشعه uv در محدوده nm) 245-285) است. ضدعفونی توسط اشعه uv هم به وسیله لامپ‌های با فشار کم که حداکثر انرژی خروجی آنها در طول موج nm) 253/7) است و هم با لامپ‌های با فشار متوسط که انرژی آنها در طول موج nm) 180-270) است و یا لامپ‌هایی که انرژی آنها در یک طول موج‌ها با شدت‌های زیاد نوسانی منتشر می‌شود انجام می‌گیرد.
موارد بکار گیری روش ضدعفونی با اشعه uv
سه مورد اصلی استفاده از روش ضدعفونی با اشعه uv وجود دارد:
- ضدعفونی مایعات.
- ضدعفونی فضاها.
- ضدعفونی سطوح اجسام.
ضدعفونی مایعات توسط اشعه uv
روش ضدعفونی با اشعه uv می‌تواند برای آب آشامیدنی، آب‌های فرایندی و فاضلاب یعنی تمامی موادی که آب بدون آلودگی یا با آلودگی تقلیل یافته مورد نظر است استفاده شود. امروزه کلرزنی بیش از هر روش دیگری برای ضدعفونی کردن آب مورد استفاده قرار می‌گیرد، ولی متاسفانه کلر «هالوفرم»هایی نظیر کلروفرم ایجاد می‌کند که احتمال تاثیر سرطان‌زایی آنها شناخته شده است. این امر باعث گردید که محققان به‌طور جدی در صدد جایگزینی و یا محدودکردن به کارگیری این ماده شیمیایی برایند. تنها روش شناخته شده امروزی که هیچ تغییری در خواص شیمیایی و فیزیکی آب ایجاد نکرده و ماده‌ای به آب اضافه نمی‌نماید؛ ضدعفونی با اشعه ماوراءبنفش است.
موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی مایعات
- صنایع غذایی.
- آب‌های فرایندی و آب آشامیدنی.
- پرورش ماهی، میگو، دام و طیور.
- فاضلاب‌های شهری و صنعتی.
- صنایع آرایشی و بهداشتی، شیمیایی، دارویی و الکترونیک (آب فوق‌العاده تمیز.)
- استخرهای شنا، آب‌نماها وجکوزی‌ها.
- سیستم‌های خنک‌کننده مدار بسته و سیستم‌های تهویه مطبوع.
ضدعفونی فضاها وسطوح
ضدعفونی فضا و سطوح بعد از آب یکی از مهم‌ترین و موفق‌ترین موارد استفاده از اشعه ماوراءبنفش به شمار می‌آید. درحالی که ضدعفونی هوا با وسایل متداول ضدعفونی به سختی ممکن بوده و یا عملی نباشند اشعه ماوراءبنفش به عنوان وسیله‌ای موثر برای ازبین بردن میکروارگانیسم‌های معلق در هوا به کار می‌رود. در این روش کل هوای موجود در فضا به کمک جریان طبیعی از مجاورت لامپ‌ها عبور نموده و تراکم میکروبی موجود در فضا به میزان بسیار زیادی تقلیل می‌یابد.
بدین ترتیب از انتقال بیماری‌ها و عفونت‌هایی که از راه تنفس سرایت می‌کنند جلوگیری می‌گردد.
موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی فضاها
- بیمارستان‌ها (اتاق عمل – اتاق انتظار – بخش‌ها و لباس‌شوئی‌ها)
- داروسازی، آزمایشگاه‌ها و آشپزخانه‌ها.
- صنایع غذایی، کشتارگاه‌ها، صنایع لبنی، پرورش دام و پرورش طیور و تولید خشکبار.
- تهویه مطبوع.
موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی سطوح اجسام
- ضدعفونی مواد بسته در صنایع غذایی مانند فویل، قوطی و بطری.
- جلوگیری از آلودگی مواد در فرآیند تولید و بسته‌بندی.
- مخازن ظروف و بطری و همچنین دستگاه‌های پرکن.
عوامل موثر بر بازده ضدعفونی توسط اشعه uv
بر خلاف بسیاری از ضدعفونی‌کننده‌ها، اشعه uv یک فرایند فیزیکی است که به زمان تماس جهت غیرفعال‌سازی مواد بیماری‌زا بستگی دارد. برای رسیدن به غیرفعال‌سازی اشعه uv باید توسط میکروارگانیسم جذب شود. بنابراین هر عاملی که از رسیدن اشعه uv به میکروارگانیسم‌ها جلوگیری کند باعث کاهش تاثیر ضدعفونی کردن می‌شود. گزارش داده‌اند که PH روی خاصیت ضدعفونی توسط اشعه uv موثر نیست. عواملی که روی بازده ضدعفونی توسط اشعه uv موثرند عبارتند از:
• فیلم‌های شیمیایی و مواد آلی و غیر آلی حل شده: رسوب جامدات روی سطح لامپ uv می‌تواند شدت اشعه uv را کاهش داده در نتیجه باعث کاهش بازده ضدعفونی گردد. بعلاوه فیلم‌های تشکیل‌شده ناشی از تاثیر مواد آلی، منیزیم، کلسیم و رسوبات آهن هستند که گزارش شده است. آبی که غلظت آهن، سختی، سولفید هیدروژن و مواد آلی در آن زیاد باشد بسیار مستعد تشکیل رسوب است، که به تدریج شدت کارایی اشعه uv را کاهش می‌دهد. تنوع مواد شیمیایی می‌تواند عبوردهی اشعه uv را کاهش دهد که آنها شامل اسیدهای هیومیک، مواد فولیک و سولفونات لیگنین، کروم، کبالت، مس و نیکل هستند. همچنین عوامل رنگی مانند چای و مواد استخراج شده برگ گیاهان باعث کاهش شدت uv می‌شود.
• اجتماع میکروارگانیسم‌ها و کدورت: سطح ذرات، محل پرورش و نگهداری باکتری‌ها و دیگر باکتری‌های بیماری‌زا است. لذا وجود ذرات روی بازده ضدعفونی به دلیل این که باکتری‌ها را از پرتو اشعه uv محافظت و نیز نور اشعه رامتفرق می‌کند، موثر است. بهرحال کدورت زیاد باعث تاثیر روی ضدعفونی می‌شود. همانند ذرات که باعث کدورت می‌شوند اجتماع میکروارگانیسم‌ها نیز می‌تواند روی بازده ضدعفونی موثر باشد و آن به این دلیل است که باعث می‌شود باکتری‌های بیماری‌زا در آنها جایگزین شده عملاً در پناه قرارگیرند.
مزایای کاربرد اشعه uv
• رفع موثر آلودگی میکروبی بدون آلودگی شیمیایی.
• ضدعفونی فوری بدون نیاز به مخزن تماس.
• ضدعفونی موثر میکروارگانیسم‌های مقاوم در برابر کلر و اوزن.
• عدم ایجاد ترکیبات جانبی مضر و بیماری‌زای شیمیایی.
• عدم ایجاد طعم و بوی شیمیایی.
• عدم تغییر در کیفیت فیزیکی و شیمیایی.
• عدم ایجاد عوارض فوری و حساسیت.
• عدم تخریب محیط زیست.
تاثیر زیست محیطی استفاده از اشعه ماوراءبنفش
به سبب آن که اشعه ماوراءبنفش یک عامل شیمیایی نیست، هیچ باقی‌مانده سمی تولید نمی‌کند. اما ممکن است ترکیبات شیمیایی مخصوصی به وسیله اشعه ماوراءبنفش دچار تغییر گردند. عموماً تصور می‌شود که این ترکیبات به شکل بی‌ضررتری تجزیه می‌شوند، اما هنوز به پژوهش‌های بیشتری در این زمینه نیاز است. درحال حاضر باید باور داشت که ضدعفونی با اشعه ماوراءبنفش هیچ‌گونه تاثیر زیست محیطی مطلوب یا نامطلوب ندارد.
بخش‌های مختلف این مقاله با برچسب «مجموعه آموزشی ضدعفونی‌کننده‌ها، گندزداها» قابل دسترسی است.
برگرفته از مقاله «مجموعه آموزشی ضدعفونی‌کننده‌ها، گندزداها»
گردآوری و تدوین:
مهندس حیدر داراب (کارشناس بهداشت محیط معاونت امور بهداشتی استان آذربایجان غربی)
مهندس روح انگیز سلیمان پور (کارشناس بهداشت محیط مرکز بهداشت شهرستان ارومیه)
مهندس ابراهیم زلفی (کارشناس بهداشت محیط سازمان انتقال خون استان آذربایجان غربی)