Наш любимый источник света и тепла – солнце – не так прост. Зимой, когда люди мерзнут и на улице, и в доме, очень хочется почувствовать прикосновение теплых лучей солнышка. А вот летом, наоборот, от прямого Солнца прячемся. И врачи даже предупреждают нас, чтобы не загорали совсем уж безоглядно.
Солнечный свет обладает бактерицидным свойством, он убивает микробы, вирусы и коронавирусы. Даже песок на пляже, непрерывно лежащий под жаром нашего светила, можно считать стерильным. Поэтому мы и любим валяться в нем летом.
А вот свет домашних ламп обычно безвреден не только нам, но и всем нашим непрошеным «пассажирам». Микробы тоже привыкли неплохо себя чувствовать под светом уютной домашней лампочки. Их у нас набирается в квартире – и на столе, и на нашей постели, да и на нас самих, очень даже нехилое количество. А этих нахальных ребят, как мы знаем, надо держать в узде. Мы их у себя не прописывали. Как же с ними бороться?
Бактерицидное действие света
Электромагнитные волны разных диапазонов действуют на живые организмы с разной силой. Так же, как и на нас, свет в природе действует по-разному и на другие существа. Водоросли и другие растения, например, используют его как источник энергии. Причем там, где мы спокойно и приятно загораем, клеточки растений вырабатывают хлорофилл, отчего зеленеют и растут. И нужен им для этого тот же самый ультрафиолетовый свет. А вот там, куда этот свет не достигает, – на дне или в глубине океана, в земных недрах или, например, в консервной банке, – размножаются микроорганизмы, которые свет не очень любят, а питаются примерно так, как и мы: кушают все, что найдут. В том числе иногда и нас самих.
Живые существа, обитающие в темноте, обычно имеют белесый или прозрачный оттенок. А это значит, что если их облучить видимым светом, то он через них будет проходить насквозь. По себе же мы знаем, что весной наша кожа, побледневшая за зиму, – плохая защита от ультрафиолета. А вот когда мы загорим, то уже не так страшно целый день проводить на солнцепеке.
Видимо, нечто подобное нужно ввести в действие и с микробами, то есть придумать способ, как сразу вывести их «на свет божий», чтобы они не успели «отвертеться».
Кроме того, эффективность действия света зависит от длины волны и полученной дозы. Доза – это интенсивность и время действия света. Ну, и вид микроорганизмов играет роль. Обычно, если мы желаем добиться бактерицидного эффекта, то должны знать, что при этом убиваются не все, а только какой-то процент бактерий. Он зависит и от других факторов: среды, где они так вольготно поселились, и температуры.
Низкие интенсивности видимого (300–750 нм) или ультрафиолетового (150–300 нм) светового излучения могут не только не повлиять на микроорганизмы, но и привести к ускорению их роста! Слабый свет может стимулировать процессы обмена и энергетизировать некоторые звенья или биохимические компоненты клеток.
Непрерывный спектр света
Как выяснилось, наибольшее воздействие светом на микроорганизмы приходится на длину волны в 264 нанометра.
При более мощном воздействии ультрафиолета и рентген-лучей начинают наблюдаться тормозящие явления: сбои и мутации в процессах продукции белков, ферментов, делении клеток, передаче наследственной информации. Поначалу это даже используется учеными для получения новых видов и штаммов микроорганизмов. Но еще более высокие дозы уже гарантированно приводят к гибели микрофлоры и микрофауны, а также грибковых, плесневых и прочих организмов.
Это воздействие работает в четырех направлениях:
- препятствие получению в микроорганизмах белков (то есть удар по метаболизму);
- препятствие обращению нуклеиновых кислот (удар по размножению);
- ионизация внутренней биохимической среды и появление в ней вредных для клетки веществ: свободных радикалов, перекиси водорода, атомарного кислорода, озона (удар по химической кухне);
- разрушение клеточных структур: мембран, митохондрий… (удар по структуре).
Как известно, микроорганизмы в различных средах могут находиться в разных состояниях. Там, где среда благоприятна, они размножаются. При понижении температуры или влажности или при других неблагоприятных условиях бактерии и грибы могут сохраняться в виде спор. А это резко увеличивает вероятность их выживания. И даже воздействие излучений – СВЧ, ультрафиолета, рентгеновских, гамма – становится им не так страшно. При этом они могут выдержать дозы в тысячи раз большие, чем обычно.
Таким образом, по подверженности повреждениям от излучения первыми идут бактерии, потом грибы, потом споры грибов (дрожжи), потом споры бактерий. Видимо, самый лучший вариант дезинфекции светом – это облучить места возможного «расселения» потенциально вредоносных для нас организмов при наиболее благоприятных для них условиях, и сразу дозами, достаточными для их уничтожения.
Ультрафиолетовые лампы
Бактерицидная лампа дезинфицирует своим ультрафиолетовым излучением. Для этого в ней используются мощные ртутные лампы, баллоны которых выполнены из стекол, пропускающих ультрафиолетовое излучение. Газоразрядное излучение паров ртути содержит полосы излучения, лежащие в ультрафиолетовом диапазоне. Для обычного освещения ультрафиолет нам не нужен, поэтому он переизлучается люминофорным покрытием – люминофор его поглощает, но излучает его энергию в видимом нам диапазоне.
Бактерицидная ртутная лампа использует непосредственно излучение паров ртути. Многие его видели в больницах – пронзительный такой свет специфического яркого оттенка. Дело в том, что у ртути несколько полос свечения. И когда ее используют как ультрафиолетовую бактерицидную лампу, цвета ее видимого диапазона тоже работают, что мы и видим. А ультрафиолета у нее три линии свечения, на длинах волн 365, 253,7 и 185 нанометров. Этот свет проникает сквозь колбу лампы, сделанную из специального пропускающего ультрафиолет стекла (у[льтра]виолевое стекло).
Увиолевые стекла – это стекла специального состава, из которых убрали компоненты, поглощающие ультрафиолет. Как известно, стекло состоит из смеси окислов, часть которых придает окраску стеклу. Окраска стекла – это фильтрация света в какой-то узкой полосе. Мы знаем красивые цветные стекла и посуду из них («чешское стекло»), но для пропускания ультрафиолета они непригодны. Окислы, дающие окраску, – это соединения железа, хрома, титана. Когда их в стекле нет, стекло становится прозрачным.
Самое лучшее увиолевое стекло – кварцевое, то есть полученное плавкой кварца, кварцевого песка, горного хрусталя. Кроме того, что оно прозрачно для ультрафиолета, оно еще и довольно тугоплавко, поэтому из такого стекла делаются не только кварцевые лампы, но и многое другое. Например, лабораторная посуда, выдерживающая температуру до 1400 ˚С.
Кварцевые ртутные лампы дают хороший жесткий ультрафиолет, которым можно дезинфицировать помещения.
Типы
Встречаются различные конструкции бактерицидных ламп, и от этого зависит работа с ними. Рассмотрим виды ламп по способу обработки:
Открытые бактерицидные лампы
В помещениях, где «все на виду», например, в больничных палатах, используются лампы, действующие прямым излучением на все, что их окружает. Поверхности, где могут размножаться бактерии, получают свою дозу облучения – это пол, стены, мебель, кровати, постель, а также воздух в помещениях. Кроме прямого воздействия на возбудителей болезней, сидящих, например, на пылинках в воздухе, ультрафиолет действует и на воздух. Часть молекул кислорода (O2) превращается при этом в озон (O3). А озон тоже очень активное антисептическое вещество. И он довершит работу, проникнув туда, куда не достал свет. Хотя и свет, даже в отраженном от стен и потолка виде, убьет очень много заразы в помещении.
При облучении открытым способом людей обычно просят покинуть помещение. Так как и ультрафиолет, и озон – полезны нам только очень и очень в меру.
Закрытые обеззараживатели (рециркулярного типа)
Лампы, установленные внутри аппарата-обеззараживателя. Среда, подлежащая воздействию, подается внутрь. Обычно это обеззараживание воздуха. Воздух закачивается, попадает под свет лампы и через определенное время обработки поступает наружу. Кроме этого, воздух очищается фильтрами и выходит наружу вполне пригодный к употреблению. Такими обеззараживателями можно обрабатывать помещения больших площадей, даже не отвлекая людей от выполнения ими своих обязанностей (врачи продолжают лечить, больные – болеть).
Бактерицидные лампы направленного действия
Есть лампы, в состав которых входит рефлектор, что позволяет воздействовать на некоторые места в помещениях. Такие лампы часто применяются в лечебных целях или в целях дезинфекции отдельных предметов: инструментов, перчаток, одежды.
По внешней компоновке бактерицидные светильники выполняются разных габаритов. Они также разные по возможности их устанавливать, двигать и так далее.
Есть лампы большие и стационарно установленные. Есть лампы большие, но приспособленные для перемещения на колесах. А также бывают подвесные, настольные, настенные, напольные и ручные переносные. Это позволяет использовать их в соответствующих условиях работы.
Использование и применение
Бактерицидные лампы рекомендуется использовать только для профессиональных целей. Хотя в домашних условиях они могут оказаться полезны, если работать с ними строго дозировано. Ведь они воздействуют не только на клетки бактерий, но и на наш организм.
Видимо, как с осторожностью мы пользуемся лекарствами, так и с бактерицидной лампой: если купил, то знаешь для чего, знаешь где, и знаешь как. Периодическая дезинфекция помещений может быть выполнена с предосторожностями.
Под ультрафиолетовой лампой и загар можно получить, и полечить некоторые заболевания кожи. Однако много к тому и противопоказаний. Например, можно получить ожог кожи, а могут от воздействия ультрафиолета возникнуть даже опухоли.
