2020年的鼠年春節因為新型冠狀病毒的肆虐，注定將成為全國人民最刻骨銘心的一個(gè)春節。截止3月22日，新型冠狀病毒肺炎（COVID-19）的感染者已累計確診1億多人，累計死亡2900多人。新冠疫情讓“消毒”成為高頻詞匯，75%濃度的酒精、84消毒液、免洗洗手液等消毒方式一次次被提及。
在國家衛健委發(fā)布的《新型冠狀病毒感染的肺炎診療方案（試行第五版）》中提到“病毒對紫外線(xiàn)和熱敏感”，紫外線(xiàn)殺菌消毒也因此一躍成為當前的熱點(diǎn)。紫外殺菌消毒在過(guò)去往往只是作為醫院等特殊場(chǎng)景的殺菌消毒方式，廣大消費者對紫外殺菌消毒還比較陌生。
那么，紫外線(xiàn)是如何殺死細菌和病毒的？紫外殺菌消毒有什么特點(diǎn)？有哪些注意事項？深紫外LED為何被稱(chēng)為殺菌消毒神器？各國對于這一產(chǎn)業(yè)的布局情況如何？本文就將為讀者揭開(kāi)深紫外LED的神秘面紗。
一、 紫外殺菌消毒的原理
紫外殺菌近期已經(jīng)有很多文章進(jìn)行了科普，這里還是重申三點(diǎn)：
第一，紫外線(xiàn)按照波長(cháng)劃分，可以分為UVA長(cháng)波紫外線(xiàn)（波長(cháng)范圍315–400 nm）、UVB中波紫外線(xiàn)（波長(cháng)范圍280 – 315 nm）、UVC短波紫外線(xiàn)（波長(cháng)范圍200 – 280 nm）以及VUV真空紫外線(xiàn)（波長(cháng)范圍10 – 200 nm）。其中UVA長(cháng)波紫外線(xiàn)也經(jīng)常被稱(chēng)為近紫外線(xiàn)，UVC短波紫外線(xiàn)經(jīng)常被稱(chēng)為深紫外線(xiàn)。
第二，紫外線(xiàn)是一種誘變劑，在特定的波長(cháng)范圍（主要是UVC）以及足夠高的劑量下，紫外線(xiàn)能夠引起細菌和病毒等微生物細胞中的DNA或RNA相鄰嘧啶分子間形成異常的化學(xué)鍵，阻礙DNA或RNA的復制，從而造成微生物細胞死亡。深紫外LED即通過(guò)發(fā)出UVC波長(cháng)的深紫外線(xiàn)達到殺菌消毒的效果。
第三，非典時(shí)期中國疾病預防控制中心的研究人員發(fā)現，使用強度大于90uW/cm2的深紫外線(xiàn)照射冠狀病毒60分鐘，可以滅殺SARS病毒。新型冠狀病毒和SARS病毒類(lèi)似，同屬于單股正鏈RNA病毒，因此理論上科學(xué)合理地使用紫外線(xiàn)可以有效滅殺新型冠狀病毒。
二、 紫外殺菌消毒的特點(diǎn)
紫外殺菌消毒主要有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
（1） 殺菌消毒效率高：美國食品藥品監督管理局衛生評估與研究中心研究表明，在特征波長(cháng)254nm、輻射強度4016uW/cm2的紫外光源照射下，SARS病毒在6分鐘后滅殺率可達到99.99%。相比于加熱消毒在75攝氏度下需要45分鐘才能滅殺SARS病毒，紫外殺菌消毒的效率要高出許多。
（2） 殺菌廣譜性：由于紫外線(xiàn)是直接對細菌和病毒的DNA和RNA起作用，因此在目前所有的殺菌消毒方式中，紫外線(xiàn)殺菌消毒的廣譜性最高，對幾乎所有細菌和病毒都能高效率滅殺。
（3） 無(wú)二次污染：常用的次氯酸鈉消毒液對環(huán)境有危害，會(huì )造成水體污染，其所釋放出的游離氯有可能引起中毒。相比之下，紫外線(xiàn)可以致使細菌和病毒直接死亡，沒(méi)有其它化學(xué)污染物產(chǎn)生。但要注意盡量避免使用波長(cháng)小于243nm的紫外線(xiàn)而產(chǎn)生臭氧。
三、 紫外LED的優(yōu)勢
目前用于殺菌消毒的紫外光源主要有兩種：傳統汞燈和深紫外LED。相比于傳統汞燈的諸多缺點(diǎn)，深紫外LED具有明顯的政策優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢。
傳統汞燈的缺點(diǎn)：
（1） 外形笨重，尺寸較大，并配有高壓電。
（2） 啟動(dòng)時(shí)間長(cháng)，無(wú)法做到即開(kāi)即用。
（3） 易碎，使用壽命短，高達90%的使用壽命消耗在頻繁的開(kāi)關(guān)階段。
（4） 劇毒，破裂后會(huì )造成汞泄漏，污染環(huán)境，嚴重危害人體健康。
深紫外LED的政策優(yōu)勢：全球128個(gè)國家簽署的《聯(lián)合國水俁公約》已于2017年8月在中國正式生效，條約明令各國從2020年起禁止生產(chǎn)及進(jìn)出口各種含有汞的制品，傳統汞燈將被禁止生產(chǎn)和銷(xiāo)售。我國政府先后頒布了《中國嚴格限制的有毒化學(xué)品名錄》和《優(yōu)先控制化學(xué)品名錄（第一批）》等系列政策文件，對汞的管控提出明確要求。作為傳統汞加工制造和汞污染大國，中國政府積極踐行《水俁公約》要求。雖然，用于固化和殺菌的紫外汞燈還不在今年主要管制之列，但是從長(cháng)遠來(lái)看，正如在通用照明領(lǐng)域LED替代傳統光源是必然趨勢，作為綠色環(huán)保的新型紫外固態(tài)光源的深紫外LED，將是傳統紫外光源–汞燈的唯一替代選擇。而隨著(zhù)《水俁公約》的生效以及深紫外LED自身技術(shù)不斷進(jìn)步，深紫外LED將迎來(lái)其產(chǎn)業(yè)規模的快速增長(cháng)。
深紫外LED的技術(shù)優(yōu)勢：在各種不同的殺菌消毒方式中，只有深紫外LED同時(shí)具備節約能源、即開(kāi)即用、節省空間、免除維護、無(wú)毒無(wú)害、壽命長(cháng)、無(wú)刺激性氣味等優(yōu)異特性。相比于其它殺菌消毒方式，深紫外LED具有明顯的技術(shù)優(yōu)勢。
四、 新冠肺炎疫情對紫外LED產(chǎn)業(yè)的影響
細菌和病毒存在于人類(lèi)生活的各個(gè)角落，但是只要不引起嚴重的健康問(wèn)題，人們對殺菌消毒的關(guān)注并不多，甚至還有人抱持著(zhù)“不干不凈，吃了沒(méi)病”的不健康的生活理念。再加之紫外線(xiàn)和細菌都是看不見(jiàn)摸不著(zhù)的，消費者對于紫外線(xiàn)殺菌消毒的效果很難有直觀(guān)的感受。因此在此次疫情發(fā)生之前，深紫外LED的市場(chǎng)推廣一直面臨比較大的困難。
此次疫情極大地提高了人們對紫外殺菌消毒的認知，對深紫外LED的市場(chǎng)培育起到了促進(jìn)作用。一旦終端消費市場(chǎng)被打開(kāi)，必將自下而上帶動(dòng)整條深紫外LED產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。而隨著(zhù)產(chǎn)業(yè)鏈的共同進(jìn)步，深紫外LED的性?xún)r(jià)比將不斷得到提升，從而進(jìn)一步推動(dòng)終端應用市場(chǎng)的滲透，形成一個(gè)良性循環(huán)。
目前，由于深紫外LED的性?xún)r(jià)比與傳統汞燈相比尚不具有顯著(zhù)的優(yōu)勢，大部分中低功率的深紫外LED主要被應用于普通消費市場(chǎng)的表面殺菌等場(chǎng)景。在對光功率要求較高的工業(yè)應用領(lǐng)域，目前暫時(shí)仍然是汞燈的天下。深紫外LED和汞燈在未來(lái)一段時(shí)間內將以互補的形式共同存在。但隨著(zhù)深紫外LED的性?xún)r(jià)比不斷提升，相信在不久的將來(lái)深紫外LED將完成對汞燈從互補到替代，從替代到超越的華麗轉身，甚至還將開(kāi)創(chuàng )出屬于自己的全新應用領(lǐng)域。
當然，任何一項強大的新技術(shù)都有其利弊，使用得當則造福人類(lèi)。遇到問(wèn)題，我們不可矯枉過(guò)正，更不能因噎廢食。我們能做的就是盡可能最大限度地提高正面效應，讓好的技術(shù)更好地為全人類(lèi)服務(wù)。
