Pärast seda, kui WHO kuulutas 11. märtsil 2020 ametlikult COVID-19 ülemaailmseks pandeemiaks, on riigid üle maailma üksmeelselt pidanud desinfitseerimist esimeseks kaitseliiniks epideemia leviku tõkestamiseks. Üha enam teadusasutusi on hakanud huvi tundma ultraviolettlambi (UV) kiiritusdesinfitseerimise vastu: see desinfitseerimistehnoloogia nõuab minimaalset käsitsitööd, ei suurenda bakterite resistentsust ja seda saab teostada kaugjuhtimisega, ilma inimesteta. Arukas juhtimine ja kasutamine sobivad eriti hästi suletud avalikesse kohtadesse, kus on suur rahvahulk, pikad viibimisajad ja kus on kõige tõenäolisem ristinfektsioon. Sellest on saanud epideemiate ennetamise, steriliseerimise ja desinfitseerimise peavool. Et rääkida ultraviolettkiirguse steriliseerimis- ja desinfitseerimislampide päritolust, tuleb aeglaselt alustada valguse "ultraviolett" avastamisega.
Ultraviolettkiired on valgus sagedusega 750 THz kuni 30 PHz päikesevalguses, mis vastab lainepikkusele 400 nm kuni 10 nm vaakumis. Ultraviolettkiirguse sagedus on suurem kui nähtaval valgusel ja seda ei saa palja silmaga näha. Kaua aega tagasi ei teadnud inimesed selle olemasolust.
Ritter (Johann Wilhelm Ritter，(1776-1810)
Pärast seda, kui Briti füüsik Herschel avastas 1800. aastal nähtamatud soojuskiired ehk infrapunakiired, järgides füüsika kontseptsiooni, et "asjadel on kahetasandiline sümmeetria", avastas saksa füüsik ja keemik Johann Wilhelm Ritter (1776–1810) 1801. aastal. et nähtava spektri violetse otsa kohal on nähtamatut valgust. Ta avastas, et päikesevalguse spektri violetsest otsast väljapoole jääv lõik võib tundlikuks muuta hõbebromiidi sisaldavaid fotofilme, avastades nii ultraviolettvalguse olemasolu. Seetõttu on Ritter tuntud ka kui ultraviolettvalguse isa.
Ultraviolettkiired võib jagada UVA-ks (lainepikkus 400 kuni 320 nm, madalsagedus ja pikk laine), UVB (lainepikkus 320 nm kuni 280 nm, keskmine sagedus ja kesklaine), UVC (lainepikkus 280 nm kuni 100 nm, kõrgsagedus ja lühilaine), EUV ( 100 nm kuni 10 nm, ülikõrge sagedus) 4 tüüpi.
1877. aastal teatasid Downs ja Blunt esimest korda, et päikesekiirgus võib söötmes baktereid tappa, mis avas ka ukse ultraviolettkiirguse steriliseerimise ja desinfitseerimise uurimisele ja rakendamisele. 1878. aastal avastasid inimesed, et päikesevalguse ultraviolettkiirgusel on steriliseeriv ja desinfitseeriv toime. 1901. ja 1906. aastal leiutasid inimesed elavhõbedakaare, tehisliku ultraviolettvalguse allika ja kvartslambid, millel on paremad ultraviolettvalgust läbilaskvad omadused.
1960. aastal kinnitati esmakordselt ultraviolettkiirguse steriliseerimise ja desinfitseerimise mehhanism. Ühelt poolt, kui mikroorganisme kiiritatakse ultraviolettvalgusega, neelab bioloogilises rakus olev desoksüribonukleiinhape (DNA) ultraviolettkiirguse footonite energiat ja tsüklobutüültsükkel moodustab DNA molekuli samas ahelas kahe kõrvuti asetseva tümiinrühma vahel dimeeri. (tüümiini dimeer). Pärast dimeeri moodustumist mõjutab DNA kaksikheeliksi struktuur, RNA praimerite süntees peatub dimeeri juures ning DNA replikatsiooni- ja transkriptsioonifunktsioonid on takistatud. Teisest küljest võivad ultraviolettkiirguse toimel tekkida vabad radikaalid, mis põhjustavad fotoionisatsiooni, takistades seeläbi mikroorganismide paljunemist ja paljunemist. Rakud on ultraviolettkiirguse footonite suhtes kõige tundlikumad 220 nm ja 260 nm lähedal asuvates lainepikkuste ribades ning võivad nendes kahes ribas tõhusalt absorbeerida footonite energiat, takistades seeläbi DNA replikatsiooni. Suurem osa ultraviolettkiirgusest lainepikkusega 200nm või lühem neeldub õhku, mistõttu on seda raske pikkadele vahemaadele levida. Seetõttu on steriliseerimiseks koondunud peamine ultraviolettkiirguse lainepikkus vahemikus 200–300 nm. Kuid alla 200 nm neeldunud ultraviolettkiired lagundavad õhus olevaid hapnikumolekule ja toodavad osooni, mis mängib rolli ka steriliseerimisel ja desinfitseerimisel.
Luminestsentsprotsess elavhõbedaauru ergastatud tühjenemise kaudu on tuntud juba 19. sajandi algusest: aur on suletud klaastorusse ja toru mõlemas otsas on pingestatud kahele metallelektroodile, tekitades nii "valguskaar" ”, pannes auru hõõguma. Kuna klaasi läbilaskvus ultraviolettkiirgusele oli sel ajal ülimalt madal, ei olnud kunstlikke ultraviolettvalgusallikaid realiseeritud.
1904. aastal kasutas dr Richard Küch Saksamaal Heraeusest mullideta kõrge puhtusastmega kvartsklaasi, et luua esimene kvartsist ultraviolett-elavhõbedalamp Original Hanau® Höhensonne. Seetõttu peetakse Küchit ultraviolett-elavhõbelambi leiutajaks ja teerajajaks tehisvalgusallikate kasutamisel inimeste kiiritamiseks meditsiinilises valgusteraapias.
Alates esimese kvartsist ultraviolett-elavhõbedalampi ilmumisest 1904. aastal hakkasid inimesed uurima selle kasutamist steriliseerimise valdkonnas. 1907. aastal turustati laialdaselt meditsiinilise ravi valgusallikana täiustatud kvartsist ultraviolettlampe. 1910. aastal hakati Prantsusmaal Marseille’s linnade veevarustuse tootmispraktikas kasutama ultraviolett-desinfitseerimissüsteemi, mille päevane puhastusvõimsus oli 200 m3/d. 1920. aasta paiku hakati uurima ultraviolettkiirgust õhu desinfitseerimise alal. 1936. aastal hakati haiglate operatsioonisaalides kasutama ultraviolettkiirgusega steriliseerimise tehnoloogiat. 1937. aastal hakati koolides kasutama ultraviolettkiirgusega steriliseerimissüsteeme punetiste leviku tõkestamiseks.
1960. aastate keskel hakkasid inimesed linnareovee puhastamisel rakendama ultraviolett-desinfitseerimise tehnoloogiat. Aastatel 1965–1969 viis Ontario veevarude komisjon Kanadas läbi uuringuid ja hindamisi ultraviolettkiirguse desinfitseerimise tehnoloogia rakendamise kohta linnareoveepuhastuses ja selle mõju kohta vastuvõtvatele veekogudele. 1975. aastal võttis Norra kasutusele ultraviolett-desinfitseerimise, asendades klooriga desinfitseerimise kõrvalsaadustega. Ultraviolett-desinfektsiooni kasutamise kohta linnareoveepuhastuses viidi läbi suur hulk varaseid uuringuid.
See oli peamiselt tingitud asjaolust, et tollased teadlased mõistsid, et laialdaselt kasutatava kloorimise desinfitseerimise protsessis jääv kloor on mürgine kaladele ja teistele vastuvõtva veekogu organismidele. , ning avastati ja kinnitati, et keemilised desinfitseerimise meetodid, nagu klooriga desinfitseerimine, võivad tekitada kantserogeenseid ja geneetilisi kõrvalekaldeid, nagu trihalometaanid (THM). Need leiud ajendasid inimesi otsima paremat desinfitseerimismeetodit. 1982. aastal leiutas Kanada ettevõte maailma esimese avatud kanaliga ultraviolett-desinfitseerimissüsteemi.
1998. aastal tõestas Bolton ultraviolettvalguse tõhusust algloomade hävitamisel, edendades sellega ultraviolettkiirguse desinfitseerimise tehnoloogia rakendamist mõnes suuremahulises linna veevarustuse protseduuris. Näiteks aastatel 1998–1999 renoveeriti Soomes Helsingis Vanhakaupunki ja Pitkäkoski veevarustusjaamad ning lisati ultraviolett-desinfitseerimissüsteemid kogupuhastusvõimsusega ligikaudu 12 000 m3/h; EL Kanadas Edmontonis Smith Water Supply Plant paigaldas 2002. aasta paiku ka ultraviolettkiirgusega desinfitseerimisseadmed, mille igapäevane puhastusvõimsus oli 15 000 m3/h.
25. juulil 2023 kuulutas Hiina välja riikliku standardi "Ultravioletsete bakteritsiidsete lampide standardnumber GB 19258-2003". Ingliskeelne standardnimetus on: Ultraviolet germicidal lamp. 5. novembril 2012 kuulutas Hiina välja riikliku standardi "Külma katoodiga ultraviolettvalgustite bakteritsiidlampide standardnumber GB/T 28795-2012". Ingliskeelne standardnimetus on: Cold cathode ultraviolet germicidal lambs. 29. detsembril 2022 kuulutas Hiina välja riikliku standardi "Üldvalgustuse gaaslahenduslampide energiatõhususe piirväärtused ja energiatõhususe taseme standardne arv: GB 17896-2022", ingliskeelne standardi nimi: energiatõhususe ja energia minimaalsed lubatud väärtused. Üldvalgustuse gaaslahenduslampide liiteseadiste efektiivsusklassid rakenduvad 1. jaanuaril 2024. aastal.
Praeguseks on ultraviolettkiirgusega steriliseerimise tehnoloogia arenenud ohutuks, usaldusväärseks, tõhusaks ja keskkonnasõbralikuks desinfitseerimistehnoloogiaks. Ultraviolettsteriliseerimise tehnoloogia asendab järk-järgult traditsioonilisi keemilisi desinfitseerimismeetodeid ja muutub peamiseks kuivdesinfitseerimistehnoloogiaks. Seda on laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades nii kodus kui ka välismaal, nagu heitgaaside töötlemine, veetöötlus, pinna steriliseerimine, õhu steriliseerimine jne.
Postitusaeg: detsember 08-2023