Очистить воздух в помещении не так просто, как иногда кажется. Воздух в помещении - это настоящий шведский стол с загрязняющими веществами, от твердых частиц, таких как пыль, плесень и пыльца, до газов, таких как углекислый газ (CO2), формальдегид, воздух в помещении озон (O3), и летучие органические соединения (VOCs).
И это еще не считая переносимых по воздуху биозагрязнителей, таких как бактерии и вирусы, которые живут практически на любой поверхности, какую только можно себе представить, - многие из них могут попасть в воздух и вдыхаться прямо в дыхательные пути, проникая в ткани органов дыхания и заражая весь организм.
Именно поэтому ультрафиолетовые (УФ) очистители воздуха (УФ-очистители) появились на рынке: чтобы снять широко распространенные опасения, что очистители воздуха ничего не делают с миллионами инфекционных микробов и вирусов, которые могут вызывать и распространять такие заболевания, как простуда, грипп и даже туберкулез.
А во время вспышки вируса SARS-CoV-2 (коронавирус 2 тяжелого острого респираторного синдрома), вызывающего COVID-19 (тяжелое респираторное заболевание, часто со смертельным исходом), УФ-очистка воздуха для инактивации вирусных частиц в воздухе привлекла еще больше внимания как способ остановить распространение этой смертельной пандемии.
Дезинфекция ультрафиолетовым светом уже имеет долгую историю в медицине. Обширные исследования показывают, что ультрафиолетовый свет помогает предотвратить распространение опасных лекарственно-устойчивых бактерий внутрибольничные инфекции (ВБИ) (1).
Но стоят ли ультрафиолетовые очистители воздуха того, чтобы очищать воздух в помещении?
Прежде чем вы броситесь покупать это "чудодейственное средство" для борьбы с последним рубежом загрязнения воздуха, стоит поближе познакомиться с утверждениями, лежащими в основе УФ-очистки воздуха, чтобы понять, действительно ли она делает то, о чем говорит.
Как ультрафиолетовое излучение "очищает" воздух?
Ультрафиолетовый свет, используемый в УФ-очистителях воздуха, предназначен для дезинфекции потенциально заразных живых организмов, органических бактерий и неорганических вирусов из воздуха, проходящего через очиститель.
Секретное оружие ультрафиолетового света против бактерий и вирусов? Повреждение ДНК - как ультрафиолетовые лучи солнца могут повредить клетки вашей кожи и вызвать рак кожи, так и ультрафиолет может повредить, а иногда и уничтожить ДНК, из которой состоят бактерии и вирусы (2).
Существует два основных способа, с помощью которых ультрафиолет достигает этой цели.
Во-первых, бактерии - это живые организмы, и ультрафиолет повреждает их ДНК.
Когда ДНК бактерий повреждена, они не могут завершить два ключевых репродуктивных процесса, известных как транскрипция и репликация, которые позволяют им создавать новые бактерии (3). Это мешает им расти, размножаться и образовывать огромные колонии по всему телу, которые являются источником многих инфекционных заболеваний.
Вирусы, напротив, не совсем живые - они состоят из ДНК и РНК (рибонуклеиновой кислоты, молекулы, похожей на ДНК), с помощью которых вирусы вторгаются в нити ДНК живых клеток, заражая их своей собственной вирусной ДНК и заставляя их воспроизводить эту зараженную ДНК в огромных количествах.
Именно так быстро распространяются и становятся заразными такие вирусные заболевания, как простуда, грипп и корь (4). При достаточном времени контакта ультрафиолетовый свет инактивирует эти ДНК и РНК, не давая им больше нападать на органические клетки.
Но работают ли ультрафиолетовые воздушные фильтры на самом деле?
Ультрафиолетовый свет сам по себе может в определенной степени инактивировать инфекционные биозагрязнители, такие как бактерии и вирусы, поэтому он должен работать в очистителе воздуха, верно?
Но конкретные механизмы работы УФ-очистителей воздуха не так эффективны, как может показаться. Вот почему (5) (6) (7) (8) (9) (10):
- Бактерии и вирусы нуждаются в длительном воздействии ультрафиолетового света Воздух часто проходит через УФ-воздухоочистители слишком быстро, чтобы ультрафиолетовые лучи успели что-то изменить.
- Некоторые бактерии могут регенерировать и снова заразить вас даже после дезинфекции ультрафиолетовыми лучами.
- Ультрафиолетовый свет ничего не делает с частицами. Ультрафиолетовый свет не разрушает твердые частицы, такие как PM2.5 и сверхтонкие частицы (UFP), поэтому большинство этих опасных загрязнителей все равно попадут в воздух, если механизм фильтрации частиц недостаточно хорош.
- Многие УФ-очистители воздуха также являются генераторами озона. Подобно тому, как озон в атмосфере Земли реагирует с ультрафиолетовыми лучами солнца, свет и тепло в некоторых УФ-очистителях воздуха также могут генерировать тепло, которое превращает свободно плавающие молекулы кислорода (O и O2) и воды (H2O) в опасный приземный озон (O3).
- Ультрафиолетовое излучение может обжечь кожу и повредить глаза. Даже кратковременное воздействие ультрафиолета может привести к необратимым повреждениям кожи и глаз, а также к раку.
Стоит отметить, что частицы озона, используемые в некоторых УФ-очистителях воздуха для зарядки загрязняющих частиц и удаления их из воздуха, производят приземный озон.
Этот тип озона может быть чрезвычайно токсичным - даже кратковременное воздействие может вызвать каскад респираторных симптомов, а длительное воздействие было связано с многочисленными смертельными заболеваниями (11) (12).
Найдите идеальное решение для улучшения качества воздуха
Азбука ультрафиолетового излучения
Не все ультрафиолетовые лучи созданы одинаковыми - только определенные типы используются в ультрафиолетовых воздушных фильтрах.
Вот что вам нужно знать: Ультрафиолетовое излучение бывает трех видов, отличающихся длиной волны, которые по-разному воздействуют на органические вещества.
УФ-А
УФ-А лучи имеют длину волны 315-400 нанометров (нм), это самый длинный из трех типов УФ-лучей. Фотоны (или частицы света) колеблются чуть быстрее, чем фотоны в видимом свете. Этот тип ультрафиолетового излучения обычно не используется в очистителях воздуха или аналогичной технике.
Но более 95 % солнечных лучей, попадающих на поверхность Земли, относятся к этой категории (13).Лучи UV-A с наибольшей вероятностью проникают через кожу и вызывают ее повреждение и рак при длительном воздействии (14).
УФ-В
Лучи UV-B немного короче лучей UV-A - около 280-315 нм. Их фотоны вибрируют еще быстрее, чем фотоны лучей UV-A, что дает им больше энергии для повреждения ДНК. Но из-за более короткой длины волны большинство из них не проходит через верхние слои атмосферы.
Однако тот небольшой процент УФ-В-лучей, который все же проходит через атмосферу, имеет самое непосредственное отношение к раку кожи (15).
УФ-С
УФ-С свет Длина волны измеряется в диапазоне от 100 до 280 нм. UV-C - это тот тип ультрафиолетового света, который используется в большинстве, если не во всех, УФ-очистителях воздуха.
Эти УФ-лучи имеют самую короткую длину волны и передают больше всего энергии, что дает им большой потенциал для повреждения и уничтожения крошечных микробов и клеток. Именно поэтому они используются в УФ-очистителях воздуха для уничтожения бактерий и вирусов, особенно в форме, называемой ультрафиолетовым бактерицидным облучением (УФГИ) (16).
Но ультрафиолетовый свет С также является самым опасным из трех.
Из-за высокой энергии и интенсивности даже кратковременное воздействие ультрафиолетового света UVC (или UV-C) может привести к повреждению глаз и кожи, и чем дольше вы находитесь под его воздействием, тем серьезнее могут быть повреждения.
УФ-технологии требуется значительное время контакта, чтобы "убить" биозагрязнители
Есть еще одно важное соображение, которое следует учитывать, когда вы думаете об использовании ультрафиолетового света для уничтожения вирусов и бактерий: ультрафиолетовому свету требуется много времени, чтобы убить или инактивировать даже небольшое количество патогенов, передающихся воздушно-капельным путем, или поверхностных загрязнителей. Количество энергии и время, необходимое ультрафиолетовому свету для уничтожения вирусов и бактерий, измеряется в миллиджоулях на квадратный сантиметр (мДж/см2), где один джоуль (1000 миллиджоулей) равен примерно одной секунде.
Для полного уничтожения различных загрязнителей требуется разная продолжительность воздействия ультрафиолетового света. Вот что говорят исследования о том, сколько времени требуется ультрафиолетовому свету для эффективного уничтожения всего один квадратный сантиметр некоторых распространенных вирусов и бактерий (17) (18) (19):
- Вирус гриппа: около 6,6 секунд
- E. Coli: около 6,6 секунды
- Золотистый стафилококк: около 6,6 секунды
- Споры плесени Aspergillus: 8,8 - 33 секунды
- SARS-CoV: около 60 секунд и более
- SARS-CoV-2 (коронавирус COVID-19): до 60 секунд
Может показаться, что это не так уж и долго, но когда вы кашляете или чихаете, вы производите от 900 до более чем 300 000 таких инфицированных частиц одновременно, потенциально заполняя сотни квадратных сантиметров площади в воздухе комнаты(20) (21).
И воздухоочистителю UVC требуется от 6 секунд до 1 минуты и более, чтобы уничтожить инфицированные частицы только на одном из этих квадратных сантиметров. Учитывая, что воздух часто проходит через воздухоочиститель быстро (проводя в нем менее половины секунды), инфицированные частицы могут пролететь мимо УФ-излучения практически невредимыми и остаться заразными.
И это при условии, что ваш УФ-воздухоочиститель использует ультрафиолетовое излучение нужной длины волны с достаточно высокой интенсивностью, чтобы эффективно уничтожить биозагрязнители, находящиеся в воздухе. Однако большинство УФ-воздухоочистителей, которые продаются как безопасные для использования в домашних условиях, генерируют только низкие дозы ультрафиолетового излучения, и им может потребоваться больше времени, чтобы уничтожить даже меньшее количество биозагрязнителей (22).
Это означает, что УФ-фильтру может потребоваться несколько часов или больше, чтобы уничтожить или инактивировать инфицированные загрязнители из воздуха в помещении (при условии, что кто-то не будет кашлять, чихать или дышать снова и не добавит в воздух еще больше инфицированных частиц).
Короче говоря, очиститель воздуха с УФ-излучением может уловить и убить или обезвредить несколько тысяч таких инфицированных частиц, но сотни или тысячи частиц могут оставаться в воздухе в течение нескольких часов, прежде чем будут убиты и смогут быть вдыхаемыми и вызывать инфекции.
Если биозагрязнители "убиты" ультрафиолетом, могут ли они по-прежнему причинить мне вред?
Короткий ответ - да.
В отличие от обычных очистителей воздуха, УФ-очистители воздуха на самом деле не удаляют из воздуха биозагрязнители, такие как вирусы и бактерии, - они инактивируют Они инактивируют их при прохождении под концентрированными ультрафиолетовыми лучами, разрушая молекулярные связи, составляющие ДНК этих организмов, и отправляя инактивированную ДНК обратно в воздух.
Однако биозагрязнители, как правило, лишь частично инактивируются ультрафиолетовым светом и могут вернуться к жизни - это состояние называется жизнеспособным, но некультивируемым (VBNC). В состоянии VBNC биоконтаминанты переходят в спящий режим после УФ-облучения, но через некоторое время могут "проснуться" и снова начать регенерировать, даже при высоких дозах УФ-излучения до 300 мДж/см2 (23).
Это означает, что множество частиц инфекционных биоконтаминантов после прохождения через ультрафиолет возвращаются обратно в воздух - некоторые из них инактивируются и становятся безвредными, но многие по-прежнему активно инфицированы или могут стать инфекционными снова.
Уровень биоконтаминантов, "убитых" ультрафиолетовым светом, во многом зависит от нескольких критических факторов в конструкции ультрафиолетового механизма, используемого в самом воздухоочистителе UVC.
В целом считается, что 40 мДж/см2 ультрафиолетового света с длиной волны 0,254 микрона (обычно используемого в УФ-очистителях воздуха) могут уничтожить до 99,99 % практически любого биоконтаминанта, находящегося в воздухе (24).
Однако было доказано, что для эффективной инактивации вирусов требуется гораздо более широкий спектр в диапазоне от 0,2 до 0,315 микрона - разные длины волн эффективны для разных типов вирусов из-за специфического взаимодействия ультрафиолетового света с различными белками вирусной ДНК, а также требуется несколько секунд облучения для любого уровня инактивации.
Поэтому даже в теории воздухоочистителю UVC требуется определенная длина волны и определенное время воздействия, чтобы даже частично инактивировать биозагрязнители, находящиеся в воздухе, - это не универсальный вариант.
И на практике большинство ультрафиолетовых воздушных фильтров не соответствуют требованиям к длине волны и времени воздействия, чтобы в достаточной степени защитить вас от самых опасных вирусов и бактерий. Чтобы действительно удалить биозагрязнители из воздуха, необходим идеальный шторм: правильная длина УФ-волны, достаточное время облучения и использование других технологий фильтрации воздуха для УФ-очистки воздуха.
Стоит ли мне приобретать УФ-очиститель воздуха?
Короткий ответ:
Нет. Не покупайте очиститель воздуха с ультрафиолетовым излучением или любые другие очистители воздуха, в которых ультрафиолетовое излучение является ключевым элементом механизма очистки. Это опасно и работает не так уж хорошо, особенно без использования других проверенных методов фильтрации воздуха.
Длинный ответ:
Ультрафиолетовое обеззараживание просто не работает с той скоростью, с которой воздух должен проходить через очиститель, чтобы отфильтровать загрязняющие вещества. Бактерии и вирусы должны подвергаться воздействию ультрафиолета в течение определенного времени, иногда до нескольких часов за раз, поэтому несколько секунд или меньше под ультрафиолетовым светом, каким бы сильным он ни был, не помогут удалить микробные загрязнители.
Ультрафиолетовое излучение в некоторой степени дезинфицирует, но не очищает воздух, а исследования показывают, что потенциал УФ-излучения для дезинфекции воздуха может быть преувеличен.
Что делать для очистки воздуха?
Вот несколько проверенных временем советов по улучшению качества воздуха в помещении, которые не зависят от неэффективных технологий.
Используйте высокоэффективный комнатный воздухоочиститель
Для типичных комнат площадью несколько сотен квадратных футов достаточно комнатный воздухоочиститель как HealthPro Plus, может удалять до 99,5% загрязняющих веществ размером до 0,003 микрона (в 10 раз меньше, чем средняя бактерия или вирус) несколько раз в час, значительно превосходя по эффективности ультрафиолетовые или стандартные HEPA-очистители воздуха.
A комнатный воздухоочиститель Рекомендуется использовать в спальнях, домашних офисах, кухнях, домашних спортзалах и других помещениях, где вы проводите много времени и нуждаетесь в максимально чистом воздухе для спокойного сна, беспрепятственной когнитивной деятельности или пика физической работоспособности.
Используйте очиститель воздуха для всего дома
Беспокоитесь о качестве воздуха во всем доме? Очиститель воздуха с ультрафиолетовым излучением для систем отопления, вентиляции и кондиционирования (HVAC) - это не решение проблемы, гораздо эффективнее использовать высокопроизводительную систему фильтрации воздуха для всего дома.
The Perfect 16 очиститель воздуха для всего дома Подключается к существующим блокам HVAC вашего дома для забора воздуха, очистки его от до 96,7% загрязняющих частиц размером до 0,3 микрона и до 85% частиц размером до 0,003 микрона с помощью более 170 квадратных футов фильтрующего материала и рециркуляции воздуха через приточные воздуховоды дома со скоростью до 2000 куб. м, чтобы в каждой комнате вашего дома был свежий, чистый воздух медицинского качества.
Очиститель воздуха для всего дома не занимает места, не создает шума при работе системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха и снижает расходы на электроэнергию благодаря запатентованной технологии Advanced Microfiber (AMF), которая позволяет увеличить площадь поверхности фильтра для удаления загрязняющих веществ и одновременно снизить сопротивление воздуха, чтобы очистка была легкой для двигателя вентилятора системы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха.
Используйте персональный очиститель воздуха
Нужна высокоэффективная очистка воздуха на ходу? Atem 5 в 1 персональный воздухоочиститель направляет чистый воздух в зону дыхания, обеспечивая мгновенную очистку в любом месте.
Качество воздуха может быть непредсказуемым, а типичные портативные "воздухоочистители" часто используют опасные ионизационные или ультрафиолетовые технологии, которые мало что делают для очистки воздуха на рабочем месте, в салоне автомобиля или рядом с вашей кроватью.
Atem использует технологию фильтрации HyperHEPA для удаления до 99% частиц размером до 0,003 микрона из воздуха, которым вы дышите прямо сейчас, практически устраняя загрязняющие частицы без образования вредных побочных продуктов, таких как озон.
Дополнительный фильтр HyperHEPA Plus использует дополнительный слой активированного угля для удаления более 250 типов газов из окружающего воздуха в помещении и на улице, включая химические вещества и соединения, такие как формальдегид, которые образуются в результате выделения газов из строительных материалов и обивки мебели.
Итог
Ультрафиолетовое излучение может обеспечить дополнительный уровень защиты от вирусов, бактерий, и микробов в воздухе и на поверхностях.
Однако из-за длительности воздействия и интенсивности, необходимой для эффективного уничтожения биозагрязнителей в воздухе, ультрафиолетовое излучение обычно неэффективно в очистителях воздуха для дома и лучше всего работает в контролируемых медицинских условиях.
По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC), УФ-очистители воздуха, независимо от того, называются ли они ультрафиолетовыми очистителями воздуха, UVC-очистителями воздуха или UV-C-очистителями воздуха (или фильтрами или очистителями), можно использовать как часть стратегии очистки воздуха, но не следует полагаться на них как на единственную меру борьбы с биоконтаминантами в воздухе (25).
Высокоэффективная очистка воздуха с помощью плотного фильтрующего материала, способного улавливать мельчайшие биоконтаминанты и патогены, такие как вирусы и бактерии, гораздо безопаснее, эффективнее и надежнее, чем УФ-очистители воздуха.
Помогите мне выбрать
Найдите подходящий воздухоочиститель
Ответьте на 2-3 простых вопроса, и мы поможем вам быстро найти идеальное решение для очистки воздуха, соответствующее вашим потребностям.
