انسان از قرنها پیش اعتقاد داشت که نور خورشیدمیتواند از اشاعه عفونتها جلوگیری کند در سال 1877 دو محقق انگلیسی بهنامهای دانز و بلونت دریافتند که تکثیر میکروارگانیسمها زمانی که تحت تابشنورآفتاب قرار میگیرد متوقف میگردد. تحقیقات بعدی نشان داد که عامل اینپدیده طیف غیر قابل رؤیت اشعه خورشید با طول موج 254 نانومتر است. در پیاین کشف ، امکان طراحی و ساخت دستگاههای مولد اشعه باکتری کش میسر گردید.امروزه این نوع اشعه که باعث جلوگیری از فعالیت باکتریها میگردد به عنواناشعه ماورای بنفش"UV" شناخته شده است. تحقیقات جدید در مورد تاثیر اینپرتو بر روی میکروارگانیسمها منتج به ساخت سیستمهای جدید ضدعفونی برایمایعات ، هوا و همچنین سطح اجسام گردید. بدین ترتیب ، ضدعفونی بدوناستفاده از مواد شیمیایی و یه به کارگیری حرارتهای بالات میسر شد وضدعفونی در مواردی که قبلا مشکل و یا غیر ممکن بود نیز امکان پذیر گردید.امروزه ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش ، نه فقط به عنوان یک روش با ارزش وموثر شناخته شده، بلکه در خیلی از موارد به عنوان مکمل سایر روشهایضدعفونی بکار گرفته میشود.

مکانیسم ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش
برخلافاغلب ضدعفونی کنندهها، تشعشع اشعه ماورای بنفش ، میکروارگانیسمها را بهوسیله اثر متقابل شیمیایی غیر فعال نمیکند بلکه آنها را به وسیله جذب نورتوسط خودشان غیر فعال می نماید که باعث واکنش فتوشیمیایی میشود. اشعهمذکور ، مواد مولکولی ضروری برای عامل سلولی را تغییر می دهد. چون اشعه uvدر دیواره سلول میکروارگانیسمها نفوذ میکند، اسیدهای نوکلئیک و دیگر موادسلولی حیاتی به وسیله آن اثر، تحت تاثیر قرار میگیرند. در نتیجه ،سلولهایی که در معرض این اشعه قرار گرفته اند ضدمه دیده و یا نابودمیشوند. مدارک کافی وجود دارد که اگر انرژی uv به مقدار کافی بهارگانیسمها تابیده شود، اشعه uv می تواند آب را به اندازهای که نیاز استضدعفونی کند. برای از بین بردن میکروارگانیسمهای کوچک مانند باکتریها وویروسها مقداری اشعه uv لازم است اما برای از بین بردن و غیر فعال کردنپروتوزآ مانند ژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم انرژی uv مورد نیاز ، چندینبرابر انرژی لازم برای غیر فعال کردن باکتریها و ویروسها خواهد بود. درنتیجه اشعه uv برای ضدعفونی کردن و یا برای آبهای زیرزمینی که در آنهاژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم وجود ندارد موثر است.

محدوده طول موج اشعه uv برای ضدعفونی
انرژیموجی اشعه uv در محدوده طول موج اشعه الکترومغناطیسیnm) 100-400) بین اشعهایکس و طیف نور مرئی است. منطقه بهینه برای میکروبکشی توسط اشعه uv درمحدوده nm) 245-285) است. ضدعفونی توسط اشعه uv، هم به وسیله لامپهای بافشار کم که حداکثر انرژی خروجی آنها در طول موج 7. 253 است و هم بالامپهای فشار متوسط که انرژی آنها در طول موجnm) 180-370) است و یالامپهایی که انرژی آنها در دیگر طول موج ها با شدتهای زیاد نوسانی منتشرمیشود، انجام میگیرد.

موارد بکارگیری 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
روشضدعفونی با اشعه uv میتواند برای آب آشامیدنی ، آبهای فرایندی و فاضلابیعنی تمامی مواردی که آب بدون آلودگی یا با آلودگی تقلیل یافته مورد نظراست، استفاده شود. امروزه کلرزنی بیش از هر روش دیگری برای ضدعفونی کردنآب ، مورد استفاده قرار میگیرد ولی متاسفانه کلر "هالوفرم" هایی نظیرکلروفرم ایجاد میکند که احتمال تاثیر سرطان زایی آنها شناخته شده است.این امر باعث گردید که محققان به طور جدی در صدد جایگزینی و یا محدودکردنبه کارگیری این ماده شیمیایی برآیند. تنها روش شناخته شده امروزی که هیچتغییری در خواص شیمیایی و فیزیکی آب ایجاد نکرده و ماده ای به آب اضافهنمینماید، ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش 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 فوق العاده تمیز)
استخرهای شنا ، آبنماها و جکوزیها
سیستمهای آب خنک کننده مدار بسته و سیستمهای تهویه مطبوع
ضدعفونی فضاها و سطوح
ضدعفونیفضا و سطوح بعد از ضدعفونی آب یکی از مهمترین و موفقترین موارد استفادهاز اشعه ماورای بنفش به شمار میآید. در حالی که ضدعفونی هوا با وسایلمتداول ضدعفونی به سختی ممکن بوده و یا عملی نباشند، اشعه ماورای بنفش بهعنوان وسیلهای موثر برای از بین بردن میکروارگانیسمهای معلق در هوا بهکار میرود. در این روش کل هوای موجود در فضا به کمک جریان طبیعی ازمجاورت لامپها عبور نموده و تراکم میکروبی موجود در فضا به میزان بسیارزیادی تقلیل مییابد. بدین ترتیب از انتقال بیماریها و عفونتهایی که ازراه تنفسی سرایت میکنند جلوگیری میگردد.

موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی فضاها :

بیمارستانها (اتاق عمل ، اتاق انتظار ، بخشها و لباسشوییها)
داروسازی ، آزمایشگاهها و آشپزخانه ها
صنایع غذایی ، کشتارگاهها ، صنایع لبنی ، پرورش دام و طیور ، 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 بسته بندی
مخازن ، ظروف و بطری و همچنین دستگاههای پرکن
عوامل موثر بر بازده ضدعفونی توسط اشعه uv
برخلافبسیاری از ضدعفونی کننده ها، اشعه uv یک فرایند فیزیکی است که به زمانتماس جهت غیر فعال سازی مواد بیماری زا ، بستگی دارد. برای رسیدن بهغیرفعالسازی ، اشعه uv باید توسط میکروارگانیسم جذب شود بنابراین هرعاملی که از رسیدن اشعه uv به میکروارگانیسمهای جلوگیری کند باعث کاهشتاثیر ضدعفونی کردن میشود. گزارش دادهاند که pH روی خاصیت ضدعفونی توسطاشعه uv موثر نیست، عواملی که روی بازده ضدعفونی توسط اشعه uv موثرندعبارتند از:

فیلمهای شیمیایی و مواد آلی و غیر آلی حل شده: رسوبجامدات روی سطح لامپ uv میتواند شدت اشعه uv را کاهش داده، در نتیجه باعثکاهش بازده ضدعفونی گردد. به علاوه فیلمهای تشکیل شده، ناشی از تاثیر موادآلی ، منیزیم ، کلسیم و رسوبات آهن هستند که گزارش شده است. آب که غلظتآهن ، سختی ، سولفید هیدروژن و مواد آلی در آن زیاد باشد بسیار مستعدتشکیل رسوب است، که به تدریج شدت کارایی اشعه uv را کاهش میدهد. تنوعمواد شیمیایی میتواند عبوردهی اشعه uv را کاهش دهد، که آنها شامل اسیدهایهیومیک ، مواد فنولیک و سولفونات لیگنین ، کروم ، کبالت ، مس و نیکلهستند. همچنین عوامل رنگی مانند چای و مواد استخراج شده برگ گیاهان باعثکاهش شدت uv میشود.


اجتماع میکروارگانیسمها و کدورت: سطحذرات ، محل پرورش و نگهداری باکتریها و دیگر باکتریهای بیماریزا است. لذاوجود ذرات روی بازده ضدعفونی به دلیل اینکه باکتریها را از پرتو اشعه uvمحافظت و نیز نور اشعه uv را متفرق میکند موثر است به هر حال کدورت زیادباعث تاثیر ، روی ضدعفونی میشود. همانند ذرات که باعث کدورت میشوند،اجتماع میکروارگانیسمها نیز می تواند روی بازده ضدعفونی موثر باشد و آن بهاین دلیل است که باعث میشود با کتریهای بیماریزا در آنها جایگزین شده،عملا در پناه قرار گیرند.
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 اوزون
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 ماورای بنفش
بهسبب آنکه اشعه ماورای بنفش یک عامل شیمیایی نیست ، هیچ باقی مانده سمیتولید نمیکند اما ممکن است ترکیبات شیمیایی مخصوصی به وسیله اشعه ماورایبنفش دچار تغییر گردند. عموما تصور میشود که این ترکیبات به شکلبیضررتری تجزیه میشوند، اما هنوز به پژوهشهای بیشتری در این زمینه نیازاست. در حال حاضر باید باور داشت که ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش هیچ گونهتاثیر زیست محیطی مطلوب یا نامطلوب ندارد.