Ультрафиолетовое излучение, как известно, обладает широким диапазоном действия на микроорганизмы, включая бактерии, вирусы, споры и грибы. Однако в связи с установившейся практикой это явление называют бактерицидным действием, связанное с необратимым повреждением ДНК микроорганизмов и приводящее к гибели всех видов микроорганизмов. Спектральный состав ультрафиолетового излучения, вызывающий бактерицидное действие, лежит в интервале длин волн 205-315 нм. Зависимость бактерицидной эффективности в относительных единицах от длины волны излучения приведена в виде кривой на рис.1 и таблицы 1.
Рис.1. Кривая относительной спектральной бактерицидной эффективности
Таблица 1
, нм | |
205 | 0,0000 |
210 | 0,009 |
215 | 0,066 |
220 | 0,160 |
225 | 0,260 |
230 | 0,360 |
235 | 0,460 |
240 | 0,560 |
245 | 0,660 |
250 | 0,760 |
255 | 0,860 |
260 | 0,950 |
265 | 1,000 |
270 | 0,980 |
275 | 0,900 |
280 | 0,760 |
285 | 0,540 |
290 | 0,330 |
295 | 0,150 |
300 | 0,030 |
305 | 0,006 |
310 | 0,001 |
315 | 0,0000 |
По этим данным максимум бактерицидного действия приходится на длину волны 265 нм согласно последним публикациям (4, 5), а не 254 нм, как считалось ранее (15). В соответствии с этим в принятой системе эффективных единиц, оценивающих параметры ультрафиолетового излучения, за единицу бактерицидного потока принят поток излучения с длиной волны 265 нм, мощностью один ватт, а не длиной волны 254 нм мощностью один бакт. Переходной коэффициент между этими системами единиц для максимумов бактерицидного действия равен 0,86, т.е. 1 бакт.=0,86 Ватт.
Бактерицидный поток источника ультрафиолетового излучения оценивается соотношением:
, Вт,
где - спектральная бактерицидная эффективность в относительных единицах;
- спектральная плотность потока излучения, Вт/нм;
- длина волны излучения, нм.
Тогда другие величины и единицы можно определить с помощью следующих выражений.
Энергия бактерицидного излучения:
, Дж,
где - время действия излучения, с.
Бактерицидная облученность:
, Вт/м,
где - площадь облучаемой поверхности, м.
Бактерицидная экспозиция (в фотобиологии называется дозой):
, Дж/м.
Объемная плотность бактерицидной энергии:
, Дж/м,
где - объем облучаемой воздушной среды, м.
Микроорганизмы относятся к кумулятивным фотобиологическим приемникам, поэтому бактерицидная эффективность должна быть пропорциональна произведению облученности на время, т.е. определяться дозой. Однако нелинейная характеристика фотобиологического приемника ограничивает возможность широкой вариации значениями облученности и времени при одинаковой бактерицидной эффективности. В пределах допустимой ошибки можно менять соотношение облученности и времени в интервале 5-10-кратных вариаций.
Количественная оценка бактерицидного действия характеризуется отношением числа погибших микроорганизмов к их начальному числу и оценивается в процентах.
.