●强光辐射 格杀勿论
除一些含有色素的绿色细菌和紫色细菌需要光以进行光合作用外,大多数的细菌都是利用化能进行代谢作用。辐射对化能细菌不仅没有用处,而且在一定环境下,起致死作用。因此,辐射被用作为一种灭菌的措施。辐射是能量通过空间的传布或传递的一种物理现象。能量传布可以借波动,称为电磁辐射,或借原子及亚原子粒子的高速度行动,称为微粒辐射。电磁辐射包括可见光、红外线、紫外线、X 射线和γ射线。这些射线的波长不等,但赋有一个共同特性,即都以相同的速度传布。光通过空间的速度为 300000 千米
/秒。光波长度的单位为埃(Å),每一埃单位为 1/10000 微米。光含有一定能量,可被微生物吸收,微生物吸收了这种能量以后,就像受了热的作用一样,组成细胞的各个分子的运动就会比较活跃,以致有的分子与分子问、原子与原子间不能保持稳定而断离,发生结构和化学组成的改变,因而使微生物致死。常用杀茵的光有紫外光、日光和γ射线。
紫外光照射。紫外光是一种看不见的光,用于消毒的人工紫外线灯是将气体状态的汞装入石英灯管中,通电后灯管放出紫外线。
紫外线有效杀菌波长为 240~280 纳米,其中以 260 纳米最强,此波长细
菌 DNA 吸收率最大,可损伤细胞 DNA 构型,使 DNA 上相邻的嘧啶通过共价键结合成二聚体,干扰 DNA 的正常复制,导致细菌死亡或突变。光线越强,或照射的时间越长,则杀菌作用也越强。但它的穿透性很弱,只能对直接照射到的微生物起杀灭作用,而且灰尘、纸和玻璃都能减少它的杀菌作用,所以用它杀菌是不彻底的。若在一个 15 平方米的房间内,天花板下装两只 30 瓦
的紫外线灭菌灯,开灯 20 分钟可减少空气中细菌的 40%~75%,开灯 40 分钟可减少 58%~85%,开灯 1 小时可减少 75%~87%。若用紫外线对带菌物品进行消毒,则只能对物品表面消毒,不能对物品内部消毒。有人实验,用紫外线杀灭玩具上的金黄色葡萄球菌、大肠杆菌及溶血性链球菌,用一个 30 瓦紫外线灯照射,保证消毒效果所需之距离及时间为:对铁、木、塑料及上釉的泥制玩具,灯距 20~30 厘米时需 3 小时,距 15 厘米需 2 小时,距 5 厘米需 0.5 小时;对软玩具距 15 厘米,需 3~4 小时,且各面均须照射到。紫外线对人的眼睛有强烈的刺激,直射 30 秒钟即可感到,距 30 瓦的灯 1 米远处照射 1~2 分钟,无遮盖的皮肤即可出现轻度发红,虽然一二日即可消失, 也须注意保护,故必须在直射室内工作时,须戴上防护眼镜,并保护所有裸露的皮肤表面,以防灼伤。紫外线灯的强度最好经常进行测定,测定紫外线的强度可用专门测定仪或用杀菌效果来进行测定。若低于原来的 60%,或使用时间超过 4000 小时,应及时调换。
日光照射。日光可使物体干燥和温度升高,同时含有部分紫外线,故可有部分消毒作用。射至地球的日光波长最短为 2900,多数地区在冬季及有烟雾时,日光波长常长于 3100,且大部分被云及大气吸收和散射,只有约 39
%到达地面。波长为 290 纳米、300 纳米及 310 纳米的杀菌作用依次只相当于波长为 254 纳米的 50%、6%及 1%,故日光杀菌作用不强。太阳灯发生的紫外线波长多数介于 280.4~313.2 纳米之间,其中短于 280 纳米者不到 1
%,故杀菌力微弱。
如含结核杆菌的痰,在日光下分别晒 2、3、4、5、6、20、25、30、32、48 小时后注射至豚鼠体内,结果豚鼠得了结核;以结核杆菌大量喷于野外草
上,经 49 天后洗去仍能使动物感染。但微生物气溶胶对日光较敏感,故在防
生物战中,仍有一定的作用。一般战剂气溶胶在白天经 2 小时、在夜间(或
阴天)经 8 小时可以自净;沉降在物体表面的战剂,在夏季日光直射下,细菌芽胞和肉毒毒素需 5~7 天以上(遇雨刷洗可缩短),其它战剂 1~2 天可以自净;在冬季日光直射下,细菌芽胞和肉毒毒素需 7~12 天以上,其它战剂 2~3 天,积雪表面比土壤表面容易净化,若在隐蔽处或阴天时,上述时间要适当延长。
日光消毒虽简单、方便、经济、不损坏东西,但效果不可靠,须面面晒到,故一般只作辅助方法。
γ射线照射。γ射线是波长短于 0.10 纳米的电磁波,其光量子能量大于
1 万电子伏,可使原子或分子电离,故属于电离辐射。γ射线多以 60 钻或 137 铯为放射源而发生。
微生物受γ射线照射后,吸收能量引起分子或原子激发或电 离,发生一系列的物理、化学及生物学变化,而导致微生物死亡。
γ射线照射的优点:①由于γ射线具有高度的穿透力,被灭菌的物品可先装在不透气、不透微生物的塑料或尼尤袋内,灭菌后可长期保持无菌,用前不必再灭菌。对国防备战有一定意义。②可连续对大批物品灭菌,便于实
行灭菌工业化和自动化。③灭菌时温度升高不会超过 4℃,故适于处理易被热损坏的物品。④被灭菌的物品受形状和结构的限制不大,消毒后可立即使用。⑤操作简单,控制容易,一旦装好,只要控制照射时间即可。比用热力和环氧乙烷灭菌好。
γ射线照射的缺点:①对人有损害,照射 100~200 拉德即可引起轻度放射病,须有一定防护才行。②对物品有损害,如经γ射线灭菌后的棉织品和有的塑料(如聚四氟乙烯)抗张强度降低,普通玻璃变黄,有的食品可变色、变味或营养价值降低,有的水果失去原有的香味,有的药品可部分失效。③ 设备费大高,须专门人员才能管理。