科普：UVA、UVB、UVC、UVD的區分與應用領域

紫外線的波長分類及應用領域

根據生物效應的不同，將紫外線按照波長劃分為四個波段：長波UVA、中波UVB、短波UVC、真空波UVD。波長越長，穿透能力越強。

UVA

長波UVA，波長介於320～400納米，又稱為長波黑斑效應紫外線。具有很強的穿透力，能穿透玻璃，甚至9英尺的水；且一年四季，不論陰晴、朝夕都存在。

對人體傷害程度：日常皮膚接觸到的紫外線95%以上是UVA，因此它對肌膚的傷害最大。UVA能透過表皮襲擊真皮層，令皮膚中的骨膠原和彈性蛋白受到重創；且真皮細胞自我保護能力較差，很少量的UVA便能造成極大傷害。久而久之，皮膚產生松馳、皺紋、微血管浮現等問題。

同時，它又能激活酪氨酸酶，導致即時的黑色素沉積和新的黑色素形成，使皮膚變黑、缺乏光澤。UVA會造成長期、慢性和持久的損傷，使皮膚過早衰老，所以又被稱為老化射線。

應用領域：360nm波長的UVA紫外線符合昆蟲類的趨光性反應曲線，可製作誘蟲燈。300-420nm波長的UVA紫外線可透過完全截止可見光的特殊著色玻璃燈管，僅輻射出以365nm為中心的近紫外光，可用於礦石鑒定、舞台裝飾、驗鈔等場所。

UVB

中波UVB，波長介於275～320納米，又稱為中波紅斑效應紫外線。中等穿透力，它的波長較短的部分會被透明玻璃吸收，日光中含有的中波紫外線大部分被臭氧層所吸收，只有不足2%能到達地球表面，在夏天和午後會特彆強烈。

對人體傷害程度：它會令表皮具保護作用的脂質層氧化，使皮膚變干；進一步則使表皮細胞內的核酸和蛋白質變性，產生急性皮炎（即晒傷）等癥狀，皮膚會變紅、發痛。嚴重時，比如長時間的曝晒，還容易導致皮膚癌變。此外，UVB的長期傷害還會引起黑色素細胞的變異，造成難以消除的太陽斑。

應用領域：紫外線保健燈、植物生長燈發出的就是使用特殊透紫玻璃（不透過254nm以下的光）和峰值在300nm附近的熒光粉製成。

UVC

短波UVC，波長介於200～275納米，又稱為短波滅菌紫外線。它的穿透能力最弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料。日光中含有的短波紫外線幾乎被臭氧層完全吸收，在到達地面之前就被臭氧層吸收了。

對人體傷害程度：大自然中的UVC由於未到達地面就被臭氧層吸收了，對皮膚的影響可以忽略，但其實短波紫外線對人體的傷害是很大的，不可以直接照射人體。若直接照射，短時間照射即可灼傷皮膚，長期或高強度照射還會造成皮膚癌。

應用領域：紫外線殺菌燈發出的就是UVC短波紫外線。短波紫外線被廣泛應用於醫院，空調系統，消毒櫃，水處理設備，飲水機，污水處理廠，游泳池，食品飲料加工及包裝設備，食品廠，化妝品廠，奶製品廠，釀酒廠，飲料廠，麵包房和冷藏室等領域。

紫外線的優缺點

紫外線優點：1）消毒殺菌；2）促進骨骼發育；3）對血色有益；4）偶爾可治療某些皮膚病；5）能促進體內礦物質代謝和維生素D的形成。

紫外線缺點：1）使皮膚老化產生皺紋；2）產生斑點；3）造成皮膚炎；4）造成皮膚癌。

關於UVC紫外線的知識

UVC的殺菌原理

各波長紫外線中，只有短波紫外線UVC具有殺菌消毒作用，屬於純物理消毒方法，具有廣譜高效、快速徹底、無需添加化學藥劑、不存在抗藥性、無二次污染等特點。

波長185nm的UVD紫外線可將空氣中的氧氣O2變成臭氧O3，臭氧具有強氧化作用，可有效地殺滅細菌，但波長185nm紫外線自身不具有殺菌消毒作用。臭氧的彌散性恰好可彌補紫外線只能直線傳播、消毒有死角的缺點，能夠隨空氣到達空間的任意角落，使殺菌消毒更徹底。

紫外線殺菌原理：通過紫外線對細菌、病毒等微生物的照射，破壞微生物機體細胞中的DNA(脫氧核糖核酸)或RNA(核糖核酸)的分子結構，引起DNA鏈斷裂、核酸和蛋白的交聯破裂，造成生長性細胞死亡和再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。其中以波長253.7nm的紫外線殺菌消毒效果最佳。

臭氧殺菌原理：波長185nm的UVD紫外線照射空氣，能夠分解空氣中的氧氣O2分子，生成的O原子再與O2分子結合產生臭氧O3。臭氧O3具有強氧化作用，能破壞分解細菌的細胞壁，透進細胞內氧化分解破壞葡萄糖氧化酶、核糖核酸(RNA)、脫氧核糖核酸(DNA)、蛋白質、脂質類、多糖類大分子聚合物，使細菌的代謝和繁殖過程遭到破壞而死亡，達到殺菌消毒的效果。

UVC的殺菌特點

高效率殺菌：紫外線對細菌、病毒的殺菌作用一般在幾秒內完成，幾乎是瞬時發生，殺菌消毒能力比氯大600～3000倍。

殺菌廣譜性：紫外線技術在目前所有的消毒技術中，殺菌的廣譜性是最高的。它對幾乎所有細菌、病毒都能高效率殺滅。

殺菌更徹底：紫外線與臭氧結合使用(UVC+O3)，能夠發揮更強大更徹底的殺菌消毒威力。紫外線直線照射空氣、物體表面，達到強力殺菌消毒；臭氧隨空氣滲透到室內各角落，徹底殺滅室內細菌。

完全環保：由紫外線燈發出紫外線照射進行殺菌消毒，紫外線照射空氣中的氧氣生成臭氧，臭氧強氧化殺滅細菌病毒，整個殺菌過程均無需添加任何化學藥劑，真正達到完全環保。

不存在抗藥性：紫外線或臭氧均是直接破壞細菌病毒細胞中的DNA、RNA、蛋白質等，致細胞直接死亡並無法繁殖複製，不存在抗藥性。而其它化學藥劑滅菌，會使細菌病毒產生抗藥性，而造成該化學藥劑滅菌效果失效。

無二次污染：紫外線、臭氧致使細菌病毒直接死亡，沒有其它任何化學污染物產生；同時臭氧常溫下15～30分鐘(臭氧半衰期)轉化成氧氣，無任何殘留的二次污染。

UVC的殺菌效率

UVC紫外線對常見細菌病毒的殺菌效率（輻射強度：30000μW/cm2）

細菌名稱殺滅時間

炭疽桿菌0.3秒

破傷風桿菌0.3秒

痢疾桿菌1.5秒

大腸桿菌0.4秒

葡萄球菌屬1.3秒

結核桿菌0.4秒

流感病毒0.3秒

脊髓灰質炎病毒0.8秒

乙肝病毒0.8秒

嗜菌胞病毒0.2秒

黑麴黴0.3～6.7秒

毛黴菌屬4.6秒

青黴菌屬0.9～3.0秒

蘭綠藻10～40秒

線蟲卵3.4秒

綠藻1.2秒

原生動物類4.0～6.7秒

白斑病2.7秒

感染性胰壞死4.0秒

病毒性出血病1.6秒

防止UVC紫外線對人體的傷害

UVC紫外線對人體傷害的主要部位是眼睛、裸露的皮膚，短期高強度照射可灼傷眼睛及皮膚，長期高強度照射嚴重的甚至會造成皮膚癌。

UVC紫外線穿透力極弱，普通透明玻璃、衣服、塑料、塵埃等均能完全阻擋。因此戴著眼鏡(如無眼鏡則避免眼睛直視紫外線燈)、把衣服盡量遮住裸露皮膚，就能保護眼睛與皮膚避免受UVC紫外線的傷害。

短時間照射紫外線就猶如在烈日太陽下曬一樣，對人體並無傷害反而有益，UVB紫外線能促進體內礦物質代謝和維生素D的形成。

防止UVC紫外線傷害的原則：1）戴眼鏡(普通玻璃或樹脂鏡片均可)；2）避免眼睛直視紫外線燈；3）穿長袖衣服，遮蓋手部等裸露皮膚；4）利用身邊物品阻擋紫外線，如牆壁、傢具、窗帘、書本報紙等；5）避免長時間照射紫外線，短時間照射對人體並無傷害。

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