研究发现，杀菌紫外线灯可能会产生室内空气污染物

麻省理工学院的研究人员发现，虽然222纳米紫外线灯对杀死包括SARS-CoV-2在内的病原体有用，但它可能会在室内空间产生有害化合物，应该在通风的情况下使用。

　　

许多减少Covid-19和流感等疾病传播的努力都集中在掩蔽和隔离等措施上，但另一种有用的方法是通过过滤或杀菌紫外线来减少空气中病原体的负荷。传统的紫外线源可能对眼睛和皮肤有害，但发射不同波长(222纳米)的新光源被认为是安全的。 

然而，麻省理工学院的一项新研究表明，这些紫外线会在室内产生潜在的有害化合物。虽然研究人员强调，这并不意味着应该完全避免使用新的紫外线灯，但他们确实表示，研究表明，在给定的室内环境中，灯光的强度适当，并且与适当的通风一起使用是很重要的。 

这项研究结果发表在《环境科学与技术》杂志上，论文作者是麻省理工学院博士后维多利亚·巴伯、博士生马修·戈斯、杰西·克罗尔教授，以及麻省理工学院、Aerodyne研究中心和哈佛大学的另外六人。 

虽然克罗尔和他的团队通常研究室外空气污染问题，但在大流行期间，他们对室内空气质量越来越感兴趣。通常，室内很少发生光化学反应，不像室外，空气经常暴露在阳光下。但随着使用化学方法或紫外线清洁室内空气的设备，“突然之间，一些氧化被带到室内，”引发潜在的级联反应，克罗尔说。

 最初，紫外线与空气中的氧气相互作用形成臭氧，臭氧本身就对健康构成威胁。“但是，一旦你制造了臭氧，就有可能发生所有这些其他的氧化反应，”克罗尔说。例如，紫外线可以与臭氧相互作用，产生一种叫做OH自由基的化合物，它也是一种强大的氧化剂。

巴伯现在是加州大学洛杉矶分校的助理教授，他补充说:“如果环境中有挥发性有机化合物，基本上在所有的室内环境中都有，那么这些氧化剂就会与它们发生反应，产生这些氧化的挥发性有机化合物，在某些情况下，它们比未氧化的前体对人体健康的危害更大。”她说，这个过程还会导致二次有机气溶胶的形成。“再说一次，这种东西对呼吸有害，所以在室内环境中使用它并不理想。”

克罗尔说，这种化合物的形成在室内尤其成问题，因为人们在室内待的时间太长了，而低通风率意味着这些化合物可能会积累到相对较高的水平。 

在对室外空气中的这些过程进行了多年的研究后，该团队手头上有合适的设备，可以直接在室内观察这些污染形成过程。他们进行了一系列实验，首先将清洁空气暴露在受控容器内的紫外线下，然后每次添加一种有机化合物，看看它们对所产生的化合物有什么影响。虽然还需要进一步的研究来证明这些发现如何适用于真实的室内环境，但二次产物的形成是显而易见的。 

利用新的紫外波长的设备，称为KrCl准分子灯，仍然相对罕见和昂贵。它们在一些医院、餐馆或商业环境中使用，而不是在家里使用。但是，尽管它们有时被吹捧为通风的替代品，特别是在难以通风的旧建筑中，但新的研究表明，这并不合适。“我们的重大发现是，这些灯不是通风的替代品，而是一种补充，”克罗尔说，他是土木与环境工程和化学工程教授。 

一些人提出，有了这些设备，“也许如果你能在室内杀灭病毒和细菌，你就不需要担心通风问题了。”不幸的是，我们的研究表明，情况并非如此，因为当你的通风不足时，这些二次产物就会堆积起来，”克罗尔说。 

他提出了一种不同的方法:“可能存在一个最佳点，在这个点上，你可以从光线中获得健康益处，病原体的失活，但也不会因为污染物形成而带来太多的不利影响，因为你正在将其排出体外。” 

Barber指出，到目前为止的结果都来自于精确控制的实验室实验，实验中空气被装在一个特氟龙袋子里进行测试。她说:“我们在袋子里看到的东西不一定能直接与你在真实的室内环境中看到的东西相比较，但它确实很好地说明了在这些设备的辐射下可能发生的化学反应。”

 高斯补充说:“这项工作使我们能够验证一个简单的模型，我们可以将参数插入到与实际室内空间更相关的模型中。”在论文中，他们利用这些信息“试图应用我们所采取的测量方法来估计实际室内空间会发生什么。”他说，研究的下一步将是尝试在真实的室内空间进行后续研究。 

“我们已经证明这些是一个潜在的问题，”克罗尔说。“但为了了解真实世界的全部影响，我们需要在真实的室内环境中进行测量。”

“这些222纳米辐射设备被部署在浴室、教室和会议室，而没有充分考虑其操作的潜在好处和/或危害，”美国国家标准与技术研究所的研究科学家达斯汀·波普迪克(Dustin Poppendieck)说，他没有参与这项研究。“这项工作为适当量化这些设备对健康的潜在负面影响奠定了基础。重要的是，在依靠这项技术帮助预防下一次大流行之前，完成这一过程。”

这项工作得到了美国国家科学基金会、哈佛全球研究所和NIEHS毒理学培训补助金的支持。