早在1878年人类就发现了太阳光中的紫外线具有杀菌消毒作用：日常生活中晒衣服就是利用天然光源中的紫外线达到杀菌消毒的目的。紫外线是波长在200～400nm的电磁波，它分为4个波段——真空紫外、UVC、UVB、UVA。其中能杀菌消毒的紫外波段为200～300nm，即UVC和UVB部分。通常人们较关注微生物对紫外线的吸收频谱，认为253.7nm是紫外线消毒的最佳波段。出于紫外线在波长为253.7nm附近的杀菌效果比较好，所以杀菌用的光源一般使用低压汞灯和特殊的紫外线用玻璃管和石英玻璃管。目前能够输出足够的UVC强度用于工程消毒的只有人工汞（合金）灯光源，紫外线杀菌灯灯管由石英玻璃制成，汞灯根据点亮后的灯管内汞蒸气压的不同和紫外线输出强度的不同，分为三种：低压低强度汞灯、中压高强度汞灯和低压高强度汞灯。

1.紫外线杀毒机理

紫外线消毒是一种物理消毒方法，紫外线消毒并不是杀死微生物，而是去掉其繁殖能力进行灭活。

细菌的细胞中包含有细菌的遗传信息核酸DNA和RNA，当核酸被紫外线照射时会大量地吸收紫外光，从而会在体内形成一部分的间二氮杂苯（主要构成为蛋白酶）和间二氮杂苯的导构体。这种物质会使细菌自身的新陈代谢机能出现障碍，并且会导致细菌的遗传性出现问题，而持续的紫外线照射，最后就会导致因为上述原因所造成的细菌群体死亡。此外，紫外光除了杀菌的用途外，也可用于让微生物降低自身的“活动性”，有些细菌在可见光的照射下是比较活跃的，称之为“光恢复”特性，也就是说，在波长为300～500nm的可见光下，细菌自身有一种光恢复酶素会让细菌种群变得很活跃，自身会大量繁殖。所以，当需要控制这种细菌的数量及种群时，则可以考虑用微弱的紫外线进行照射，将细菌的数量控制在一定范围之内。

紫外光杀菌根据光波长的不同而有不同的效果。当光的波长在300nm以下时，会有杀菌的效果，而在260nm附近时对细菌的杀灭效果会更加明显。但对细菌的杀灭效果也和细菌存在的环境及细菌是否存在变异体有着直接的关系，例如对枯草牙孢杆菌的紫外线照射杀菌中，对一般的枯草牙孢杆菌要达到99.9%的杀菌效果只需要21.6μW/cm²，而对掺杂了变异体的枯草牙孢杆菌就需要33.3μW/cm²。

2.影响紫外线杀菌的因素

（1）灯管的照射强度与照射时间

紫外线的照射强度是影响消毒效果的重要因素，按照卫生部《消毒技术规范》的要求，新的紫外线灯管的照射强度应大于100μW/cm²（距离1m处），使用中的紫外线灯管的照射强度也不小于70μW/cm²（距离1m处）。在符合照射强度要求的范围内，当照射剂量相等时，不同照射强度的紫外线杀菌效果相近，也就说在紫外线灯管照射强度较强时，较短的照射时间就可以杀灭细菌，在紫外线灯管照射强度较弱时，适当的延长照射时间，亦可达到良好的消毒效果；当紫外线灯管的照射强度低于40μw/cm²时（距离1m处），无论如何延长照射时间，都不能达到满意的杀菌效果，此时的紫外线灯管还能发光，但应及时更换。对使用中的紫外线灯应3～6个月用紫外线辐射照度仪做一次强度检测，检测应按《消毒技术规范》的要求测定，在电压220V、温度20℃以上，相对湿度小于60%、开灯5min后的稳定强度为紫外线杀菌灯的辐射强度；也可用紫外辐射强度化学指示卡测定，指示卡距灯管1m处，照射1min后光敏涂料由白色变为紫色，与标准色块相比，便可知灯管的辐射强度。因此，定期检测紫外线灯的照射强度，以便达到良好的消毒效果。

（2）灯管的数量与悬挂距离(www.daowen.com)

紫外线灯管的数量要根据消毒空间的大小以及消毒空间的要求来定，一般空气消毒时，每10m²悬挂一支30W紫外线灯管为宜，悬挂高度一般不超过2m，最高不超过2.5m，因为消毒效果与距离成反向线性关系；用紫外线对物体表面进行消毒时，灯管距物体表面的距离一般不超过1m，照射时间一般不少于30min。另外，在安装紫外线灯管时，采用多盏灯且相互垂直来抵消暗区，防止死角的存在，以便达到理想的消毒效果。

（3）环境的湿度与温度

环境中的湿度增大，空气中的颗粒也随之增大，这样就阻碍了紫外线的穿透率，使有效杀菌率降低。在室温11～17℃和相对湿度30%～60%的范围内杀菌效果良好。当室温不变而相对湿度增大30%时，紫外线的照射强度则下降20%，当相对湿度达80%时，紫外线的杀菌率下降30%～40%。因此，在紫外线消毒时，为达到良好的消毒效果，应注意保持室内的干燥。环境温度对紫外线的照射强度有一定的影响，温度过高或过低都会使照射强度降低，室温在20～40℃范围内，紫外线的照射强度最大且稳定；室温为4℃时，照射强度比最佳时下降65%～80%左右，极大地降低了消毒效果。在紫外线消毒时，一定要考虑到温度因素，适当调整消毒时间。

（4）微生物的数量、类型及悬浮物

微生物的数量愈多，所需紫外线的剂量愈大。不同的微生物类型对紫外线的耐受力也不同。细菌的芽孢、真菌的孢子对紫外线的耐受力较强，一般细菌的繁殖体对紫外线比较敏感，一般细菌的芽孢较繁殖体对紫外线的耐受力强2～7倍。空气中悬浮物的存在也影响紫外线的消毒效果，它们能阻挡或吸收紫外线，使紫外线的照射强度降低，降低了紫外线的杀菌率，当空气中含有800～900个/cm³尘粒时，紫外线的杀菌效能可降低20%～30%。由此可见，减少室内悬浮物的数量，根据室内微生物的情况制定适宜的照射时间是必要的。

3.水消毒应用

在对水的消毒技术中，常用的方法是在水中加入氯进行消毒。但对于下水道流水的杀菌消毒，考虑到对生态系统的影响，在同样的杀菌效果下，也可用紫外线代替氯进行消毒杀菌。