研究发现，紫外线杀菌灯可能产生室内空气污染物

减少 Covid-19 和流感等疾病传播的许多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减少空气传播病原体的负荷。传统的紫外线源可能对眼睛和皮肤有害，但以不同波长（222纳米）发射的新型光源被认为是安全的。

然而，麻省理工学院的新研究表明，这些紫外线灯可以在室内空间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，重要的是这些灯在给定的室内情况下具有合适的强度，并且与适当的通风一起使用。

研究结果发表在 《环境科学与技术》杂志上，最近麻省理工学院博士后维多利亚·巴伯（Victoria Barber），博士生马修·戈斯（Matthew Goss），杰西·克罗尔（Jesse Kroll）教授以及麻省理工学院，Aerodyne Research和哈佛大学的其他六人发表了一篇论文。

虽然克罗尔和他的团队通常致力于室外空气污染问题，但在大流行期间，他们对室内空气质量越来越感兴趣。通常，室内几乎没有光化学反应，不像室外空气经常暴露在阳光下。但是，随着使用化学方法或紫外线清洁室内空气的设备，“突然间，一些氧化被带到室内”，引发了潜在的连锁反应，Kroll说。

最初，紫外线与空气中的氧气相互作用形成臭氧，这本身就是一种健康风险。“但是，一旦你制造了臭氧，就有可能发生所有这些其他氧化反应，”克罗尔说。例如，紫外线可以与臭氧相互作用产生称为OH自由基的化合物，这些化合物也是强大的氧化剂。

Barber现在是加州大学洛杉矶分校的助理教授，他补充道：“如果你的环境中有挥发性有机化合物，你基本上在所有室内环境中都是如此，那么这些氧化剂会与它们发生反应，你制造出这些氧化的挥发性有机化合物，在某些情况下，这些化合物对人类健康的危害比它们未氧化的前体更大。她说，这个过程还导致二次有机气溶胶的形成。“同样，这种东西对呼吸有害，所以把它放在室内环境中并不理想。

Kroll说，这种化合物的形成在室内尤其成问题，因为人们在那里度过了如此多的时间，而低通风率可能意味着这些化合物可能会积累到相对较高的水平。

在室外空气中研究这些过程多年后，该团队拥有合适的设备，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，然后一次添加一种有机化合物，看看它们如何影响产生的化合物。尽管需要进一步研究以了解这些发现如何应用于真实的室内环境，但二次产物的形成是明确的。

使用新紫外线波长的设备，称为KrCl准分子灯，仍然相对罕见且昂贵。它们用于一些医院、餐馆或商业环境，而不是家庭。但是，虽然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，但这项新研究表明这是不合适的。“我们的重大发现是，这些灯不是通风的替代品，而是通风的补充，”土木与环境工程以及化学工程教授克罗尔说。

一些人提出，有了这些设备，“也许如果你可以在室内灭活病毒和细菌，你就不需要担心通风问题了。我们展示的是，不幸的是，情况并不一定如此，因为当你通风较少时，你会得到这些二次产品的堆积，“克罗尔说。

他提出了一种不同的方法：“可能有一个最佳点，你可以获得光的健康益处，病原体的失活，但污染物形成的危害并不多，因为你正在通风。

Barber指出，到目前为止，结果来自精确控制的实验室实验，特氟龙袋中装有空气进行测试。“我们在包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媲美，”她说，“但它确实很好地描绘了在这些设备的辐射下可能发生的化学反应。

Goss补充说：“这项工作使我们能够验证一个简单的模型，我们可以插入与实际室内空间更相关的参数。在论文中，他们使用这些信息“试图应用我们采取的测量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现实世界的室内空间中进行测量的后续研究。

“我们已经证明这是一个潜在的问题，”克罗尔说。“但为了了解对现实世界的全部影响，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，教室和会议室中，没有充分考虑与其操作相关的潜在益处和/或危害，”国家标准与技术研究所的研究科学家Dustin Poppendieck说，他与这项研究无关。“这项工作为正确量化这些设备的潜在负面健康影响奠定了基础。重要的是，在依靠该技术来帮助预防下一次大流行之前，完成此过程非常重要。

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毒理学培训资助的支持。