‏لامپ یو وی و استریلازیسیون آکواریوم

 

انسان از قرنها پیش اعتقاد داشت که نور خورشید می تواند از اشاعه عفونتها جلوگیری کند.در سال 1877 دو محقق انگلیسی به نامهای دانز و بلونت دریافتند که تکثیر میکروارگانیسمها زمانی که تحت تابش نورآفتاب قرار می گیرد متوقف می گردد. تحقیقات بعدی نشان داد که عامل این پدیده طیف غیر قابل رؤیت اشعه خورشید با طول موج 254 نانومتر است. در پی این کشف ، امکان طراحی و ساخت دستگاههای مولد اشعه باکتری کش میسر گردید. امروزه این نوع اشعه که باعث جلوگیری از فعالیت باکتریها می گردد به عنوان اشعه ماورای بنفش”UV” شناخته شده است. تحقیقات جدید در مورد تاثیر این پرتو بر روی میکروارگانیسم ها منتج به ساخت سیستمهای جدید ضدعفونی برای مایعات ، هوا و همچنین سطح اجسام گردید. بدین ترتیب ، ضدعفونی بدون استفاده از مواد شیمیایی و یا به کارگیری حرارتهای بالا میسر شد و ضدعفونی در مواردی که قبلا مشکل و یا غیر ممکن بود نیز امکان پذیر گردید. امروزه ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش ، نه فقط به عنوان یک روش با ارزش و موثر شناخته شده، بلکه در خیلی از موارد به عنوان مکمل سایر روشهای ضدعفونی بکار گرفته می شود.

 

 

مکانیسم ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش

 

برخلاف اغلب ضدعفونی کننده ها، تشعشع اشعه ماورای بنفش ، میکروارگانیسم ها را به وسیله اثر متقابل شیمیایی غیر فعال نمی کند بلکه آنها را به وسیله جذب نور توسط خودشان غیر فعال می نماید که باعث واکنش فتوشیمیایی می شود. اشعه مذکور ، مواد مولکولی ضروری برای عامل سلولی را تغییر می دهد. چون اشعه uv در دیواره سلول میکروارگانیسم ها نفوذ می کند، اسیدهای نوکلئیک و دیگر مواد سلولی حیاتی به وسیله آن اثر، تحت تاثیر قرار می گیرند. در نتیجه ، سلولهایی که در معرض این اشعه قرار گرفته اند صدمه دیده و یا نابود می شوند. مدارک کافی وجود دارد که اگر انرژی uv به مقدار کافی به ارگانیسم ها تابیده شود، اشعه uv می تواند آب را به اندازه ای که نیاز است ضدعفونی کند. برای از بین بردن میکروارگانیسم های کوچک مانند باکتریها و ویروسها مقداری اشعه uv لازم است اما برای از بین بردن و غیر فعال کردن پروتوزا مانند ژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم انرژی uv مورد نیاز ، چندین برابر انرژی لازم برای غیر فعال کردن باکتریها و ویروسها خواهد بود. در نتیجه اشعه uv برای ضدعفونی کردن و یا برای آبهای زیرزمینی که در آنها ژیاردیا و کریپتواسپوریدیوم وجود ندارد موثر است.

 

 

محدوده طول موج اشعه uv برای ضدعفونی

 

انرژی موجی اشعه uv در محدوده طول موج اشعه الکترومغناطیسیnm) 100-400) بین اشعه ایکس و طیف نور مرئی است.منطقه بهینه برای میکروب کشی توسط اشعه uv در محدوده nm) 245-285) است. ضدعفونی توسط اشعه uv، هم به وسیله لامپهای با فشار کم که حداکثر انرژی خروجی آنها در طول موج 7. 253 است و هم با لامپهای فشار متوسط که انرژی آنها در طول موج nm) 180-370) است و یا لامپهایی که انرژی آنها در دیگر طول موج ها با شدتهای زیاد نوسانی منتشر می شود، انجام می گیرد.

موارد بکارگیری روش ضدعفونی با اشعه uv

سه مورد اصلی استفاده از روش ضدعفونی با اشعه uv وجود دارد :

ضدعفونی مایعات

ضدعفونی فضاها

ضدعفونی سطوح اجسام

ضدعفونی مایعات

روش ضدعفونی با اشعه uv می تواند برای آب آشامیدنی ، آبهای فرایندی و فاضلاب یعنی تمامی مواردی که آب بدون آلودگی یا با آلودگی تقلیل یافته مورد نظر است، استفاده شود. امروزه کلرزنی بیش از هر روش دیگری برای ضدعفونی کردن آب ، مورد استفاده قرار می گیرد ولی متاسفانه کلر “هالوفرم” هایی نظیر کلروفرم ایجاد می کند که احتمال تاثیر سرطان زایی آنها شناخته شده است. این امر باعث گردید که محققان به طور جدی در صدد جایگزینی و یا محدودکردن به کارگیری این ماده شیمیایی برآیند. تنها روش شناخته شده امروزی که هیچ تغییری در خواص شیمیایی و فیزیکی آب ایجاد نکرده و ماده ای به آب اضافه نمی نماید، ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش است.

 

موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی مایعات :

صنایع غذایی

آبهای فرایندی و آب آشامیدنی

پرورش ماهی ، میگو ، دام و طیور

فاضلابهای شهری و صنعتی

صنایع آرایشی و بهداشتی ، شیمیایی ، دارویی و الکترونیک (آب فوق العاده تمیز)

استخرهای شنا ، آبنماها و جکوزیها

سیستمهای آب خنک کننده مدار بسته و سیستمهای تهویه مطبوع

ضدعفونی فضاها و سطوح

ضدعفونی فضا و سطوح بعد از ضدعفونی آب یکی از مهمترین و موفقترین موارد استفاده از اشعه ماورای بنفش به شمار می آید. در حالی که ضدعفونی هوا با وسایل متداول ضدعفونی به سختی ممکن بوده و یا عملی نباشند، اشعه ماورای بنفش به عنوان وسیله ای موثر برای از بین بردن میکروارگانیسم های معلق در هوا به کار می رود. در این روش کل هوای موجود در فضا به کمک جریان طبیعی از مجاورت لامپها عبور نموده و تراکم میکروبی موجود در فضا به میزان بسیار زیادی تقلیل می یابد. بدین ترتیب از انتقال بیماریها و عفونتهایی که از راه تنفسی سرایت می کنند جلوگیری می گردد.

 

موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی فضاها :

بیمارستانها (اتاق عمل ، اتاق انتظار ، بخشها و لباسشوییها)

داروسازی ، آزمایشگاهها و آشپزخانه ها

صنایع غذایی ، کشتارگاهها ، صنایع لبنی ، پرورش دام و طیور ، تولید خشکبار

تهویه مطبوع

 

 

موارد کاربرد اشعه uv برای ضدعفونی سطوح اجسام

 

ضدعفونی مواد بسته در صنایع غذایی مانند فویل ، قوطی و بطری

جلوگیری از آلودگی مواد در فرآیند تولید و بسته بندی

مخازن ، ظروف و بطری و همچنین دستگاههای پرکن

عوامل موثر بر بازده ضدعفونی توسط اشعه uv

برخلاف بسیاری از ضدعفونی کننده ها، اشعه uv یک فرایند فیزیکی است که به زمان تماس جهت غیر فعال سازی مواد بیماری زا ، بستگی دارد. برای رسیدن به غیرفعالسازی ، اشعه uv باید توسط میکروارگانیسم جذب شود بنابراین هر عاملی که از رسیدن اشعه uv به میکروارگانیسمهای جلوگیری کند باعث کاهش تاثیر ضدعفونی کردن می شود. گزارش داده اند که pH روی خاصیت ضدعفونی توسط اشعه uv موثر نیست، عواملی که روی بازده ضدعفونی توسط اشعه uv موثرند عبارتند از :

فیلم های شیمیایی و مواد آلی و غیر آلی حل شده : رسوب جامدات روی سطح لامپ uv می تواند شدت اشعه uv را کاهش داده، در نتیجه باعث کاهش بازده ضدعفونی گردد. به علاوه فیلمهای تشکیل شده، ناشی از تاثیر مواد آلی ، منیزیم ، کلسیم و رسوبات آهن هستند که گزارش شده است. آب که غلظت آهن ، سختی ، سولفید هیدروژن و مواد آلی در آن زیاد باشد بسیار مستعد تشکیل رسوب است، که به تدریج شدت کارایی اشعه uv را کاهش می دهد. تنوع مواد شیمیایی می تواند عبوردهی اشعه uv را کاهش دهد، که آنها شامل اسیدهای هیومیک ، مواد فنولیک و سولفونات لیگنین ، کروم ، کبالت ، مس و نیکل هستند. همچنین عوامل رنگی مانند چای و مواد استخراج شده برگ گیاهان باعث کاهش شدت uv می شود.

 

اجتماع میکروارگانیسم ها و کدورت: سطح ذرات ، محل پرورش و نگهداری باکتریها و دیگر باکتریهای بیماریزا است. لذا وجود ذرات روی بازده ضدعفونی به دلیل اینکه باکتریها را از پرتو اشعه uv محافظت و نیز نور اشعه uv را متفرق می کند موثر است به هر حال کدورت زیاد باعث تاثیر ، روی ضدعفونی می شود. همانند ذرات که باعث کدورت می شوند، اجتماع میکروارگانیسم ها نیز می تواند روی بازده ضدعفونی موثر باشد و آن به این دلیل است که باعث می شود با کتریهای بیماری زا در آنها جایگزین شده، عملا در پناه قرار گیرند.

 

مزایای کاربرد اشعه uv

رفع موثر آلودگی میکروبی بدون آلودگی شیمیایی

ضدعفونی فوری بدون نیاز به مخزن تماس

ضدعفونی موثر میکروارگانیسمهای مقاوم در برابر کلر و اوزون

عدم ایجاد ترکیبات جانبی مضر و بیماریزای شیمیایی

عدم ایجاد طعم و بوی شیمیایی

عدم تغییر در کیفیت فیزیکی و شیمیایی

عدم ایجاد عوارض فوری و حساسیت

عدم تخریب محیط زیست

تاثیر زیست محیطی استفاده از اشعه ماورای بنفش

به سبب آنکه اشعه ماورای بنفش یک عامل شیمیایی نیست ، هیچ باقی مانده سمی تولید نمی کند اما ممکن است ترکیبات شیمیایی مخصوصی به وسیله اشعه ماورای بنفش دچار تغییر گردند. عموما تصور می شود که این ترکیبات به شکل بی ضررتری تجزیه می شوند، اما هنوز به پژوهشهای بیشتری در این زمینه نیاز است. در حال حاضر باید باور داشت که ضدعفونی با اشعه ماورای بنفش هیچ گونه تاثیر زیست محیطی مطلوب یا نامطلوب ندارد.

در تانک گیاهی بصورت جداگانه و یا داخل فیلتر سطلی نیز گاهی استفاده می شود اما در موارد خیلی ضروری مانند حمله جلبک سبز آبی و یا آلودگی میکروبی خطرناک برای ماهیان با ارزش.

البته این ضد عفونی به باکتریهای مفید داخل فیلتر ضربه نمی زند بلکه مقداری از باکتریهای معلق آب را از بین می برد.

 

 

استفاده از اشعه ماررا بنفش در تانک گیاهی – UV in aquaplants

 

یکی از با ارزشترین ابزارهای یک آکواریومیست  این وسیله است که گاهی در کابینت زیر یک تانک گیاهی در کنار ست حرفه ای و خاص دیده می شود.

شاید بارها از خود پرسیده باشید اگر تمامی باکتریهای مفید و غیر مفید را می کشد پس دشمن اصلی سیکل ماست اما نه .

گاهی ممکن است یک ابزار در تانک گیاهی ضروری نباشد و یا حتی زیاد استفاده نشود ولی خریده و نگهداری می شود .

ده ها مدل قیچی ، شن کش و …

در این نوشته برای شما ضرورت وجود این دستگاه را توضیح می دهم.

اگر طبق توصیه ها پیش می روید پس حتما اگر یک ست حرفه ای دارید می بندید یووی فراموش نشود مخصوصاً در پلنت گرمسیری و با وجود دیسکس .

همانطور که می دانید استفاده از دارو و نمک در تانک گیاهی باعث نابودی گیاهان می شود و گرفتن ماهیهای مریض در میان انبوه گیاهان کاری غیر ممکن و دشوار هست . اگر هم موفق به گرفتن ماهی مریض شویم – این کار مساوی با بیرون آمدن انبوه گیاهان از ریشه و بهم خوردن فضولات فرو رفته در خاک و بار دیگر ایجاد انگل و قارچ در تانک خواهد شد .

در تانکهایی که با گیاهان انبوهی سرکار داریم – می توانیم با استفاده از دستگاه UV و روشن کردن آن در بازه زمانی مختلف – از بسیاری بیماریها پیشگیری کنیم .

همچنین در مبارزه با برخی جلبک ها نقش کلیدی ایفا می کند.

 

لامپ یو وی

 

استریلیزاسیون روش مفیدی برای از بین بردن و کنترل پاتوژن های میکروبی ماهی هاست طول این اشعه بین نور مرئی و اشعه X قرار گرفته است. اشعه ماوراء بنفش (UV) عموماً میکرو ارگانیسمها را از طریق حمله به محتویات سلولیشان از بین می برد . این دستگاه می تواند ویروسها، باکتریها، قارچ ها و Amyloodinium/ Oodinium را از بین برده و همچنین روی ارگانیسم های بزرگتر از قبیل Protozoans Ichthyophthirius کرمها و سخت پوستان تأثیر می گذارد. البته برای این جانداران باید دوز بیشتری از اشعه بکار رود به این دلیل از UV به ندرت برای از بین بردن این جانداران استفاده می شود- اشعه UV با غیر فعال کردن DNA باعث کشتن میکرو ارگانیسم ها می شود و در این فرایند 3 فاکتور- ازعوامل مؤثر اشعه UV است.

 

1- اندازه میکرو ارگانیسم

2 – شدت اشعه

3- نفوذ اشعه در آب

 

طبق تحقیقات انجام شده طول موج 4/253 نانومتر بیشترین اثر بخشی را دارد و از فوائد مفید استفاده از UV، عدم تأثیر اشعه روی ماهیها، گیاهان و محیط است.اشعه UV فقط روی جریان آبی که از درون دستگاه می گذرد تأثیر دارد. بنابر این نیازی به افزودن تهویه و یا تناسب دما نیست.

طول موج اشعه فوق بنفش با 254 نانومتر به وضوح اثر ضد میکروبی داشته و بی تردید برای از بین بردن موجودات میکروسکوپی مضر بسیار موثر است.

این دستگاه از یک لامپ uv تشکیل شده که درون لوله ای از کوارتز قرار گرفته و بدین ترتیب آب می تواند آزادانه در اطراف منبع تولید uv جریان یابد.

پرتوهای uv با تغییر در ساختمان DNA سلولی باعث غیر فعال شدن ویروسها ، باکتریها ، تک یاخته ای های انگلی و انواع اسپورهای بیماری زا می گردند. برای اینکه استریلیزاسیون با uv موثر واقع شود باید از انرژی کافی برای کشتن بزرگترین اجرام بیولوژیک نظیر تک یاخته ها و تخمهای ترماتودها و سایر کرمها برخوردار باشد مثلا” برای کشتن ایکتیو فتیریوس( ichthyophthirius ) به انرژی معادل 180 میکرو وات احتیاج دارد.

سیستم های تولید uv برای تاثیر بهتر نیاز به آب از پیش تصفیه شده ، لوله کوارتزی تمیز ، تعویض مرتب لوله و لامپهای مناسب از نظر تعداد و اندازه دارد تا بتواند میزان انرژی مورد نیاز را فراهم کند .

نکته حائز اهمیت این است که این اشعه تمام باکتری های مفید و غیر مفید را از بین می برد لذا بیشتر برای تانک هایی توصیه می شود که فیلتر اکسترنال دارند و معمولا در راه خروجی آن قرار می دهند .

در صورت درست استفاده کردن و رعایت نکات فنی حتی در تانکهایی که فیلتر اینترنال هم دارند خالی از لطف نیست در صورتی که دقت مورد نظر مبذول شود.

اگر یو وی در زمان طی شدن سیکل ازت استفاده شود سیکل طی نشده و تمام باکتری های مفید از بین می روند ولی بعد از اتمام سیکل می توانیم از این دستگاه جهت پیشگیری از بیمار شدن ماهیها استفاده کنیم .

پرتو uv به سه طیف عمده تقسیم میشود : uva , uvb , uvc

طیف uvc بالاترین میزان انرژی و بیشترین پتانسیل تخریب بیولوژیکی را دارد که خوشبختانه این پرتو از شیشه معمولی عبور نمی کند.