UVGI-metodilla (eng. ultraviolet germicidal irradiation) sisätilojen puhdistaminen on tutkitusti tehokas tapa deaktivoida erilaisia taudinaiheuttajia (mukaan lukien koronavirus SARS-CoV-2). Bakteereja ja viruksia deaktivoidaan altistamalla ne UV-säteilylle korkeaenergeettisten lamppujen avulla.

COVID-19 -pandemia on lisännyt tarvetta desinfioida suuria määriä sekä ilmaa että erilaisia pintoja, joten viime aikoina esim. sairaalat ovat lisänneet ns. UVGI-puhdistusrobottien käyttöä. Metodilla voi kuitenkin olla epäsuoria haittavaikutuksia ihmisille, joita ei olla ennen tutkittu. Haittavaikutukset liittyvät sisäilmanlaadun heikkenemiseen, joka johtuu käytettävästä UV-säteilystä.

– Toteutimme tietääksemme ensimmäisen kokeellisen tutkimuksen, jossa UVGI-laitteen vaikutuksia tutkitaan sisäilman ilmanlaadun kannalta, sanoo väitöskirjatutkija Frans Graeffe Helsingin yliopiston Ilmakehätieteen keskus INARista.

– Lähdimme tutkimaan, miten UVGI-puhdistusrobotin käyttö vaikuttaa sisäilmanlaatuun, jotta voisimme paremmin ymmärtää sen mahdollisesti aiheuttamia haittavaikutuksia.

Puhdistuksen UV-lamppujen syttyessä kaasujen ja pienhiukkasten määrä nousi huomattavasti

Ilmakehässä auringon UV-säteily mahdollistaa suurimman osan siellä tapahtuvasta kemiasta, kuten esim. hapettimien muodostumisen, joihin lukeutuvat mm. otsoni (O₃) ja hydroksyyliradikaali (OH). Kun UVGI-puhdistusrobotit käyttävät UV-säteilyä sisätiloissa, on mahdollista, että ulkona tapahtuvat reaktiot tapahtuvat myös sisällä.

Säteilyn aiheuttamat reaktiot voivat muodostaa erinäisiä kaasuja ja pienhiukkasia, jotka hengitettynä ovat haitallisia ihmisten terveydelle. Korkeat pienhiukkaspitoisuudet on yhdistetty moniin sairauksiin (kuten esim. hengityselinsairaudet).

– Toimme sairaaloissa käytettävän UVGI-laitteen Helsingin yliopiston aerosolifysiikkalaboratorioon. Hyödyntämällä erilaisia moderneja mittauslaitteita, kuten mm. massaspektrometrejä, pystyimme mittaamaan muodostuvien kaasujen sekä pienhiukkasten pitoisuuksia, kokoa ja kemiallista koostumusta, kertoo Graeffe.

– Meidän mittaustuloksemme näyttävät selvästi, että aina kun UV-lamput syttyivät (eli huoneen puhdistus alkoi), sekä kaasujen että pienhiukkaset määrät nousivat huomattavasti.

Sekä hiukkasmäärät että kaasujen pitoisuudet alkoivat laskea mm. ilmanvaihdon kautta, heti kun UV-lamput sammuivat, mutta pitoisuudet palasivat alkuperäiselle tasolle vasta noin 30-40 minuuttia UV-lamppujen sammuttamisesta.

– Huoneen puhdistuksen jälkeen olisi parempi odottaa jonkin aikaa ennen sinne menemistä, tai sitten huoneeseen menevä henkilö voisi suojautua esim. tarpeeksi tehokkaalla hengityssuojaimella, sanoo Graeffe.

Koska UV-lamppujen aiheuttamien kaasujen ja pienhiukkasten muodostumismekanismit ovat monimutkaisia, tuloksista ei voi suoraan käyttää johtopäätöksiä eri ympäristöistä. Ainakin UVGI-laitteen teho, säteilyaika ja UV-säteilyn aallonpituus sekä puhdistettavan huoneen koko, ilmanvaihto ja valmiiksi oleva ilmanlaatu vaikuttavat siihen, miten eri UVGI-laitteet vaikuttavat ilmanlaatuun.

Vastaavaa UVGI-metodia käytetään nykyään myös enenevissä määrin yksityisissä ja yleisissä tiloissa, jolloin säteily on testattua laitetta heikompaa, mutta säteilytys jatkuu pidempään. Tulosten perusteella vaikutuksia ilmanlaatuun täytyy tutkia tarkemmin ennen laitteiden laajaa yleistymistä, jotta ymmärretään kuinka erilaiset UVGI-laitteet vaikuttavat sisäilmanlaatuun ja miten laitteiden tuomat hyödyt (virusten torjunta) vertautuu niiden haittoihin (ilmanlaadun huonontuminen).