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光輻射的危害及其防治

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光輻射的危害及其防治



什么是光輻射


一般按輻射波長(zhǎng)及人眼的生理視覺(jué)效應(yīng)將光輻射分成三部分:紫外輻射、可見(jiàn)光和紅外輻射。以電磁波形式或粒子(光子)形式傳播的能量,它們可以用光學(xué)元件反射、成像或色散,這種能量及其傳播過(guò)程稱(chēng)為光輻射。



光輻射的危害


近年來(lái)的光生物學(xué)研究表明,光輻射與人類(lèi)健康息息相關(guān),不管是紫外光、可見(jiàn)光、紅外光,在照射適當(dāng)?shù)那闆r下,都能對(duì)人體的生理產(chǎn)生積極的影響。然而,在照射不足或者照射過(guò)度的情況下,光輻射帶來(lái)的影響要么是可以忽略的,要么就存在潛在危害。


紫外危害

紫外輻射是指波長(zhǎng)范圍在100nm—400nm的光輻射,一般把100nm—280nm稱(chēng)作UVC,把280nm—315nm稱(chēng)作UVB,把315nm—400nm稱(chēng)作UVA。其中100nm—200nm的紫外輻射被大氣吸收,對(duì)人類(lèi)沒(méi)有影響,被稱(chēng)為真空紫外,因此對(duì)人類(lèi)有影響主要是200nm—400nm的紫外輻射。


研究表明,紫外線(xiàn)的有害效應(yīng)主要是由于紫外線(xiàn)對(duì)脫氧核糖核酸(DNA)的作用造成的。最有害的效應(yīng)是細(xì)胞致死,其它的效應(yīng)則包括致突、致癌、干擾DNA、核糖核酸(RNA)和蛋白質(zhì)的合成、細(xì)胞分裂的延遲、以及在通透性和能動(dòng)性上的變化等。


就目前所知,紫外線(xiàn)對(duì)人體的有益效應(yīng)極少(如促進(jìn)人的皮膚中產(chǎn)生維生素D),但是紫外線(xiàn)能夠造成的危害卻很多。紫外線(xiàn)對(duì)眼睛的危害主要有:光致角膜炎、光致結(jié)膜炎、白內(nèi)障等。紫外線(xiàn)對(duì)面皮膚的危害主要有:紅斑(短期效應(yīng))、皮膚癌(長(zhǎng)期效應(yīng))。

 

藍(lán)光危害

隨著時(shí)間推移,脂褐質(zhì)在視網(wǎng)膜色素上皮細(xì)胞的積聚將使視網(wǎng)膜更容易受到長(zhǎng)時(shí)間光照的損傷。研究表明,對(duì)由于遺傳、營(yíng)養(yǎng)、環(huán)境、習(xí)慣、年齡等因素而有上述視網(wǎng)膜斑點(diǎn)問(wèn)題的人群,藍(lán)光特別有害。盡管波長(zhǎng)較短的UVA和UVB被角膜和晶狀體吸收,但是研究發(fā)現(xiàn),紫外到藍(lán)光波段的光輻射都能造成此類(lèi)危害。

 

可見(jiàn)與紅外危害

電磁波可見(jiàn)部分的波長(zhǎng)范圍約在380nm到780nm之間,在這個(gè)范圍內(nèi)的各種波長(zhǎng),都可憑眼睛的顏色感覺(jué)來(lái)加以區(qū)別。藍(lán)色和紫色屬于短波,紅色屬于長(zhǎng)波,黃色和綠色處于可見(jiàn)波長(zhǎng)范圍的中間,也是人眼最敏感的區(qū)域??梢?jiàn)光的最重要的效應(yīng)就是我們的視覺(jué),視覺(jué)是將光能轉(zhuǎn)化為電能或者神經(jīng)沖動(dòng)的過(guò)程,它的光化學(xué)反應(yīng)就是光物理與光異構(gòu)化作用。視覺(jué)是人類(lèi)最重要的知覺(jué)功能,人類(lèi)接收的外界信息中的百分之八十到九十來(lái)自視覺(jué),可見(jiàn)光使我們能夠感覺(jué)、認(rèn)識(shí)、記憶這個(gè)世界,使我們能夠維持我們的方位??梢?jiàn)與紅外部分的光輻射危害主要有:灼傷、紅斑效應(yīng)、白內(nèi)障等。


此外高強(qiáng)度的光源光輻射也能對(duì)人體造成損傷,如直視激光會(huì)引起黃斑燒傷,會(huì)造成不能恢復(fù)的視力減退,這種傷害是生理性的,往往不能修復(fù)。



光輻射危害的防治


起初為了防止激光對(duì)人體產(chǎn)生危害,建立了IEC/EN 60825激光安全標(biāo)準(zhǔn),將激光安全等級(jí)分為6類(lèi)安全等級(jí)。如今各種光源越來(lái)越普及,為了保護(hù)人們免受光輻射造成的傷害和失明,人們制定了IEC/EN 62471標(biāo)準(zhǔn),目的是為了評(píng)估與不同燈和燈系統(tǒng)相關(guān)的光輻射危害,并全面取代IEC/EN 60825標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于LED產(chǎn)品能量等級(jí)的要求,增加了光生物方面的要求,其中包括輻射強(qiáng)度、輻射亮度等并根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行危害分級(jí)。例如美國(guó)Smar Vision Lights遵守IEC/EN 62471標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的光源,在保證多波長(zhǎng)的基礎(chǔ)上(365nm、395nm、470nm、505nm、530nm、625nm、850nm、940nm及白光),可確保光源產(chǎn)生的光輻射對(duì)人體無(wú)危害。


根據(jù)EN 62471:2008規(guī)定,按照光輻射來(lái)源的潛在光生物學(xué)危害性,將光輻射來(lái)源劃分為不同風(fēng)險(xiǎn)組。分組是通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估來(lái)實(shí)現(xiàn)的,而風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是根據(jù)從制造商獲得的信息對(duì)單個(gè)部件或成品進(jìn)行的。若光輻射來(lái)源被劃分到“安全”組或“低風(fēng)險(xiǎn)”組,則不需要對(duì)工作場(chǎng)所進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估,因?yàn)椴⒉淮嬖诠馍飳W(xué)安全隱患問(wèn)題。按照危害性,根據(jù)放射限制以及危害超標(biāo)前的允許接觸時(shí)長(zhǎng),將光輻射來(lái)源劃分為以下四組:


風(fēng)險(xiǎn)組
判斷基礎(chǔ)
安全組

無(wú)光生物學(xué)危害

低風(fēng)險(xiǎn)組

正常操作情況下無(wú)光生物學(xué)危害

中風(fēng)險(xiǎn)組

由于對(duì)強(qiáng)光或熱度不適有保護(hù)性反應(yīng),不會(huì)造成危害

高風(fēng)險(xiǎn)組

即使是短暫接觸也有危險(xiǎn)


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