Енергозберігаючі лампи та канцерогенне ультрафіолетове випромінювання

lamps_bulbsПроблема економії електроенергії в нашій країні є актуальною. В багатьох країнах Європейського Союзу прийняті закони, які забороняють продаж ламп розжарювання та вимагають замінювати їх на енергозберігаючі. Враховуючи короткий термін служби ламп розжарювання, ЄС повністю позбудеться цих ламп до 2015 року. За допомогою енергозберігаючих ламп у країнах ЄС економія електроенергії має скласти від 5 до 10 млрд. євро на рік. Нові джерела енергії коштують дорожче, ніж лампи розжарювання, але споживають менше електроенергії та мають довший термін роботи. Проте при постійному зростанні ціни на електроенергію термін окупності енергозберігаючих ламп знижується.

Що це за лампи, які називаються енергозберігаючими? Енергозберігаючі лампи – це електричні лампи, які в порівнянні з лампами розжарювання мають більшу світловіддачу при меншому споживанні електричної енергії.

Основний недолік ламп розжарювання полягає в тому, що тільки 4-7 % енергії, яка споживається, «іде» на світло, а 93-96 % перетворюється на тепло та інші види випромінювань (інфрачервоне). Спектр ламп розжарювання є найбільш наближеним до сонячного спектра.

Гігієнічними характеристиками освітлення є абсолютна освітленість робочого місця, рівномірне розподілення освітлення на горизонтальній і вертикальній робочих поверхнях, наявність відблисків, які впливають на різні об’єкти фіксації та контрастну чутливість ока.

Електромагнітне випромінювання оптичного діапазону енергозберігаючих ламп включає інфрачервоний, видимий та ультрафіолетовий ділянки спектра.

Джерелом світла енергозберігаючих компактних люмінесцентних ламп є ультрафіолетове випромінювання, яке утворюється внаслідок газового розряду парів ртуті та викликає світіння люмінофору. Такі лампи у 2,5-4 рази є ефективнішими за лампи розжарювання, проте вони містять пари ртуті, а термін їх роботи становить від 10 до 15 тисяч годин.

Дослідження технічних характеристик люмінесцентних компактних ламп, які продаються в торгівельних мережах, показали, що їх експлуатація супроводжується генерацією не тільки видимого випромінювання, а й ультрафіолетового в зонах UVA 400 – 315 нм, UVВ 315 – 280 нм і високочастотного 3-30 МГц 100-10 м, яке реєструється на відстані до 60 см. З огляду на ці дані перед розміщення таких люмінесцентних компактних ламп на робочих місцях потрібно перевірити інтенсивність їх випромінювання і спектральний склад. Вченими доведено, що при дії світла люмінесцентних компактних ламп з різною кольоровою температурою (2400, 4000 та 6400 К) в організмі людини порушується продукція мелатоніну (гормон епіфізу, який відповідає за добові ритми організму та руйнується під дією світла, якщо в його спектрі є хвилі діапазону 430-470 нм), що призводить до розладів сну і добових ритмів функціонування щитовидної та статевих залоз, серцево-судинної та центральної нервової систем. Проведені дослідження на волонтерах показали, що найбільш шкідливі реакції організму людини спостерігалися при інтенсивності випромінювання 3,0 Вт/м2, рівня освітленості 1200 лк за кольорової температури 6400 К.

Є ще один вид енергозберігаючих ламп – твердотілі світлодіоди. Вони у 5-10 разів більш енергоефективні, ніж лампи розжарювання, та не містять парів ртуті, як люмінесцентні.

Як стверджують учені-фізики, для компактних люмінесцентних ламп уже досягнуто максимальне значення енергетичної ефективності, тоді як для світлодіодних ламп цей показник становить лише 10 % від потенціальних можливостей.

Переваги використання світлодіодів у порівнянні з лампами розжарювання та люмінесцентними лампами такі:

– забезпечення високого рівня кольоропередачі;

– відсутність стробоскопічного ефекту (при використанні люмінесцентних ламп тіло, яке рухається, на долі секунди зникає з поля зору);

– більша надійність та довший термін експлуатації;

– відсутність у випромінюваному спектрі канцерогенного ультрафіолетового й інфрачервоного (теплового) випромінювань.

Проте сьогодні у світлодіодів є один недолік – велика точкова яскравість, що призводить до блискучості поверхні та засліплення очей.

Що стосується ультрафіолетового випромінювання, то, як показали дослідження, воно можливе на відстані від 5 до 100 см від лампи. У зоні UVA рівень інтенсивності становить від 2,94 Вт/м2 на відстані 5 см до 0,01 Вт/м2 на відстані 100 см. Для зони UVB рівень інтенсивності становить 0,059 Вт/м2 на відстані 5 см від джерела світла. Канцерогенна зона UVС відсутня. Таким чином, світлодіодні лампи є безпечними по відношенню до ультрафіолетового випромінювання.

Використання світлодіодних ламп, дійсно, дозволяє на практиці піклуватися про довкілля (зникає проблема утилізації люмінесцентних ламп, які містять ртуть), а не на словах, коли в Україні людей закликають купувати люмінесцентні лампи, говорячи, що одна люмінесцентна лампа сприяє зниженню певної кількості викидів вуглекислого газу в атмосферу, забуваючи при цьому, що ртуть, яка міститься в середині такої лампи, є високотоксичною і її треба кудись утилізувати. Якщо в Європейському Союзі є спеціальні пункти обміну таких ламп і вони утилізуються, то у нас, в Україні, проблема утилізації таких ламп є проблемою людей, які їх придбали.

Дослідження, проведені українськими вченими-гігієністами, показали, що найбільш оптимальними для ока (зорова працездатність) є світлодіоди з кольоровою температурою 7900 К. Світлодіоди з кольоровою температурою 4000 К призводять до зниження якості виконуваної роботи та швидкого розвитку втоми ока.

Використання систем світлодіодного освітлення дозволяє значно зменшити витрати на обслуговування електричних мереж та обладнання за рахунок більшої надійності і більшого терміну експлуатації цих джерел світла, що дозволяє їх використовувати на тих виробництвах, де доступ до освітлювального обладнання є утруднений. Це приміщення з високою стелею та шкідливим виробництвом.

Недоліком світлодіодних ламп є велика точкова яскравість, яку називають «синя небезпека». Світловипромінювальна поверхня світлодіодів становить від 0,5 до 14 мм2, що призводить до засліплення очей. Цей недолік усувається завдяки створенню панелей зі світлодіодних лапм, які кріплять на стінах і стелі, що призводить до відбиття та розсіювання світла.

Сьогодні вчені-гігієністи розглядають оптичний фактор, який створюють лампи освітлення, як один із головних чинників, що призводить до раннього старіння кришталика ока та сприяє прискоренню дозрівання катаракти кришталика ока.

Таким чином, для зменшення або усунення біологічних ефектів, що створюються випромінюванням освітлювальних ламп, потрібно знати фізичні характеристики спектрального складу випромінювання цих ламп та інтенсивність потоку енергії, що падає на опромінену поверхню. Зараз, ураховуючи технічний прогрес, уже недостатньо для освітлення приміщення придбати та встановити джерело світла. На ринку з’явився дуже великий вибір енергозберігаючих ламп і звичайній людини важко в цьому розібратися. На освітленні не потрібно економити, лампи повинні мати освітлення, наближене до сонячного, та заощаджувати кошти на їх експлуатацію.

Щоб уберегти своє здоров’я та здоров’я працівників, які у Вас працюють, від дії шкідливих факторів енергозберігаючих ламп, та підвищити їх продуктивність праці, фахівці Науково-сервісної фірми «ОТАВА» пропонують комплекс заходів зі зменшення дії шкідливих ефектів енергозберігаючих ламп із застосуванням сучасного європейського обладнання. Виміри освітленості, яскравості та інтенсивності випромінювання (в ділянці видимого, інфрачервоного й ультрафіолетового частини спектра) енергозберігаючих ламп науковці ОТАВИ проводять фотометром HD2102.2 італійської фірми «Delta Ohm». Офіційним представником Delta Ohm в Україні є компанія «СІМВОЛЬТ» (www.simvolt.com.ua). Цей прилад дозволяє отримувати як миттєве, так і інтегроване за часом значення вимірюваної величини, а також записувати результати вимірювання (до 38000 результатів), які можуть бути переданими до ПК.

Ярослав Першегуба,

канд. мед. наук, ст. наук. співробітник

лабораторії канцерогенних факторів ДУ «ІГМЕ ім. О.М. Марзєєва НАМНУ»,

науковий консультант Науково-сервісної фірми «ОТАВА»