26.01.2020     Комментарии к записи Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека отключены
 

Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека

Содержание1 Направленность излучения, вероятность порезов и других механических повреждений во время эксплуатации2 Исследования негативного воздействия…


Направленность излучения, вероятность порезов и других механических повреждений во время эксплуатации

Первый светодиод был создан еще в 1927 году Олегом Владимировичем Лосевым (1903- 1942), однако светодиоды не появлялись в продаже до 1962 г. (тогда появились красные светодиоды с длиной волны 650 нм). В 70-х гг. появились зеленые, оранжевые, а также инфракрасные светодиоды. В 1993 г. Сюдзи Накамура получил первые синие светодиоды.

Для целей освещения используются белые светодиоды. Такое освещение имеет несомненное преимущества, связанные с низким потребление энергии, фактически отсутствием разогрева при работе, малым временем запуска и долгим сроком службы. Многие предсказывают, что лампы накаливания будут полностью замещены светодиодными лампами.

Как показывают исследования, главным недостатком используемых в освещении светодиодов является высокая интенсивность коротковолнового излучения с высокой энергией синего и фиолетового спектров, которые вредны для зрительной системы.

Эксперименты, проведенные испанскими учеными, результаты которых были опубликованы в отраслевом журнале Seguridad y Medio Ambiente, показывают, что светодиодные лампы могут причинить непоправимый вред сетчатке человеческого глаза. Было научно доказано, что синий свет отрицательно влияет на сетчатку глаза.

Клетки пигментного эпителия сетчатки имеют важное значение в работе зрительной системы и их нарушение может привести к проблемам со зрением и даже к слепоте. В эксперименте ученые выращивали клетки пигментного эпителия сетчатки здоровых доноров в питательной среде, которую заменяли каждые 24 часа, чтобы предупредить испарение.

Одни из клеток подвергали воздействию различных источников света с циклом 12 часов света/12 часов темноты, другие не подвергались воздействию света. После облучения клетки обрабатывали и при помощи специальных методик определяли количество погибших клеток. При воздействии светодиодного освещения увеличивалось количество погибших клеток, а также подавлялся рост новых клеток.

Синий свет приводил к очень значительному снижению числа клеток, хотя зеленый и белый свет также имели высокую фототоксичность. Красный свет не имел такого значительного эффекта. Однако использовать целый день освещение, в котором преобладает красный спектр, тоже неправильно. Коротковолновое излучение синего спектра способствуют более продуктивной работе и концентрации внимания, поэтому в рабочих помещениях правильнее использовать лампы или системы естественного освещения, в которых присутствует данный спектр.

Также надо понимать, что никакое искусственное освещение не способно заменить естественный солнечный свет. Находится на улице при ярком солнечном свете важно для всех — и для взрослых, и для детей. В соответствии с исследованиями врача эндокринолога Алана Кристиансона (Alan Christianson), чтобы сбалансировать уровень кортизола, взрослым надо гулять на улице при свете дня по крайней мере 20-30 мин. в день. Детям же, чтобы снизить риск развития близорукости, на улице надо находиться по крайней мере 2-3 часа в день.

Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека

Стандарт EN 62471 классифицирует источники освещения в соответствии с их фототоксичностью (от ультрафиолетового до инфракрасного излучения). В стандарте выделяется 4 группы риска, в соответствие с максимально допустимой временем воздействия:

  • 0 риск (отсутствие риска). Когда максимальное время воздействия более 10000 сек.
  • 1 группа риска (низкий риск). Когда максимальное время воздействия от 100 до 10 000 сек.
  • 2 группа риска (умеренный риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 до 100 сек.
  • 3 группа риска (высокий риск). Когда максимальное время воздействия от 0,25 сек.

На основе этого стандарта исследователь Бехар-Коэн (Behar-Cohen) определил, что синий светодиод с интенсивностью более 15 Вт относится к 3 группе риска; если интенсивность света составляет 0,07 Вт, то он относится к 1 группе риска. Светодиодное освещение для повседневного использования классифицируется им как 2 группа риска (по сравнению с традиционными источниками освещения, которые принадлежат к группе 0 или 1). Он также обнаружил, что количество излучения синего спектра белых светодиодов на 20% выше, чем в дневном свете той же цветовой температуры.

Несмотря на очевидные достоинства светодиодных ламп, многие ученые рекомендуют избегать светодиодного освещения, особенно в темное время суток перед сном.

Исследование за исследованием выявляет связь между воздействием света в ночное время и возникновение рака (молочной железы, простаты), диабета, болезни сердца и ожирения. Свет подавляет секрецию мелатонина — гормона, который влияет на цикл дня и ночи. Но освещение является «опасным», только если мы подвергаемся его воздействию в то время, когда мы должны находиться в темноте, и если воздействие достаточно интенсивно и продолжительно, говорит физик Фабио Фалчи (Fabio Falchi).

Также, чтобы не нарушать режим дня и ночи рекомендуется:

  • использовать тусклое освещение красного спектра;
  • не смотреть на яркий экран за 2-3 часа перед сном;
  • при работе в ночное время с большим количеством электронных устройств носить специальные очки, блокирующие синий спектр.

Исследование, опубликованное в конце 2010 года в журнале Environmental Science and Technology, говорит о том, что существует вред светодиодных ламп и для окружающей среды. Ученые обнаружили, что в некоторых типах светодиодов, использующихся в новогодних гирляндах, светофорах, автомобильных фарах и стоп сигналах, содержится свинец, мышьяк и десяток других потенциально опасных веществ.

Светодиодные лампы

Один из ученых, проводивших исследование, Оладел Огунсейтан (Oladele Ogunseitan), говорит, что хотя вдыхание паров сломанного светодиода вряд ли приведет к появлению рака, все же увеличивать концентрацию вредных веществ вокруг себя не стоит. При поломке светодиодных ламп ученый рекомендует убирать остатки лампы в перчатках и маске, и утилизировать как опасные отходы, хотя на данный момент по законодательству светодиодные лампы можно выбрасывать вместе с обычным бытовым мусором.

Все же светодиодные лампы позволяют экономить электроэнергию и меньше загрязняют окружающую среду, чем ртутьсодержащие лампы, они более экологичная альтернатива КЛЛ лампам. Вероятно, в будущем этот тип освещения станет менее вредным для зрения и его спокойно можно будет использовать так же, как и лампы накаливания.

Полупроводниковые осветительные лампы для домашнего использования активно распространяются в странах восточной Европы. Однако множество мифов про вред светодиодных ламп для человека, оказывают значительное влияние на показатели доверия современным LED технологиям. Конечно, распространению полупроводниковых источников света препятствует также и высокая стоимость приборов.

Однако полный отказ от применения передовых осветительных технологий неизбежно приводит к увеличению текущих затрат и снижению качества конечного результата, а именно соотношению мощность излучаемого света/потребляемая мощность. Поэтому стоит проверить, опасны ли светодиодные лампы, и окончательно рассеять ложные мифы.

Полупроводниковые светильники матричного типа отличаются ярко выраженным конусом света. Попадание их светового потока непосредственно в глаза может на несколько секунд ослепить. Но для необратимых последствий нужно непрерывно смотреть на лампу в течение продолжительного времени. На практике такое невозможно. Также, сейчас в продаже появились филаментные СЛ, которых отличает равномерное распространение светового потока.

Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека

Стеклянные колбы ламп накаливания, газоразрядных трубок представляют большую опасность. Колба очень легко разбивается, а острые края могут легко поранить кожу. Светодиодные лампы имеют металлический или пластиковый корпус, который придает им ударостойкость, а отсутствие острых краев делает их безопасными.

Говоря о влияние этого типа освещения на организм, необходимо рассматривать его в контексте с другими методами генерации искусственного света. Как известно, сейчас всё ещё довольно трудно полностью заменить естественное освещение, поэтому все возможные подходы являются лишь суррогатами. И в этом значении LED действительно имеет ряд преимуществ перед лампами других типов.

Мерцание

Конструкция большинства ламп для искусственного освещения приводит к одному неприятному эффекту — мерцанию. Это происходит из-за использования переменного тока, который приводит к ритмичному изменению яркости лампы частотой от 60 до 120 Гц. Проявление этого эффекта заметно, если наблюдать источник света через объектив видео- или фотокамеры.

Это явление проходит мимо нашего сознания, тем не менее, оно может наносить вред в виде перегрузки зрительной и нервной систем, вызывая головную боль, а также усталость и дискомфортные ощущения в глазах. Проведённые ещё в 1989 году исследования показали, что световое мерцание снижает работоспособность среднего человека на 50%.

Исследования негативного воздействия LED-освещения

Свойства каждого нового продукта могут иметь комплексное негативное воздействие, поэтому при анализе его безопасности изучаются все возможные аспекты. В большинстве своём наиболее опасны для здоровья и экологии оказываются процессы производства и/или утилизации. Но в ряде случаев, особенно это касается новейших малоизученных продуктов, негативное воздействие может проявляться в процессе эксплуатации. В таком случае ответ на вопрос, вредны ли светодиодные лампы для нашего здоровья, останется открытым, как минимум в течение 5–10 лет.

Нагрев и наличие радиоактивных, тяжелых элементов и токсических веществ

На самом деле, лампы домашнего света, могут навредить при неправильных условиях эксплуатации. Для точного анализа и определения, что собой несут светодиодные лампы – пользу или вред, необходимо провести сравнение с лампой Эдисона, а также люминесцентной лампой по следующим характеристикам:

  • Свечение УФ и в тепловом диапазоне;
  • Нагревание при процессе работы;
  • Наличие радиоактивных элементов, тяжелых металлов и токсических веществ;
  • Направленность излучения и вероятность попадания излучения высокой мощности в глаза;
  • Вероятность порезов и других механических повреждений во время эксплуатации.

Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека

Стоит отметить, что в некоторых государствах Евросоюза запрещены в продаже лампы Эдисона, а флуоресцентные не производятся и не импортируются. Безопасность светодиодных ламп на западе оценена по достоинству и доказана научно. Однако для окончательной убежденности, необходимо провести сравнение по указанным выше характеристикам.

Лампы накаливания способны нагреться за несколько минут до 200-300 °С, что может привести к ожогам. Энергосберегающие источники света способны нагреться всего до 60 °С. Такой нагрев приемлемый и кратковременный контакт не вызывает ожогов или болевых ощущений. При длительной работе корпус качественной светодиодной лампы не нагревается выше 40 °С.

В LED лампах и лампах накаливания не применяются радиоактивные элементы, тяжелые металлы или токсические вещества. Светильники, основанные на газоразрядной трубке, имеют внутри пары ртути. При повреждении колбы она сильно вредит органам дыхания и может привести к необратимым негативным последствиям.

Как уже было сказано выше, светодиодные лампы не содержат опасную ртуть, но в 2010 в научном журнале Environmental Science and Technology были опубликованы данные, указывающие на присутствие в некоторых LED-осветительных устройствах других веществ высокой степени вредности. В этот раз опасность обнаружили в красных светодиодах, которые часто применяются в разнообразных технических устройствах, начиная от новогодних гирлянд и заканчивая автомобильными фарами.

Группа учёных из Университета Калифорнии под предводительством профессора Оладеле Огунсейтана (Oladele Ogunseitan) нашла в таких осветительных устройствах значительные концентрации мышьяка, свинца и нескольких других опасных веществ. Помимо того, что они являются известными нейротоксинами, при длительном воздействии на организм эти компоненты могут спровоцировать образование злокачественных опухолей.

Также было обнаружено, что некоторые производители при создании современных белых LED-ламп применяют никель, могущий вызвать сильную аллергическую реакцию. И самой «безопасной» на этом фоне выглядит медь, которая хоть и не наносит прямой вред организму человека, однако может спровоцировать локальную экологическую катастрофу, если такие устройства будут утилизированы вблизи рек или озёр.

Конечно, концентрация этих веществ в одной лампе не опасна для человека, но 10,50,100 разбитых «грязных» светодиодов скорее всего приведут к токсическому отравлению. Особенно актуальна эта проблема для дорожных рабочих, которым нередко приходиться убирать разбитые фары или ламы уличного/дорожного освещения.

При этом стоит отметить, что в большинстве случае такие «добавки» необходимы лишь для удешевления процесса производства. Поэтому при правильном законодательном регулировании с этой негативной тенденцией вполне можно бороться, сделав экономичное LED-освещение значительно безопаснее.

Технология светодиодов является действительно важным технологическим прорывом. И, как и любое новое открытие, оно может наряду с явными преимуществами таить в себе скрытые угрозы. Но на основании уже существующих данных можно сделать вывод, что безопасность LED-устройств во многом зависит от производителя, и качественная светодиодная лампа не намного опаснее традиционной лампы накаливания.

«Классические» белые LED-лампы

Чем опасны светодиодные лампы для здоровья человека

В свободной продаже светодиоды появились только в 1962 году. Но массово производить домашние осветительные приборы по этой технологии начали только с 1993 года, когда был открыт метод создания белого светодиода. Он заключался в пропускании света синего LED-элемента (в основе которого находилось соединения индия и галия) через слой люминофора.

Именно потенциальный вред от светодиодных источников света такого типа вызывал наибольшее опасение среди специалистов. Дело в том, что синий светодиод генерирует электромагнитные волны длиной 460–500 нм, что критически близко к параметрам опасного ультрафиолетового излучения. Наибольший резонанс вызвали эксперименты испанского университета Комплутенсе.

Для своих экспериментов специалисты университета брали образцы сетчатки глаза здоровых людей и выращивали из них искусственные ткани. Затем «искусственные глаза» подвергались световому облучению с различными свойствами, в результате чего было выяснено, что белые LED-лампы вредны для здоровья в наибольшей степени: прямое непродолжительное (до 100 секунд) облучение уничтожает большое количество клеток сетчатки и серьёзно подавляет их регенерацию.

В 2014 группа учёных также попыталась дать ответ на вопрос «вредны ли белые светодиодные лампы для человеческого здоровья» и провели аналогичные исследования, которые, однако, были более приближены к реальным условиям. В эксперименте участвовала группа лабораторных крыс, которые некоторое время прожили в клетке с лампой, подвешенной на такой высоте, чтобы имитировать верхнее искусственное освещение в обычной квартире.

После 9 суток такого облучения у крыс были обнаружены патологические изменения сетчатки глаза, вызванные отмиранием нервных клеток и замедлением процесса их регенерации. В данном опыте также были применены различные источники света, итогом чего было подтверждение предыдущей теории: увеличение длинны волны светового излучения прямо пропорционально темпам дегенеративных процессов в тканях сетчатки.

Свечение ИК и УФ

Полупроводниковые светильники тратят основное количество потребляемой мощности на световое излучение, но все оно входит в диапазон 3000-6500 °К или 400-700 нм. Остальная энергия уходит в нагрев и не оказывает значительного воздействия ни на человека, ни на окружающие лампу материалы.

Лампы с вольфрамовой нитью расходуют только 19% энергии на генерацию света. В видимый диапазон попадает 8% излучения. Все остальные 73% – это тепловое свечение. Оно не вредно человеку, но нагревает все близко расположенные предметы.

Люминесцентные лампы преобразуют 21% потребляемой мощности в видимый свет. Еще 42% уходит на нагрев газоразрядной трубки. Но, 37% – излучение ультрафиолетового типа вредное для зрения. В результате, светодиодные лампы вредны для здоровья только в ложных мифах.

Нарушения выработки гормонов сна

01-lampa

В последнее время большое внимание исследователей занимает проблема нарушения нормального суточного цикла человека. Это явление связывают со многими техногенными факторами, одним из которых называют воздействие длинноволнового излучения на нашу гормональную систему. Было установлено, что длинноволновое излучение (больше всего такой вред проявляется не от светодиодных ламп, а от разнообразных LED-мониторов) угнетает выработку гормона сна — мелатонина, что приводит к бессоннице и/или серьёзным нарушениям режима дня.

В случае обнаружения подобных признаков врачи рекомендуют ограничить время работы с различными гаджетами, генерирующими «нездоровый» свет, а также отказаться от просмотра телевизора или сёрфинга интернета через смартфон минимум за час до предполагаемого отхода ко сну.


Adblock detector