Чем опасны светодиодные лампы для человеческого организма?

Вредны ли фитолампы

Есть несколько разновидностей фитоламп:

• ртутные;
• натриевые;
• светодиодные.

До появления источников фитосвета использовали обычные лампы накаливания, но они менее эффективно влияют на рассаду, поэтому их больше не применяют. Чтобы узнать, могут ли фитолампы причинить вред, нужно понять, как они работают. Например, в люминесцентных есть ртуть, но пока колба целая — лампочка не опасна. Однако, периодическое ее «моргание» негативно влияет на зрение и мозг, что приводит к ухудшению реакции и работоспособности. Также из-за световых колебаний глаза быстро устают и начинают болеть.

Ртутные

Опасность этой разновидности состоит в том, что они содержат ртуть. При повреждении нагретой колбы, вещество из жидкого состояния переходит в газообразное, испаряется и попадает в легкие человека, вызывая отравление. Из-за ртути в колбе образуется ультрафиолет, который отрицательно действует на состояние кожи, провоцируя появление ожогов.

Ртутные лампы отрицательно влияют на человека, его нервную систему, вызывая мигрень.

Натриевые

В колбе натриевых лампочек присутствует смесь из натрия и ртути. Они распространятся, если на стекло попадет жидкость, что может привести к ее взрыву. Попав в организм, пары натрия вызывают в нем переизбыток этого микроэлемента, что неопасно

Но людям с болезнью почек, сахарным диабетом и повышенным АД необходимо осторожно пользоваться фитолампами

Светодиодные лампы

Светодиодные лампы не опасны, так как излучают слабый ультрафиолет. В ночное время от такого освещения нужно отказаться, так как это мешает образованию мелатонина — гормона сна. Его нарушение провоцирует появление онкологических заболеваний, диабета и проблем со зрением.

Эта разновидность считается практичной и безвредной, поскольку риск развития заболеваний минимален. Но это касается только дорогих фитоламп, производящихся из качественных материалов. Недорогие источники фитосвета «моргают» даже намного больше люминесцентных.

Принципы свечения светодиодных ламп

Из чего состоит солнечный свет? Это можно увидеть на примере радуги. В ней видимые цветовые составляющие излучения нашего светила различимы невооруженным глазом.

Светодиод не может заменить свет солнца, так как его свечение эквивалентно лишь небольшой части спектра солнечного излучения. Но с изобретением синего светодиода такое стало возможным. Есть два способа, с помощью которых решают эту задачу.

Вспомним принцип работы люминесцентной лампы или КЛЛ. В ней ультрафиолетовое излучение преобразуется в видимый свет с помощью люминофора, покрывающего внутреннюю стенку колбы. Были изобретены люминофоры, реагирующие не только на ультрафиолетовый, но и на синий цвет. Осталось покрыть ими поверхность светодиода – и лампа почти готова.

Второй способ основан на смешении цветов, когда две светящиеся точки разного цвета воспринимаются глазом как излучение совершенно другого оттенка. На этом принципе работают все телевизионные трубки и мониторы. Это оказалось возможным и при использовании светодиодов. Полупроводниковые кристаллы, излучающие красный, зеленый и синий цвета с одинаковой интенсивностью и помещенные близко друг к другу, воспринимаются глазом как источник белого света.

Но этот способ не так уж и прост. Точно получить нужный оттенок в промышленных масштабах — сложная задача. Поэтому метод смешения используется в основном в устройствах с изменяемым пользователем цветом свечения. С помощью излучения красного, зеленого и синего цвета можно получить любой цвет свечения, существующий в природе.

Как подобрать рециркулятор для конкретного помещения

Предлагаемые на рынке модели рециркуляторов имеют разную мощность и производительность. Потребляемая мощность в среднем колеблется в пределах 15–100 Вт. Средняя производительность – от 20 до 100 кубических метров в час. 

Облучатель подбирается в зависимости от размеров помещения и времени, в течение которого необходимо произвести обеззараживание.

В характеристиках всех моделей рециркуляторов указана производительность, рассчитанная на конкретный объем помещения.

Оптимальную длительность работы облучателя можно посчитать по формуле: 

Т = V (м³)/Q(м³/час)*60 (минуты) + 2 минуты

Т – это время работы, V – объем помещения, а Q – производительность рециркулятора. Две минуты – это среднее время выхода ультрафиолетовой лампы на рабочий режим.

Для школы и детского сада специалисты советуют приборы с двумя или тремя лампами и производительностью от 60 до 100 куб. м в час. 

Средний срок службы УФ-ламп – 8000 часов. Если пользоваться рециркулятором каждый день по 8 часов, то ресурса лампы хватит примерно на 2,5 года. 

Почему ученые говорят о вреде светодиодных ламп?

В последние годы публикуется все больше исследований, касающихся вреда, который могут наносить зрению популярные сегодня светодиодные лампы. Как утверждается в исследованиях, проведенных испанскими учеными под эгидой фонда Mapfre и опубликованных в журнале Seguridad y Medio Ambiente, основным недостатком таких ламп является высокий уровень излучения синего спектра. Сетчатка глаза наиболее чувствительна как раз к синему свету. Особенно вреден он для детских глаз.

«Синие» светодиоды были разработаны в 1993 году благодаря японскому ученому Сюдзи Накамуре, который открыл дешевый процесс производства таких светодиодов на основе соединений нитрида галлия и нитрида индия. Изначально они использовались в пультах дистанционного управления для телевизоров, а затем их стали применять в вывесках, информационных панелях, жидкокристаллических дисплеях, экранах мобильных телефонов и т. д. Для бытового освещения в качестве альтернативы традиционным лампам были разработаны белые светодиоды. Такие лампы имеют ряд преимуществ: низкое энергопотребление, низкое напряжение и более длительный срок службы.

При каком освещении лучше работать за компьютером в темное время суток? Подробнее

Светодиодные источники света светят преимущественно в одном направлении и дают узконаправленный свет, но для равномерного освещения комнаты требуется рассеянный свет. К тому же некачественные светодиодные лампы могут мерцать. Подобные мерцания способны оказывать негативное влияние на кору головного мозга и рецепторы глазной сетчатки. Выход? Использовать только качественные источники света, если лампа начинает барахлить и мерцать — не пользоваться ей.

Статья по теме

Как вернуть ясное зрение после работы за компьютером?

«Мерцание влияет на головной мозг, но подобный эффект есть и на телевизоре, и на других источниках. Есть такой показатель, как частота слияния мельканий, и если он превышает 24 Гц, то такое мерцание безвредно для нашего мозга и не приводит к его утомлению», — говорит Куренков.

Мерцания и пульсации

Еще один
большой “грех” светодиодных ламп – это мерцание или невидимые пульсации.

В первую
очередь такой проблемой страдали люминесцентные лампы. Там ситуация вообще
аховая.

Но и некачественные светодиодные в этом показателе ничем не уступают энергосберегайкам. Что самое интересное, даже лампы накаливания здорово мерцают.

Самое главное, невооруженным глазом вы этого не замечаете. При мерцании с частотой 100-120Гц вы теряете работоспособность, становитесь нервным, быстро устаете.

Допустимая пульсация в домашних условиях не должна превышать 10%. Самое жесткое требование это 5%.

Такой коэффициент
пульсаций должен быть при работе за компьютером.

Простейшую
проверку наличия пульсаций можно выявить при помощи смартфона. Просто подносите
экран телефона как можно ближе к лампочке и смотрите на нее через включенную
камеру.

Иногда при совпадении частоты мерцания камера их пропускает.

В этом случае не забудьте проверить данный параметр не в режиме “съемка фото”, а в режиме “замедленная видеосъемка”.

При такой проверке частота кадров будет больше и смартфон сможет легко засечь до этого “невидимые” пульсации.

Есть еще так
называемый “карандашный тест”. Быстрое мельтешение карандаша перед источником
света и его эффект размножения свидетельствует о высоких пульсациях.

Как
говорилось выше, даже у ламп накаливания коэфф. пульсации доходит до 25%. Мы
его не особо ощущаем, так как весь эффект гасится тепловой инерцией.

Заметьте, чем меньше мощность лампы, тем больше пульсации! У более мощных, нить не успевает остыть. Именно этим и опасны диммеры.

Светильники, которые абсолютно безопасны при своих номинальных параметрах работы, могут запросто превратится в тихих “убийц” при подключении к диммеру.

Какой должна быть яркость лампы, чтобы не вызывать проблем со здоровьем

Яркость освещения измеряется в люксах. Люкс – это интенсивность света, падающего на поверхность. В обычный летний солнечный день яркость на улице составляет от 50000 до 100000 Л. В жилых и офисных помещениях летом этот показатель колеблется в пределах 50-500 Л. А вот в ноябре интенсивность света на улице может снижаться до 500 Л, а в помещении яркость при дневном свете обычно не превышает 100 Л, что намного меньше, чем в летние дни. А каким должно быть правильное освещение в офисах и комнатах, чтобы не вызвать дискомфорта и проблем со здоровьем?

Когда речь заходит об уровнях освещения, то для разных типов помещения существуют разные рекомендуемые нормы. Например, помещение, используемое для хранения вещей, требует относительно немного света, в то время как мастерская или классные кабинеты в школе – более яркого освещения.

Нормы освещенности жилых помещений

Вид помещения	Освещение в Люксах
Лестничные сетки	20
Санузлы	50
Коридор, холл	50
Гардеробная	75
Жилая комната	150
Кухня	150
Тренажерный зал	150
Детская	200
Рабочий кабинет, библиотека	300
Бильярдная	300

Нормы освещенности офисов, производственных помещений, школьных кабинетов

Вид помещения	Освещение в Люксах
Архив	75
Конференц-зал	200
Офис, где работают за компьютером	200 – 300
Офис, где работают с чертежами	500
Производственные помещения (в зависимости от вида выполняемой работы)	200 – 1250
Школьный класс – возле рабочего стола	300
Школьный класс – возле доски	500
Школа – комната отдыха	150
Детский сад – спальня	100
Детский сад – игровые комнаты, комнаты для занятий в группе	400

Сравнение энергосберегающих и светодиодных ламп

Для изучения выбраны только эти виды приборов, как наиболее перспективные. Лампы накаливания слишком много энергии тратят на образование тепла. Галогенные – недостаточно экономичны.

Эти изделия выпускают в разных модификациях.

Статья по теме:

Какие источники света лучше

Для сравнения основных технических параметров пригодятся следующие данные:

Для сравнения экономичности можно использовать технологию предыдущего расчета.

Изображение	Вид лампы	Mощность, Вт	Потребляемая мощность за год, кВт	Затраты на электро энергию, руб.
Накаливания	100	292	1460
Светодиодная	13	37,96	188
Люминесцентная	20	58,4	192

Даже подробное изучение энергосберегающих ламп, видов и цен не позволяет сделать однозначные выводы. Пока светодиодные аналоги дороже, поэтому для ощутимой экономии понадобятся годы эксплуатации без поломок. Технология изготовления люминесцентных приборов отработана на практике лучше, поэтому обеспечивается их высокая надежность.

Чтобы сравнение было объективным, необходимо учитывать особенности эксплуатации, реальные негативные воздействия. Пригодится проверка актуальных предложений рынка, цен и гарантийных обязательств разных производителей.

Бактерицидные излучатели: базовые понятия

Под обеззараживанием воздуха прежде всего понимают ультрафиолетовое бактерицидное обеззараживание.

Вот несколько терминов и определений из руководства:

•  «Бактерицидное излучение – электромагнитное излучение ультрафиолетового диапазона длин волн в интервале от 205 до 315 нм.».
•  «Обеззараживание (деконтаминация) ультрафиолетовым излучением – умерщвление патогенных и условно-патогенных микроорганизмов в воздушной среде или на поверхностях до определенного уровня».
•  «Бактерицидное (антимикробное) действие ультрафиолетового излучения – гибель микроорганизмов под воздействием ультрафиолетового излучения».
• «Бактерицидная (антимикробная) эффективность – уровень или показатель снижения микробной обсемененности воздушной среды или на поверхности в результате воздействия ультрафиолетового излучения, выраженный в процентах как отношение числа погибших микроорганизмов (Nп) к их начальному числу до облучения (Nн). Обозначение: Jбк, единица – проценты».

Согласно руководству, детские игровые комнаты, школьные классы отнесены к IV категории помещений, которые должны оборудоваться бактерицидными установками для обеззараживания воздуха, обеспечивающими бактерицидную эффективность Jбк не менее 90%.

Бактерицидная установка для обеззараживания воздуха – это ультрафиолетовый бактерицидный облучатель, представляющий собой электротехническое устройство, в котором размещены бактерицидная лампа или лампы, отражатель, пускорегулирующий аппарат, конденсаторы для повышения коэффициента мощности сети и подавления радиопомех, а также вспомогательные элементы и приспособления для крепления на потолке или стене. 

По конструктивному исполнению облучатели подразделяются на три группы: 

– открытые (потолочные или настенные);

– комбинированные (настенные); 

– закрытые.

У открытых и комбинированных облучателей прямой бактерицидный поток от ламп и отражателя (или без него) охватывает широкую зону в пространстве вплоть до телесного угла 4π. Открытые и комбинированные облучатели предназначены для обеззараживания помещения только в отсутствие людей или при кратковременном их пребывании в помещении.

Видимо, именно такие облучатели использовались в образовательных организациях, где дети получили ожоги роговицы глаз.

У закрытых облучателей (рециркуляторов) бактерицидный поток от ламп, расположенных в небольшом замкнутом пространстве корпуса облучателя, не имеет выхода наружу. В этом случае обеззараживание воздуха осуществляется в процессе его прокачки через вентиляционные отверстия на корпусе с помощью вентилятора. К этому типу облучателей относятся и камеры с блоком бактерицидных ламп, устанавливаемые после пылеуловительных фильтров в воздуховодах приточной вентиляции. Такие облучатели применяют для обеззараживания воздуха в присутствии людей.

Так как использование открытых и комбинированных облучателей в случае их неправильного использования чревато последствиями для здоровья, остановимся подробнее только на рециркуляторах (закрытых облучателях).

Рециркуляторы могут быть разного конструктивного исполнения: например, передвижные или стационарные. Стационарные обычно крепятся на стену. Передвижные, пожалуй, можно назвать оптимальным решением для образовательных организаций. К примеру, в детском саду по мере необходимости такое устройство можно в течение дня располагать то в игровой зоне, то в спальном помещении. Это позволит существенно сэкономить бюджетные средства.

Еще важно иметь в виду, что руководством установлены ограничения на использование бактерицидных установок: «5.3. Высота помещения, в котором предполагается размещение бактерицидной установки, должна быть не менее 3 м.»

Выделение мелатонина

Рекомендуется избегать использования светодиодных ламп во время сна. Воздействие светодиодов ночью может привести к развитию рака простаты или груди, ожирению, заболеваниям сердца, диабету. Каждый день у человека в организме вырабатывается гормон мелатонин, который отвечает за цикл времени для работы и отдыха. Синие волны подавляют его появление.

Но это происходит только в том случае, если человек находится под светодиодами с интенсивным излучением ночью в течение длительного периода. Днем такого влияния освещение не оказывает. Секрецию мелатонина подавляют и другие источники искусственного света, но светодиоды делают это в большей степени.

Вечером в спальне и детской комнате лучше установить лампы дневного накаливания, они не так опасны для организма человека. Рекомендуется сменить светодиоды на источники света с красным спектром. Излучение должно быть тусклым, иначе лампа будет раздражать глаза и помешает уснуть. Если приходится работать ночью с большим количеством электронных устройств, то желательно приобрести специальные очки, линзы которых блокируют синий спектр. Но за 2—3 часа до сна необходимо отказаться от ярких экранов мобильных устройств, компьютеров и телевизоров.

Что такое правильное освещение

Одним из главных критериев правильного выбора источника света является цветовая температура, которая измеряется по шкале Кельвина. Теплый свет издают лампы, цветовая температура которых не превышает 3300 К (например, лампы накалывания 200 Вт), в то время как холодный свет – это, как минимум, 4600 К (люминесцентная лампа). Первый влияет на мозг успокаивающе, расслабляет, создает хорошее настроение и наиболее подходящую для отдыха атмосферу. Противоположный эффект создает холодный свет – он стимулирует к действию, помогает сосредоточиться, мотивирует к работе.

Таким образом, в офисах, библиотеках, домашних кабинетах, местах для учебы ребенка следует использовать холодное освещение. В местах, где мы, как правило, не задерживаемся подолгу (например, коридоры, уборные) можно использовать нейтральное освещение. А в гостиной и, тем более, в спальне лучше устанавливать лампы, излучающие теплый свет. Кстати, специалисты говорят, что кухни и столовые также следует освещать такими же лампами. Все дело в том, что под холодным светом даже свежеприготовленное блюдо может выглядеть несвежим и неаппетитным.

Еще один важный момент, на который следует обращать внимание при выборе лампы для закрытого помещения, это ее индекс (коэффициент) цветопередачи (измеряется в Ra). Этот параметр указывает, насколько естественно выглядят цвета при искусственном освещении по сравнению с их видом при дневном свете

Максимальный показатель Ra – 100, и он полностью соответствует характеристикам дневного освещения. То есть чтобы цвета под искусственным светом выглядели максимально естественно (как днем), надо выбирать лампы с максимально высоким показателем Ra. Лучшими для закрытых помещений считаются лампы с индексом цветопередачи в 80-90.

Опасность светодиодного освещения

Проведенные учеными исследования, позволили выяснить, что опасность представляет именно излучение светодиодов. При этом:

• вред наносят синие и фиолетовые коротковолновые составляющие спектра;
• зелёный свет менее вреден;
• красный не наносит никакого вреда человеческому организму.

Светодиодные лампы оказывают отрицательное влияние на сетчатку глаза. Полученные травмы могут быть:

• фотомеханическими (возникают при воздействии ударной волны световой энергии);
• фототермическими (появляются при нагревании ткани в процессе облучения);
• фотохимическими (вызывают химические изменения под воздействием потока света).

Отсюда следует, что смотреть на яркие светодиодные лампы опасно. Но такой же вывод можно сделать применительно к лампам накаливания или люминесцентным светильникам.

Производители снабжают источники освещения рассеивателями, плафонами, дающими мягкий свет. Благодаря этому, удается значительно снизить вред светодиодных ламп, наносимый здоровью человека.

Возможные риски от света КЛЛ

Вред люминесцентных ламп, конечно, уже доказан, но в чем же он состоит? Для начала необходимо перечислить все возможные заболевания, которые может вызвать излучение энергосберегающих ламп, а после уже более подробно рассмотреть каждое из них и причины, их вызывающие. Итак, основные риски:

• рак, эпилепсия и мигрень;
• слепота;
• радиационное отравление.

Теперь имеет смысл понять, чем именно энергосберегающая лампа вредна для здоровья человека и что может вызвать такие серьезные осложнения.

Рак, эпилепсия, мигрень

Здесь опасность исходит именно от ультрафиолетового излучения, проходящего сквозь микротрещины люминофора и стекла. Тех объемов, которые попадают на человека при работе таких осветительных приборов, вполне достаточно для повреждения клеток кожи, что впоследствии приводит их к отмиранию. Отсюда преждевременное старение и риск меланомы, хотя производитель утверждает, что слой люминофора не дает излучению выйти наружу. И все-таки исследованиями доказано и наличие микротрещин, и опасные дозы ультрафиолетового излучения.

По той же причине начинают отмирать и клетки мозга. Первыми признаками этого становятся частые головные боли, позднее приступы мигрени, а в более серьезных случаях и эпилептические припадки.

Слепота

Освещение при помощи КЛЛ может вызвать болезни глаз

Те лампы, которые менее других расходуют электроэнергию, очень сильно влияют на зрение. В результате исследований выяснилось, что за последние годы резко возросло количество заболеваний глаз именно у тех, кто постоянно находится под светом этих ламп.

Дело в том, что для того, чтобы получить белый цвет, используется определенный состав, свойства которого схожи с ультрафиолетом. При этом главный удар приходится по сетчатке, которая очень к нему чувствительна. Как раз при долговременном попадании такого света на глаза (как во время рабочего дня) он вызывает окислительные процессы в слизистой.

Радиационное отравление

Общеизвестно, что ртуть является радиоактивным тяжелым металлом, а именно ее пары находятся внутри люминесцентной трубки. Конечно, существуют специализированные сервисы по утилизации подобных ламп, но стоимость такой услуги очень высока, и 90% тех, кто пользуется такими приборами, просто утилизирует их как бытовые отходы. Естественно, что в процессе эти лампы разбиваются и вредные пары попадают в атмосферный воздух, им дышат все, кто находится поблизости.

На улице, конечно, концентрация отравляющих веществ не столь высока. Но ведь иногда энергосберегающие лампы взрываются в процессе работы, и происходит это непосредственно в помещении. И вот тогда это никак не может пройти для организма человека без последствий, по нему будет нанесен сильнейший удар.

Одна лампа содержит около 7 микрограммов отравляющего вещества на 1 кубометр воздуха. И это притом, что официально максимально допустимый уровень составляет 0,35 микрограммов.

Естественно, что основной удар принимают на себя нервная система, печень, почки и легкие.

При появлении следующих симптомов немедленно следует обратиться к врачу:

• появление металлического привкуса во рту;
• головной боли, которая более похожа на мигрень;
• кровоточивости десен;
• сухого кашля;
• дрожания рук;
• озноба или горячки.

Если подобные симптомы возникли внезапно – это отравление парами ртути, и шутить с этим не стоит.

Ртуть – радиоактивный металл

Электромагнитное воздействие

Внутри
корпуса светодиодной лампочки запрятано множество электронных компонентов,
которые в совокупности образуют драйвер.

Вольфрамовая нить обычных лампочек накаливания ничего кроме тепла и света не излучает. Из них можно даже собрать полноценный обогреватель.

А вот
драйвер способен генерировать высокочастотные импульсы. Плох тот светильник,
который не мечтал бы стать радиопередатчиком

Насколько вредны такие импульсы и оказывают ли они влияние на вас или рядом стоящие приборы – телевизоры, Wi-Fi модемы?

На самом деле вреда от led лампочек в этом плане гораздо меньше, чем от мобильных телефонов. А их вы постоянно держите возле уха.

Чтобы
светильник 100% не оказывал никакого воздействия на аппаратуру, достаточно
размещать его в 40-50см от этих самых приборов и проблем не будет.

Какой вывод
из всего этого можно сделать? Да, некачественные светодиодные лампы с дешевым
драйвером и насыщенным холодным светом реально представляют опасность для
нашего зрения.

Стоит ли из-за этого переходить на безопасные жировые свечи и керосинки?

Нет, конечно. Проверить лампу на пульсации можно прямо при покупке в магазине (по телефону). Там же на упаковке посмотреть ее цветовую температуру.

Выбирайте модели с минимальным количеством синего спектра, постепенно переходите на лампочки со спектром приближенным к солнечному, и вашему здоровью и зрению ничего не будет угрожать.