1、太陽光對(duì)健康的影響

　　人類對(duì)光的認(rèn)識(shí)是從太陽開始，人眼的視覺功能只能分辨太陽光可見光部分的明暗，人眼的視覺對(duì)太陽光中包含對(duì)人體健康有害部分無法識(shí)別，對(duì)光的分析采用的方法是光譜分析，通過對(duì)太陽光進(jìn)行光譜分析，可以了解太陽光是由什么波長的光組成，每種波長的光所占的比例是多少，太陽光包含哪些對(duì)人體健康有益或者有害的成分;光譜分析是所有光源分析的基本手段，由于人造光源的物理性質(zhì)與太陽光相同，只是光譜形狀不同，通過分析人造光源的光譜，我們同樣可以分析不同的人造光源對(duì)健康的影響。

　　研究太陽光對(duì)人體健康的影響，我們是分析到達(dá)地面上的太陽光，太陽有部分的光被地球的大氣層所吸收不能到達(dá)地面，可以到達(dá)地面的太陽光的波長范圍是250nm至2500nm，如圖1所示。

圖1太陽光的光譜圖

　　根據(jù)太陽光的全光譜圖，我們可以把太陽光分為三部分;

　　1)、不可見光-紫外線(人眼感覺不到的光)，波長范圍是250-400nm。

　　紫外線又分為三類：

　　長波紫外線，UV-A：315-400 納米。

　　中波紫外線，UV-B：280-315 納米。

　　短波紫外線，UV-C：250-280 納米。UV-C到達(dá)地面極少，可以忽略不計(jì)。

　　2)、可見光(人眼能看到的光)，波長范圍是400-750nm，主要成分是紅光、綠光、藍(lán)光。

　　3)、不可見光-近紅外線(人眼感覺不到的光)，波長范圍是750-2500nm。

　　近紅外線是紅外線的一種，波長在2500nm以上的紅外線稱為中紅外線和遠(yuǎn)紅外線。

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　　到達(dá)地面上的太陽光譜成分中，對(duì)人體健康影響的波長有：

　　1)、長波紫外線UV-A，長波紫外線可以使皮膚變黑，出現(xiàn)皮膚色斑，導(dǎo)致皮膚老化。過量的UV-A會(huì)抑制免疫系統(tǒng)功能。

　　2)、中波紫外線UV-B，中波紫外線可以導(dǎo)致皮膚紅腫，出水泡，皮膚老化，也就是通常所說的曬傷，UV-B可引起人眼的角膜炎、結(jié)膜炎，長期曬傷會(huì)導(dǎo)致白內(nèi)障及抑制免疫系統(tǒng)功能，甚至產(chǎn)生皮膚癌。

　　以上描述的紫外線影響是指長時(shí)間與高強(qiáng)度的情況下，適量且短時(shí)間的太陽光紫外線照射也是有益的，它能夠增強(qiáng)人的體質(zhì)和抵御傳染病的能力，促進(jìn)體內(nèi)維生素D3的合成，維持正常的鈣磷代謝和骨骼的生長發(fā)育，有加速傷口愈合的效果，可以提高免疫力。

　　3)、可見光中的藍(lán)光部分(波長400-500nm)，藍(lán)光在可見光里具有最高的光子能量，能夠穿透晶狀體直達(dá)視網(wǎng)膜，對(duì)視網(wǎng)膜造成損害，導(dǎo)致視力下降，可能會(huì)引起嚴(yán)重的眼科疾病。高強(qiáng)度藍(lán)光對(duì)人眼的視網(wǎng)膜的損傷比近紅外線的影響大很多，藍(lán)光對(duì)人眼的危害一直存在于太陽光與人造光源，不過，低輻射量的藍(lán)光對(duì)皮膚也有益的一面，嬰兒黃疸癥就是通過照射低強(qiáng)度的藍(lán)光進(jìn)行治療的，藍(lán)光還可以美白皮膚和牙齒;藍(lán)光在一定程度上控制著人的生物鐘;藍(lán)光的刺激會(huì)促進(jìn)我們的身體分泌皮質(zhì)醇，可令人興奮。

　　4)、近紅外線，會(huì)使人體皮膚感覺到發(fā)熱，也會(huì)使皮膚干燥失去水分，導(dǎo)致皮膚粗糙，高強(qiáng)度的近紅外線會(huì)導(dǎo)致皮膚灼傷，人眼球內(nèi)含有較多的液體，對(duì)近紅外線吸收較強(qiáng)，高強(qiáng)度的紅外線直接照射眼睛時(shí)會(huì)引起白內(nèi)障;近紅外線也有益的一面，如有些醫(yī)療器械就是利用近紅外線照射人身體局部，使溫度升高，改善血液循環(huán)，消除腫脹和消散炎癥。

　　從以上分析可以看出，紫外線、藍(lán)光、近紅外線對(duì)人體健康有影響。這些光只有在高強(qiáng)度或者長時(shí)間照射才會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生影響，如高原地區(qū)或者長日照地區(qū)從事戶外工作的人，皮膚較黑且容易患白內(nèi)障等眼疾。

　　對(duì)于太陽光的紫外線與近紅外線部分，采用遮蔽、防曬護(hù)膚品、抗紫外線材料等防護(hù)措施可以有效的避開太陽光對(duì)人體的影響，但是，對(duì)于與我們的生活息息相關(guān)的室內(nèi)照明光源，如果對(duì)照明的選擇和使用不恰當(dāng)，則無法回避照明光對(duì)健康產(chǎn)生的不良影響，長期在低品質(zhì)照明燈光下工作和生活的人，可能遭受紫外線、藍(lán)光、紅外線等的輻射，導(dǎo)致皮膚干燥、產(chǎn)生色斑、皺紋、視網(wǎng)膜受損等，使皮膚與眼睛視力提前出現(xiàn)衰老，右圖可以強(qiáng)烈警示我們，照明光源的輻射安全性是非常重要的。

　　為了保證照明光源在制造與應(yīng)用中的合理規(guī)范，照明光源應(yīng)該符合國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 20145-2006 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性)，實(shí)際上，許多照明產(chǎn)品是不標(biāo)注這些參數(shù)的，即便有標(biāo)注輻射參數(shù)，我們也很難判斷這些輻射參數(shù)的真?zhèn)?，我們通過專業(yè)級(jí)的光譜分析手段，把常用的各種照明光源的全光譜圖呈現(xiàn)給大家，使得光源對(duì)健康的影響變得一目了然，對(duì)于照明光源，科學(xué)的防御是最有效地應(yīng)付危害的手段。

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　　常規(guī)的光譜分析儀測試的波長范圍是400-800nm，這個(gè)范圍的光譜圖不能完全反映出紫外線與紅外線對(duì)健康的影響，通過使用專業(yè)級(jí)的全光譜分析手段，把光譜分析擴(kuò)展到350nm-2450nm范圍，可以看到每一種光源對(duì)人體是否存在不利的影響;以下的光譜圖是佛山好亮固體光源研究所在國內(nèi)首先公布的專業(yè)級(jí)人造光源的全光譜圖，是我們從專業(yè)的角度向大家提供的科普知識(shí)。希望會(huì)幫助大家清晰地了解人造光源的照明對(duì)健康的影響。

　　照明對(duì)健康的影響不僅是光源的光譜成分，還包括照明驅(qū)動(dòng)部分的電磁輻射、噪音、光源或燈具的眩光、光源的頻閃、燈具的安全性等多方面，這些方面可以通過一些防護(hù)措施得到解決，但是，對(duì)于照明光源本身是否存在有害波長的輻射是需要認(rèn)真對(duì)待。

　　在這里需要著重強(qiáng)調(diào)的是，光譜成分中有害波長對(duì)人體健康的影響主要是這種波長的光照射的強(qiáng)度和照射的時(shí)間來決定，如果照射強(qiáng)度是在國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的安全范圍內(nèi)，在危害距離以外的長期照射對(duì)人體健康的影響還是安全的，所以，看到光譜中存在有害波長，并不意味對(duì)健康一定有不良影響，事實(shí)上，這些光源已經(jīng)伴隨人們的工作和生活很多年了;需要說明的是所有照明光源的基本成分是紅光、綠光與藍(lán)光，照明光源中的藍(lán)光部分對(duì)人眼視網(wǎng)膜的影響一直就存在，而且會(huì)一直伴隨人類的生活，我們只要學(xué)會(huì)合理的回避與科學(xué)的使用，藍(lán)光的危害性是可以控制在安全值以內(nèi)。

　　白熾燈，全光譜圖如下圖所示，白熾燈廣泛應(yīng)用在各種照明場合，應(yīng)用多。

　　白熾燈光譜中對(duì)健康的影響：

　　1)、紫外線UV-A含量極少，可以不考慮紫外線對(duì)健康的影響。

　　2)、紫外線UV-B含量無。

　　3)、藍(lán)光成分含量少，對(duì)眼睛的刺激小，白熾燈光譜所含的藍(lán)光在室內(nèi)照明是最安全的。

　　4)、近紅外線含量高，長期照明會(huì)導(dǎo)致皮膚干燥，易引發(fā)皺紋;光源表面溫度高易灼傷。

　　高強(qiáng)度的紅外線長期直接照射眼睛也會(huì)引起白內(nèi)障。

　　由于白熾燈發(fā)光效率低，消耗能源大，已經(jīng)逐步淘汰。從健康的角度，白熾燈是影響最小的。

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　　鹵素?zé)?，全光譜圖如下圖所示，鹵素?zé)魪V泛應(yīng)用在效果照明，如室內(nèi)的射燈，應(yīng)用較多。

　　鹵素?zé)艄庾V中對(duì)健康的影響：

　　1)、紫外線UV-A含量極少，可以不考慮紫外線對(duì)健康的影響。

　　2)、紫外線UV-B含量無。

　　3)、藍(lán)光成分含量少，對(duì)眼睛的刺激小，鹵素?zé)艄庾V所含的藍(lán)光在室內(nèi)照明是安全的。

　　4)、近紅外線含量高，長期照明會(huì)導(dǎo)致皮膚干燥，易引發(fā)皺紋;光源表面溫度高易灼傷。

　　高強(qiáng)度的紅外線長期直接照射眼睛也會(huì)引起白內(nèi)障。

　　由于鹵素?zé)舭l(fā)光效率低，消耗能源大，已經(jīng)逐步淘汰。從健康的角度，鹵素?zé)羰怯绊懽钚〉摹?/p>

　　金鹵燈，全光譜圖如下圖所示，金鹵燈廣泛應(yīng)用在商業(yè)照明環(huán)境，應(yīng)用較多。

　　金鹵燈光譜中對(duì)健康的影響：

　　1)、紫外線UV-A含量有，對(duì)健康有影響。

　　2)、紫外線UV-B含量小，可以不考慮。

　　3)、藍(lán)光成分含量高，會(huì)產(chǎn)生視網(wǎng)膜損傷。

　　4)、近紅外線含量中等，長期照明也會(huì)導(dǎo)致皮膚干燥，易引發(fā)皺紋;光源表面溫度高易灼傷。

　　金鹵燈在商業(yè)照明使用量大，尤其在珠寶店、服裝店等近距離使用，從圖中可以看出，金鹵燈含有紫外線和紅外線，高色溫的金鹵燈也含有較多的藍(lán)光成分，對(duì)人眼有傷害，長期近距離的使用金鹵燈會(huì)導(dǎo)致皮膚色斑，如右圖所示，在LED照明光源出現(xiàn)前，由于金鹵燈的照明效果好，顯色性高，加上沒有可替代光源，這個(gè)問題很少有人提及，LED珠寶柜臺(tái)照明解決了紫外線與紅外線的輻射問題，但是，許多珠寶照明使用更高色溫的LED光源，導(dǎo)致藍(lán)光對(duì)視網(wǎng)膜的影響比金鹵燈增大;金鹵燈目前仍然在廣泛的應(yīng)用，需要合理使用。

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　　熒光燈，全光譜圖如下圖所示，熒光燈廣泛應(yīng)用在各種照明環(huán)境，應(yīng)用最多。

　　熒光燈光譜中對(duì)健康的影響：

　　1)、紫外線UV-A含量有，對(duì)健康有影響。

　　2)、紫外線UV-B含量小?？梢圆豢紤]

　　3)、藍(lán)光成分含量高，可能產(chǎn)生視網(wǎng)膜損傷。

　　4)、近紅外線含量小，可以不考慮近紅外線的影響。

　　熒光燈類包含熒光燈管，節(jié)能燈，環(huán)形燈管，H管等，是目前使用量最大的光源，由于熒光燈的發(fā)光原理是燈管內(nèi)的紫外線激發(fā)燈管內(nèi)壁的熒光粉而產(chǎn)生白光，存在紫外線泄露，許多人認(rèn)為燈管的玻璃會(huì)吸收紫外線，實(shí)際上，燈管玻璃并不能完全吸收紫外線，從光譜分析圖就可以看出熒光燈測試到了紫外線的光譜;表明存在紫外線輻射，高品質(zhì)的熒光燈紫外線泄露相對(duì)小，品質(zhì)差的熒光燈紫外線泄露量大，采購時(shí)需要注意這個(gè)問題;長期使用熒光燈照明，對(duì)皮膚會(huì)有一定的傷害，皮膚的顏色會(huì)變紅，皮膚的含水量有下降;有研究表明，在日光燈下工作或?qū)W習(xí)一天所吸收的紫外線，相當(dāng)在陽光下曬一小時(shí)。

　　辦公場所、醫(yī)院、學(xué)校、教室等，很多都是使用高色溫(6500K以上)的熒光燈，長期在這種高色溫環(huán)境下工作的人們，就要考慮紫外線與藍(lán)光的影響，有研究表明，長期在熒光燈工作與學(xué)習(xí)的人，身體會(huì)受到一定的影響，同時(shí)高色溫的燈光有可能引起憂郁情緒，紫外線與藍(lán)光容易引起視力疲勞，眼睛常伴有輕度脹痛，所以，這些場所安裝熒光燈需要檢測光源是否符合GB/T 20145-2006標(biāo)準(zhǔn);隨著LED照明技術(shù)的高速發(fā)展，LED光源的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)已經(jīng)接近熒光燈，隨著境保護(hù)意識(shí)的提升，熒光燈也將逐漸退出照明市場的主導(dǎo)地位。

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　　盡管LED光源逐步替代熒光燈，我們只是遠(yuǎn)離了熒光燈的紫外線輻射問題，但是，作為白光中的藍(lán)光輻射問題，無論什么形式的人造光源，都是無法回避的問題，白光一定含有藍(lán)光，尤其是LED白光中高色溫是需要控制的，作為健康照明產(chǎn)品，一定要符合光源輻射的相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)，否則，藍(lán)光輻射對(duì)視網(wǎng)膜的影響會(huì)一直困擾LED照明光源的發(fā)展。

　　白光中的藍(lán)光對(duì)人眼的影響，不僅存在于熒光燈，我們通常使用的電視機(jī)、顯示器、電腦、手機(jī)等的背光都存在藍(lán)光輻射(背光是白光)，許多背景與畫面就是以藍(lán)色色調(diào)為主，人眼長期直視這些屏幕都會(huì)對(duì)人眼視網(wǎng)膜產(chǎn)生不利的影響，這些設(shè)備產(chǎn)生的藍(lán)光成分對(duì)于老年人與兒童的影響更加值得關(guān)注，使用防藍(lán)光眼鏡能有效的改善這個(gè)問題。

　　LED燈，全光譜圖如下圖所示，LED燈廣泛應(yīng)用在各種照明環(huán)境，應(yīng)用量在逐步增加。

　　LED燈光譜中對(duì)健康的影響：

　　1)、紫外線UV-A含量極少，可以不考慮其影響。

　　2)、紫外線UV-B含量無。

　　3)、藍(lán)光成分含量高，可能產(chǎn)生視網(wǎng)膜損傷，色溫在3500K以下的藍(lán)光輻射比較安全。

　　4)、近紅外線含量幾乎沒有，不需要考慮其影響。

　　LED白光是由燈珠內(nèi)部產(chǎn)生藍(lán)光的芯片與覆蓋在芯片上的黃色熒光粉混光后產(chǎn)生的白光。其發(fā)光原理是：半導(dǎo)體芯片發(fā)出藍(lán)光，黃色熒光粉吸收一部分的藍(lán)光，激發(fā)出黃光，激發(fā)的黃光與其余的藍(lán)光再一次混合，形為白色的光，也就是說，LED白光是以藍(lán)光為基本光產(chǎn)生的，這種藍(lán)光芯片的波長在440-460nm之間，屬于藍(lán)光輻射傷害視網(wǎng)膜較強(qiáng)的范圍。

　　LED照明光源具有許多超越于傳統(tǒng)光源光源的優(yōu)點(diǎn)，是照明光源的發(fā)展方向，我們已經(jīng)開始進(jìn)入了LED照明時(shí)代，但是，如果不重視LED照明中藍(lán)光對(duì)人眼的影響，會(huì)使“藍(lán)光危害”超過金鹵燈與熒光燈，高色溫的LED光源會(huì)導(dǎo)致“藍(lán)光危害”更加嚴(yán)重， “藍(lán)光危害”是在照明環(huán)境里毫無覺察中產(chǎn)生，只有在科學(xué)的使用方法下才能保障安全性;最為重要的是光源生產(chǎn)者需要具備這些基礎(chǔ)知識(shí)。

　　“藍(lán)光危害”是公眾健康問題，產(chǎn)品信息應(yīng)該包含這些內(nèi)容，LED照明光源的藍(lán)光輻射檢測是安全產(chǎn)品的唯一判別方法;需要說明的是，LED照明光源并不意味一定存在“藍(lán)光危害”，藍(lán)光輻射量與輻射時(shí)間才是判別“藍(lán)光危害”的前提。

　　在相同色溫與同等的室內(nèi)照明效果下，LED照明光源的輻射安全性高于熒光燈管、節(jié)能燈、金鹵燈。低功率且高顯色性與色溫在3500K以下的LED照明光源的輻射安全性屬低危險(xiǎn)。

　　不同LED封裝廠的藍(lán)光輻射量不同，品質(zhì)好廠家的LED藍(lán)光輻射量低。

　　功率越大的LED照明產(chǎn)品，藍(lán)光危害越高，通常，20W以上的LED光源在使用時(shí)注意安裝高度，安裝高度越高，藍(lán)光危害越小。

　　與其他傳統(tǒng)光源一樣，LED照明光源也會(huì)產(chǎn)生光衰，LED白光光衰產(chǎn)生的主要原因是熒光粉激發(fā)效率下降，光衰后光線中藍(lán)光輻射量逐漸增大，導(dǎo)致LED照明色溫升高，此外，對(duì)于8000K以上的LED白光，光衰后藍(lán)光輻射增加更快，產(chǎn)生更多的藍(lán)光輻射，低品質(zhì)高色溫的LED很容易發(fā)生光衰，藍(lán)光危害性增加。

　　LED照明光源的藍(lán)光輻射量隨色溫降低而降低，色溫在3500K-2800K的小功率的LED光源基本符合國家標(biāo)準(zhǔn)，色溫在6500K以上的白光，存在藍(lán)光輻射影響，不可思議的是，我國生產(chǎn)的LED照明光源，大部分是高色溫的產(chǎn)品;甚至許多珠寶柜臺(tái)照明色溫在8000K以上，使得這類照明剛剛擺脫金鹵燈中的紫外線影響，又進(jìn)入到LED照明中藍(lán)光對(duì)人眼健康影響的環(huán)境，盡管人眼不是直視光源，但珠寶類的反射光是最強(qiáng)的。

　　LED照明光源隨著顯色性的增加，藍(lán)光輻射量降低，顯色性增加意味著熒光粉需要吸收更多的藍(lán)光輻射能量，激發(fā)出更寬的光譜，所以，高顯色指數(shù)的LED照明光源相對(duì)安全。

　　家庭用室內(nèi)燈具需要考慮防眩光的結(jié)構(gòu)，避免高強(qiáng)度的光直射入人眼。

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　　很多LED吸頂燈使用6500K以上的高色溫的LED光源，而吸頂燈以居室照明為主，這是需要警示的現(xiàn)象，有些人認(rèn)為高色溫才會(huì)讓吸頂燈看上去發(fā)光更均勻，這是個(gè)概念錯(cuò)誤，實(shí)際上高色溫中藍(lán)光輻射量較大，人眼的視網(wǎng)膜受到藍(lán)光刺激導(dǎo)致視覺分辨下降，還有許多人誤認(rèn)為高色溫會(huì)讓人感覺燈更加亮，這也是個(gè)概念錯(cuò)誤，可以了解一下關(guān)于明視覺與暗視覺的概念，這種高色溫的吸頂燈安裝在有老人和兒童的家庭會(huì)產(chǎn)生很多不良的后果。

　　市場上有些吸頂水晶燈，采用藍(lán)光LED作為裝飾光源，視覺上很漂亮，不過，有老人與兒童的家庭，要慎重考慮，尤其有嬰兒的家庭，不能采用這種產(chǎn)品。

　　對(duì)于商業(yè)照明，建議采用色溫在6000K以下的LED白光，最高不要超過6500K。

　　對(duì)于辦公照明，建議采用色溫在5000K到3200K之間。

　　對(duì)于家庭照明，盡量采用單個(gè)燈的功率低于8W的LED燈，色溫在3500K以下

　　對(duì)于照明用LED，盡量采用高顯色性的產(chǎn)品。

　　對(duì)于閱讀臺(tái)燈，最好使用高顯色性且色溫在3200K以下的LED光源且功率低于6W。

　　LED的藍(lán)光輻射對(duì)視網(wǎng)膜的危害指標(biāo)，可以參考附錄的表中參數(shù)。

　　附錄1：室內(nèi)照明色溫參考圖

　　附錄2：LED照明光源藍(lán)光輻射量比值(LED為不同廠家封裝的產(chǎn)品)

　　附錄3：GB/T 20145-2006 燈和燈系統(tǒng)的光生物安全性，有關(guān)輻射的危害限值