Вред от светодиодных ламп: вредны ли для здоровья человека?

Влияние на здоровье человека радиочастотного излучения люминесцентных энергосберегающих ламп

Электрические изделия КЛЛ (здесь не имеет значения, какая у них мощность и сила света) относятся к источникам электромагнитного радиочастотного излучения. Основное преимущество их в энергоэффективности, следовательно, они расходуют мало электроэнергии. Поэтому можно говорить о незначительном воздействии электромагнитного поля. Но абсолютно безвредными их считать нельзя.

Излучение ламп, содержащих пары ртути, может стать причиной развития заболеваний практически во всех органах человеческого тела. Но наибольший вред причиняется нервной, сердечно-сосудистой, иммунной системам. Если говорить о радиочастотном излучении, то оно вносит дополнительный негативный эффект, ослабляющий организм в целом. Человек со слабым иммунитетом хуже сопротивляется болезням и внешним инфекционным заражениям.

Не рекомендуется долго находиться в непосредственной близости от включенной люминесцентной лампы, особенно если до нее не больше 15 см. Воздействие становится слабее при увеличении расстояния

На этот факт стоит обратить внимание тем, кто долго работает при свете настольной лампы с КЛЛ. У таких людей ухудшается общее самочувствие, отмечается появление аритмии и слабости

Но все эти явления могут происходить после достаточно длительного воздействия.

Какой же делаем вывод? Не стоит слишком близко и длительное время находиться рядом с энергосберегающими источниками света – это поможет избежать или хотя бы уменьшить их отрицательное воздействие.

Вредны ли светодиодные лампы для зрения

В настоящее время светодиодные лампы считаются наиболее перспективным способом осуществить искусственное освещение помещений. Они потребляют мало энергии, не содержат ртути. Постепенно светодиоды вытесняют даже компактные люминесцентные лампы. Однако некоторые люди задаются вопросом о том, как же воздействуют светодиодные лампы на зрение человека.

Особенности воздействия

Исследования показали, что главный недостаток светодиодов, используемых при освещении, в высокой интенсивности волнового излучения с большим показателем энергии фиолетового и синего спектра, которые вредят зрительной системе. Эксперименты, которые провели испанские ученые, показали, что вред такого воздействия может быть непоправимым. От светодиодного освещения повреждается сетчатка человеческого глаза. Научно доказано, что именно синий цвет негативно сказывается на зрении. Травмы, производимые таким излучением, традиционно делятся на фототермические, фотохимические и фотомеханические. Последние создают эффект ударной световой волны. Фототермические возникают в результате местного повышения температуры. Фотохимические травмы проявляются из-за изменения макромолекул в структуре.

Немаловажную роль в работе зрительной системы играют клетки пигментного эпителия сетчатки. Их нарушение чревато проблемами со зрением. В некоторых случаях может даже развиться слепота. Под воздействием светодиодного освещения количество погибших клеток эпителия увеличивается, а вот рост новых подавляется. Синий свет снижает число этих клеток. Белый и зеленый же имеют высокую фототоксичность. Красный свет значительного эффекта не имеет. Но использовать в течение суток освещение, где красный спектр преобладает, тоже неверно. Более продуктивной работе способствует коротковолновое излучение, имеющее синий спектр. У человека при таком освещении улучшается концентрация внимания. Следовательно, в рабочих помещениях целесообразно применять системы или лампы естественного освещения.

Никакое искусственное освещение не сможет заменить солнечный свет

Поэтому каждому человеку важно периодически находиться при солнечном ярком свете на улице. Для баланса кортизола в организме нужно ежедневно гулять по улице при дневном свете не менее двадцати минут в день — для взрослых, и не менее двух часов — для детей

Классификация освещения

Существуют определенные стандарты, классифицирующие источники освещения согласно их фототоксичности, то есть от ультрафиолетового и до инфракрасного излучения. Стандартно выделяют четыре группы риска воздействия на зрение человека:

нулевая (отсутствие риска);
первая группа (низкий риск);
вторая (риск умеренный);
третья (высокий риск).

Согласно этому стандарту синий светодиод, имеющий интенсивность выше 15 Вт, относят к третьей группе. Если же интенсивность света — 0,07 Вт, то риск низкий.

Светодиодное освещение, применяемое для повседневного использования, классифицируют как вторую (умеренную) группу риска. Традиционные источники освещения при этом принадлежат к группе с низким риском или вовсе его отсутствием.

Светодиоды и мелатонин

Невзирая на широкий перечень достоинств светодиодных ламп, большинство ученых советует избегать применение светодиодного освещения, в особенности перед сном или просто в темное время суток. Современные исследования выявили связь между влиянием света ночью и возникновением рака простаты или молочной железы, болезней сердца, диабета, ожирения.

Светодиоды подавляют секрецию мелатонина, то есть гормона, влияющего на цикл ночи и дня. Однако освещение является «опасным», лишь если оно подвергается воздействию тогда, когда человек находится в темноте. То есть немаловажную роль играет продолжительность и интенсивность работы светодиодных ламп.

Свет любого спектра подавляет секрецию мелатонина, однако синий это делает в максимальной степени. Поэтому целесообразно использовать тусклое освещение с красным спектром, не смотреть за два-три часа до сна на яркий экран, работая в ночное время с электронными устройствами, использовать специальные очки, которые блокируют синий спектр. Это поможет не нарушить режим ночи и дня и сохранить зрение на прежнем уровне.

Особенности работы

В сравнении с эталоном — светом Солнца, излучение диодных лампочек имеет похожий полный спектр. Однако есть и отличия, в частности, в синих диодах синий спектр выше. Цветопередача светодиодных ламп соответствует норме, а точнее ее индекс CRI больше 80. Стоит отметить, что УФ в диодах на крайне низком уровне, а это является положительным обстоятельством. Если сравнивать светодиодные лампы с «лампами дневного света», то вред люминесцентных ламп для зрения по спектру, мерцанию и из-за искаженной передачи цвета, выше. Один из факторов, который по мнению некоторых специалистов считается вредным — ИК-излучение, однако это экспериментально не подтверждено. При любом варианте в излучении светодиодных ламп он или отсутствует либо содержится в крайне малых количествах. Детально стоит остановиться на двух аспектах искусственного освещения: мерцании и синем спектре.

Мерцание света

Определенная частота мерцания света, излучаемого изделием, способна провоцировать глазные боли. Этот фактор напрямую влияет на самочувствие человека, в частности, от него болят глаза, а длительное воздействие имеет более тяжелые последствия. Сама пульсация, а именно ее частота, зависит от источника света. Так как светодиоды работают на прямом токе, а в розетках подается ток переменный, для его выпрямления используются специальные модули. В результате обработки ток становится однополярным, но все равно продолжает пульсировать. В вопросе вреда для глаз важна именно частота мерцания.

В дорогих светодиодных лампах устанавливаются стабилизаторы на величину, а в дешевых — на сглаживание. В первом варианте ток становиться более стабильным и пульсация уменьшается, во втором она также уменьшается, но гораздо слабее. Качество стабилизатора увеличивает цену изделия на 60—100 рублей, но, кроме меньшего вреда для зрения, оно также продлевает срок службы лампы.

Синий спектр

Экспериментально доказано, что высокие показатели в этом спектре имеют негативное влияние на зрение человека. Такой способ снижает синтез мелатонина и разрушает сетчатку, приводя к необратимым последствиям. Кроме того, повышается усталость и зрительное напряжение. Суть в том, что светодиоды, излучающие белый свет, это по сути синие светодиоды, которые окрасили люминофором, преобразующим цветовое насыщение света. У Led-ламп с желтым светом синий спектр присутствует на уровне солнечного света. У белых он выше и при определенных обстоятельствах вредит зрению.

Негативные факторы

Существует комплекс негативных воздействий на человеческий организм, причиной которых являются светодиодные осветительные приборы.

Элементы конструкции

Корпуса светодиодных ламп выполняются из экологически безопасных материалов — качественного пластика и стали. В устройствах высокой мощности радиатор производится из сплава алюминия. В отличие от люминесцентных ламп, в светодиодных изделиях не используются колбы с газом.

Влияние света на зрение

В данном случае значение имеет так называемая цветовая температура — показатель интенсивности излучения источника света. Чем выше температурный показатель, тем сильнее излучение в синем и голубом спектре. Для глазной сетчатки наиболее опасен слишком сильный синий свет, под воздействием которого она начинает деградировать. Холодный белый свет несет опасность для детей, поскольку структура их глаз еще недостаточно развита и возможно получение травмы.

Чтобы уменьшить раздражающее воздействие света, рекомендуется «разбавлять» свет от LED-источников лампами накаливания небольшой мощности (до 60 Вт). Также можно задействовать светодиодные устройства, дающие теплый белый свет. Такие световые источники (без повышенного коэффициента пульсации) не причиняют вреда здоровью.

Уровень цветовой температуры указывается на упаковке товара. Температурная норма находится в пределах 2500-3200 К.

Мерцание

Вред светодиодных ламп может выражаться в их мерцании с определенной частотой. Поражающее влияние на психику человека оказывают частоты в диапазоне 8-300 Гц. Причем такие мерцания незаметны и, тем не менее, могут отрицательно влиять на нервную систему.

Необходимо, однако, заметить, что в качественной продукции выходное напряжение драйвера тщательно фильтруется, в результате чего переменная составляющая сводится на нет. Так удается снизить уровень пульсаций до менее чем 1 %. Если в лампу вмонтирован импульсный блок питания, то коэффициент пульсаций может доходить до 10 %, не причиняя вреда человеку.

Влияние на выделение мелатонина

За качество сна, его ритм и периодичность, отвечает гормон под названием мелатонин. Также мелатонин стабилизирует окислительные процессы на безопасном уровне, что замедляет процессы старения. У здорового человека этот гормон достигает максимальной концентрации с наступлением темного времени суток. В результате появляется желание поспать. При работе по ночам организм подвергается воздействию многих раздражающих факторов, в число которых входит и искусственное освещение. Продолжительное и регулярное пребывание под действием светодиодного света особенно негативно сказывается на качестве зрения.

Исходя из вышесказанного, рекомендуется избегать слишком яркого освещения светодиодными источниками. Прежде всего, следует ограничить такой тип освещения в детских комнатах и спальнях.

Электромагнитное излучение

Вред светодиодных ламп, связанный с электромагнитным излучением, считается преувеличенным. Высокочастотные импульсы действительно ухудшают сигналы радиоаппаратуры и Wi-Fi приемников, находящихся поблизости. Однако для человеческого организма LED-лампы значительно менее ощутимы по сравнению с мобильными телефонами или микроволновыми печами.

Ультрафиолетовое и инфракрасное излучение

Чтобы получить ответ на вопрос о вреде ультрафиолета и инфракрасных лучей, необходимо провести анализ двух вариантов получения белого светодиодного света. В первом случае в корпус помещаются три кристалла — белый, красный и зеленый. Эксперимент показывает, что длина волн не покидает пределов видимого спектра, а значит, светодиоды не создают поток света в ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах.

Второй вариант предусматривает получение белого света нанесением люминофора на синий светодиод. В результате смешения белого потока, создаваемого люминофором, и желтого — от светодиода – получаются разнообразные оттенки белого. Результаты опыта показывают очень незначительное ультрафиолетовое излучение, безопасное для человеческого организма. Интенсивность инфракрасного излучения в начале диапазона длинных волн находится в пределах 15 %, что намного меньше, чем в случае со стандартной лампой накаливания.

Классификация степени опасности

Для того чтобы правильно оценить вред светового излучения необходимо обратиться к нормативным документам. Например, действующий в настоящее время, ГОСТ Р МЭК 62471-2013, описывает параметры светобиологической безопасности ламп и ламповых систем, в том числе и светодиодных устройств.

На основе данного стандарта были проведены исследования, позволившие установить, что:

наибольший вред здоровью человека наносят светодиоды синего свечения мощностью 15 Вт и выше, их относят к третьей группе риска;
опасность диода синего спектра с мощностью 0,07 Вт не велика, его можно отнести к первой группе;
при одинаковой цветовой температуре, в белых светодиодах излучения опасной синей составляющей на 20% больше, чем в других источниках света;
светодиодное освещение, используемое в быту, можно отнести ко 2 группе риска, если принять, что опасность ламп накаливания ограничивается нулевой или первой категорией.

Влияние на здоровье человека

Влияние на зрение

Любой источник света может нанести вред зрению, если все время находиться под его влиянием и не пользоваться естественным освещением. Например, у люминесцентных ламп и ламп накаливания иногда бывает низкий индекс цветопередачи, из-за чего восприятие цветов нарушается. Это также приводит к напряжению глаз и плохому самочувствию.

Смотреть на светодиодные лампы нежелательно. Также стоит избегать излишне яркой освещенности помещения. Желательно подбирать лампы с нейтральным белым цветом. Чтобы избежать пульсации, стоит отдавать предпочтение продукции проверенных брендов.

Общие советы, как защитить себя от вредного воздействия любых искусственных источников освещения:

побольше времени проводить, используя естественное освещение;
стараться избегать излишне ярко освещенных помещений;
делать гимнастику для глаз несколько раз в день;
использовать лампы с цветовой температурой ближе к красному или теплому белому цвету.

Выработка мелатонина

Выработка мелатонина страдает от любых источников света с белой цветовой температурой, включая экраны телефонов, ноутбуков, телевизоры. Чтобы хорошо засыпать и не страдать от нарушения биологических ритмов, желательно исключить все факторы риска, включая светодиодные светильники и гаджеты, за 2-3 часа перед сном. Желательно использовать тусклые источники света, тяготеющие к красному спектру, или носить специальные очки, поглощающие синий цвет.

Нарушения выработки гормонов сна

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

Следствием этого эффекта, который получил название «цифровой зрительный синдром», являются хроническая усталость, сильное ослабление зрения, раздражительность, головные боли, потеря аппетита и ряд других симптомов

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. Следствием этого эффекта, который получил название «цифровой зрительный синдром», являются хроническая усталость, сильное ослабление зрения, раздражительность, головные боли, потеря аппетита и ряд других симптомов.

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.

Общее описание

Светодиоды — это электронные компоненты с высокой яркостью, которые имеют очень маленькие размеры, но излучают большое количество света. Поскольку крошечная точка очень яркая, к сожалению, она сильно ослепляет, что негативно сказывается на глазах. Поэтому лучше использовать светодиодные источники, в которых свет рассеивается дополнительной оптикой или излучается несколькими светодиодами меньшей яркости вместо одного диода с очень высокой мощностью.

Принципы свечения

Светодиоды — полупроводниковые кристаллы, которые начинают светиться при прохождении через них тока. Каждый кристалл испускает лучи своего спектра (красный, желтый, зеленый). Белый свет выходит путем смешивания данных спектров или покрытия самого броского синего светодиода слоем желтого покрытия. Изменяя соотношение цветов, можно получить либо холодный, либо теплый свет.

Обычные светодиодные устройства включают в себя:

пластиковую белую или цветную колбу;
зарядку;
драйвер выпрямительный переменного тока (плата);
радиатор;
базу;
нижний и верхний держатель.

Осветительные приборы бывают различных форм и размеров. Цена светодиодов зависит от нужного светового потока и потребляемой мощности.

История изобретения

Первая информация о диодах относится к 1920-м годам

Именно тогда советский техник Олег Владимирович Лозев обратил внимание на явление излучения света в диодах с лопастями, используемых в радиоприемниках

Электролюминесценция была обнаружена в начале двадцатого века в Великобритании. Оба открытия, однако, не использовались до 1960-х годов, пока компания General Electric не занялась дальнейшими разработками и выпустила красный светодиод.

Изначально светодиоды были очень дорогими. Только в 1968 году началось коммерческое производство. Диоды затем использовались в качестве сигнальных элементов, например, в электронных устройствах.

Лишь в 1990-х годах был создан первый диод. Низкое энергопотребление, исключительная долговечность, универсальность использования — это лишь некоторые из преимуществ светодиодов.

Еще один прорыв в светодиодной технологии произошел в 2014 году, когда Нобелевскую премию по физике получили И. Акасаки, Х. Амано и Ш. Накамура за изобретение эффективного синего светодиода. Их изобретение позволило производить яркие и энергосберегающие источники белого света. Диод синего света, разработанный учеными, был необходим для создания светодиодов белого света, которые все чаще применяются не только в помещениях, но и становятся основным источником света во многих других областях.

Вредные ли для зрения и почему?

Если синий спектр у такого изделия находится на максимальных показателях, то он сильно вредит зрительному аппарату. Чтобы дать окончательный ответ на этот вопрос, необходимо составить список критериев, которые негативно влияют на зрение человека. К ним принадлежит:

пульсация (мигание света);
ИК и УФ-радиация;
максимальные показатели синего спектра.

Первый пункт всецело базируется на качестве лампочки. В хороших изделиях пульсация не превышает этот показатель для галогенных и люминесцентных ламп, и вред для здоровья определяется самой деятельностью. ИК-излучение отсутствует, а ультрафиолетовое находится на низком уровне. А вот на последнем пункте стоит остановиться. Для дома можно без последствий использовать качественные светодиоды, излучающие холодный свет 3000—4000 К для всех комнат, кроме спальни. Для нее подойдет температура света 2500—3000 К. Более горячие лампы лучше устанавливать в бытовых помещениях, для освещения улицы. Наиболее уместная область применения светодиодов — это фитолампы. Двойная польза: излучаемый спектр идеально подходит для выращивания растений, а низкое потребление электричества — для кошелька.

Ультрафиолетовые, инфракрасные и тепловые излучения

Влияние различных излучений на организм давно и широко изучается многими специалистами. Вполне объяснимо, что эти исследования напрямую связаны с определением опасности от освещения определенными источниками света.

Среди возможных негативных излучений выделяют три типа: инфракрасное, ультрафиолетовое и тепловое.

Ультрафиолетовое излучение

Ультрафиолетовое излучение может приводить к множеству проблем в состоянии и здоровье человека. К основным негативным моментам относят риск появления онкологических заболеваний. Данный вид излучения полностью отсутствует у светодиодных ламп, в отличии, к примеру, от галогенных ламп.

Инфракрасное излучение

Данный вид излучения практически не представляет какой-либо опасности ля здоровья, разве что в том случае, когда такое излучение будет очень мощным. Светодиодные приборы не излучают подобного вида излучения.

Тепловое излучение

Оно представляет опасность только в случае прикосновения к нагревательным элементам. В частности, обычные лампы накаливания, после долговременной работы, становятся очень горячими, чего нельзя сказать о светодиодных лампах. Безусловно, какое-то нагревание поверхности присутствует, но не такое, чтобы нанести ожог человеку.

Если сравнивать светодиодные приборы с другими, например галогенными или же лампочками накаливания, то они являются более безопасными в плане вышеуказанных излучений.

Непосредственный контакт с работающей светодиодной лампой не может привести урон кожному покрову человека, что уже само по себе является преимуществом.