Вредны ли светодиодные лампы для здоровья человека

Ещё 5 лет назад о светодиодном освещении слышали только специалисты. Но за последние несколько лет технология массового производства LED (от англ. light emitted diod — светоизлучающий диод) сделали эти устройства доступными для каждого, ведь средняя стоимость одной такой лампы для домашнего использования колеблется в пределах 150–200 рублей.

Большинство людей склонны с радостью воспринимать развитие прогресса, в то время как малая часть скептически относиться ко всему новому, считая, что человечество всё настойчивее пытается причинить себе вред. В действительности, истина, как и всегда, где-то посередине. В этой статье будут тщательно проанализированы польза и вред светодиодных ламп, чтобы каждый конечный потребитель смог сделать осознанный выбор за или против LED-освещения.

Влияние светодиодов на здоровье человека в сравнении с другими типами искусственного освещения

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%.

В свою очередь в конструкцию большинства светодиодных ламп входит специальный элемент — драйвер, трансформирующий переменный ток в постоянный, что лишает осветительные приборы этого типа неприятного «побочного эффекта». Однако низкокачественные LED-устройства мерцают точно так же, как люминесцентная лампы или лампы накаливания, поэтому в этом случае их польза и вред одинаковы.

Вибрационный шум

Фотограф Джон Отт в своей работе «Здоровье и Свет: влияние естественного и искусственного освещения на человека и других живых существ» описал негативное воздействие на организм характерного раздражающего звука, издаваемого люминесцентными лампами. Он отметил, что однотонная звуковая вибрация приводит к таким последствиям, как раздражительность, нервозность, быстрая утомляемость и снижение внимания. Светодиодные осветительные приборы (как и лампы накаливания) лишены такого недостатка.

Температура

Отличительной особенностью LED-ламп заключается в том, что в процессе работы они не накаляются. Это означает, что освещение такого типа является менее травмоопасным.

Содержание ртути

Традиционные люминесцентные лампы, а также компактные люминесцентные лампы (КЛЛ) имеют в своём составе пары ртути — крайне токсического металла, который даже в малых дозах опасен для человека. Конечно, несколько разбитых лампочек не нанесут какого-либо вреда здоровью человечества, но производство и/или утилизация этих устройств сопряжены с большими рисками. Кроме того, сама культура утилизации таких изделий на бытовом уровне на практике полностью отсутствует, а существует только в теории.

В противоположность этому светодиодные осветительные приборы не требуют для своего производства ртути. Правда в их состав входят другие опасные вещества, о чём будет рассказано ниже.

Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод, что по ряду параметров LED-освещение действительно безопаснее для здоровья человека, чем его исторические предшественники. Однако в некоторых случаях светодиодные лампы вредны, когда созданы по «дешёвой» технологии, которыми пользуются недобросовестные производители.

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.

«Классические» белые LED-лампы

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.

Новая технология «безопасных» светодиодов

Но в этом же году Нобелевскую премию по физике получила группа японских учёных, открывших новую технологию, позволяющую производить белые светодиодные лампы, вред от которых минимален. В качестве источника света используется комбинация из нескольких разноцветных диодов, излучения которых смешиваются под воздействием специальной линзы, давая в результате белый свет, что аналогично природному процессу формирования «бесцветного» естественного освещения.

Сейчас существуют три технологии создания белых LED-ламп:

• Люминофорные светодиоды (синее или ультрафиолетовое излучение пропускается через слой люминофора, в роли которого чаще всего выступает фосфор) — самый «старый», дешёвый и опасный вид.
• RGB-светодиоды (многоканальные), изобретённые в 2014 году. Для получения света может быть использовано различное количество базовых цветов.
• Гибридные светодиоды — совмещают в себе обе технологии.

Таким образом, можно сделать вывод, чем менее «холодное» и длинноволновое излучения производит светодиодная лампа, тем безопаснее она для зрения.

Однако напрямую разрушающее сетчатку световое излучение — не единственная опасность для здоровья человека, которую могут представлять осветительные приборы данного типа.

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.

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.

Присутствие вредных элементов

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.

Негативное влияние энергосберегающих ламп на здоровье человека

Несмотря на экономичность, высокую мощность, продолжительную эксплуатацию и яркое свечение, энергосберегающие лампы вредны для здоровья человека.

Принцип работы лампы

Конструктивно любая «экономка» состоит из стеклянной трубки, в которой находятся пары ртути, а внутренняя часть стенок покрыта люминофором. Под воздействием электрического тока пары ртути начинают излучать ультрафиолетовое свечение, с помощью люминофора преобразуемое в видимый для человека свет.

Существует несколько разновидностей ламп, отличающихся по форме, но во всех используется один и тот же принцип.

Две основные причины, по которым потребители предпочитают энергосберегающие лампы обычным:

1. Низкое потребление электрической энергии.
2. Высокая световая отдача (приблизительно в пять раз больше).

Самые распространенные – компактные люминесцентные лампы. Новое изделие не опасно для людей. При качественном люминофоре, защитном покрытии, целостности конструкции и технически верной обработке стеклянных поверхностей вреда не будет. Обратная картина наблюдается при нарушении хотя бы одного из этих условий.

Влияние на здоровье

В попытках сэкономить производители энергосберегающих ламп забывают об их потенциальной опасности для человека и окружающей среды. Они пытаются:

• использовать дешевые детали и люминофор;
• удалить из схем важные элементы (к примеру, конденсаторы) или покрытие, предназначенное для защиты от ультрафиолетовых лучей;
• обеспечить скоростную сборку, часто некачественную.

Отравление парами ртути

При нарушении целостности пары ртути моментально окутывают лампу, образуя невидимое токсичное облако. Это вещество в газообразном состоянии попадает в организм через дыхательные пути и приводит к отравлению, а оно, в свою очередь, – к смерти. В группу риска попадают беременные женщины и маленькие дети. Кроме того, ртуть проникает в организм через поры на коже.

Внимание! Процесс разрушения организма протекает долго. Отравленный человек становится нервным, апатичным, наблюдается усталость, аритмия сердца и другие процессы, связанные с физиологией. В таких случаях обязательна госпитализация!

Нарушение выработки мелатонина

Мелатонин – важный гормон. Он отвечает за биологические часы организма и потребность в отдыхе, влияет на иммунитет и предотвращает образование злокачественных опухолей. Ученые доказали, что регулярное нахождение под светом энергосберегающих ламп снижает количество вырабатываемого мелатонина. Особенно актуально это в темное время суток.

Важно! Из-за отсутствия мелатонина формируется рак предстательной железы или груди.

Вред для кожи и рак как последствие

По мнению американских ученых, самая реальная опасность люминесцентных ламп связана с ультрафиолетовым излучением, образующимся при воздействии электрических зарядов на электроды и пары ртути. Ультрафиолет приводит к отмиранию и старению кожных клеток, в тяжелых случаях – к меланоме (раку кожи).

Помимо меланомы могут развиться:

• аллергические высыпания;
• псориаз;
• отеки кожных тканей.

Несмотря на заявления производителей об использовании защитного слоя, препятствующего свободному прохождению ультрафиолетовых лучей, в ходе исследований было доказано наличие микротрещин на стенках самых качественных ламп.

Вред для зрения

Ультрафиолетовое (УФ) излучение также оказывает разрушающее воздействие на сетчатку глаза, запуская окислительные процессы. Особо опасны лампы дневного света, формируемого из желтых и синих диодов. Последние – еще один источник УФ-лучей.

В зону риска попадают:

1. Маленькие дети – их сетчатка глаза особо чувствительны к воздействию ультрафиолета. Кристаллик глазного яблока – основной фильтр, а у детей он еще до конца не сформирован.
2. Люди с заболеванием макулярная дегенерация сетчатки.

Мерцание

Один из важных элементов конструкции любой энергосберегающей лампы – конденсатор. Он обеспечивает бесперебойное свечение. При выходе из строя электротехническое изделие начинает мигать, появляется незаметное для глаз мерцание. Чтение книг при таком свете приводит к быстрому утомлению и усталости зрительных органов.

Обратите внимание! Наиболее опасно мерцание для эпилептиков – оно вызывает новые приступы.

Проблема в том, что дешевые «экономки» и вовсе производятся без конденсаторов, поэтому мерцают изначально.

Электромагнитное загрязнение

Вред от лампочек может быть связан с постоянными включением и выключением, из-за чего повышается электромагнитное загрязнение. Образуются высокочастотные помехи, а при нескольких включенных лампах сеть работает под нагрузкой.

С другой стороны, если осветительный прибор горит постоянно, то о таком загрязнении не может идти и речи.

Радиочастотное излучение

Но и это не все, чем опасны энергосберегающие лампы для человеческого организма! В ходе исследований было установлено, что радиочастотное излучение данных изделий распространяется на небольшие расстояния – до 150 мм. И если радиочастотные волны светильника, расположенного на потолке, не представляют угрозы для человека, то при эксплуатации настольных ламп или бра опасность возрастает.

Важно! Такое воздействие способствует разрушению центральной нервной системы и развитию иммунных или сердечно-сосудистых заболеваний.

Утилизация

В среднем одна энергосберегающая лампа содержит 7 мг ртути. Даже при таком небольшом объеме крайне не рекомендуется выбрасывать их в обычные мусорные контейнеры. Единственный выход – отправлять изделия на производственные объекты, занимающиеся их переработкой.

Несмотря на это, они с высокой периодичностью оказываются на общих свалках. Причина – нежелание людей искать такие предприятия, а также платить деньги за утилизацию. Рано или поздно это приведет к экологической катастрофе.

Рекомендации

Если вы все равно желаете использовать энергосберегающие лампы, то нужно приложить все усилия для снижения вреда от их эксплуатации. Запомните несколько простых правил:

• устанавливайте лампы исключительно на потолках, не применяйте в ночниках и настольных светильниках, расстояние до нее – не менее одного метра;
• при механических повреждениях незамедлительно проветрите комнату;
• наденьте резиновые перчатки и руками соберите осколки с каплями ртути (последние можно собрать при помощи пипетки);
• не нужно использовать в этих целях веник или пылесос;
• затем выполните влажную уборку;
• тряпку со ртутью и осколки поместите в герметичный пакет;
• утилизация происходит в специально отведенных местах для токсичных отходов.

Мы полагаем, что опасность воздействия энергосберегающих ламп на здоровье человека более чем реальна. Но несколько простых рекомендаций, ваша бдительность, соблюдение сроков эксплуатации и отсутствие попыток сэкономить на приобретении таких изделий существенно снижают риск развития заболеваний.

https://profazu.ru/svet/bezopasnost/vredny-li-svetodiodnye-lampy-dlya-zdorovya.html
https://220.guru/osveshhenie/istochniki-sveta/vred-energosberegayushhix-lamp.html