Фотобиологическая безопасность и техническая политика на светодиодном рынке

В.А. Капцов, член-корр. РАН, д.м.н., проф., ФГУП ВНИИ железнодорожной гигиены Роспотребнадзора, г. Москва
В.Н. Дейнего, руководитель проекта по светотехнике, ЗАО « ЭЛТАН», 
г. Фрязино, Моск. обл.

Сегодня по показателям энергоэффективности светодиоды уже стали абсолютным лидером среди искусственных источников света. Светодиодные лампочки продаются почти в каждом магазине, а светодиодные светильники встречаются во многих офисах, в заводских пространствах и на улицах. А хорошо это или плохо для нашего здоровья, рассуждают авторы статьи на примере стран, уже идущих по пути повсеместного использования светодиодных источников света.

Многие страны из-за ограниченных энергоресурсов перешли на энергосберегающее освещение. Примером служит Южная Корея, которая в 2010 году стала вторым в мире производителем светодиодов и выпускает качественную и надежную светодиодную продукцию. Успеху развития светодиодной индустрии в Южной Корее способствовала господдержка, большой объем инвестиций и применение современных технологий. Экспорт светодиодной продукции в другие страны мира за 2010 г. по данным Минэкономики Кореи достиг рекордного показателя – 6,35 млрд долл. США. В 2009 году светодиодной продукции продано на 2,9 млрд долл., а в 2007-2008 гг. – примерно 2 млрд долл. США.

Начиная с 2008 года, область производства светодиодной продукции в Южной Корее получила значительную финансовую помощь от государства. Это позволило быстро заменить старые люминесцентные лампы на LED модули в общественных, муниципальных и частных предприятиях. Кроме того, современные LED модули получили широкое распространение в наружной рекламе.

Быстрому переходу на светодиодное освещение страна обязана и новому постановлению правительства: каждый, кто решит использовать светодиодное освещение взамен люминесцентных ламп, получит налоговые льготы.

Компания Samsung внесла большой вклад в развитие светодиодной индустрии в Южной Корее. На светодиодных чипах этой компании выпускаются современные светодиодные модули LED и большая часть светодиодной продукции, используемая в системах освещения общественных и муниципальных учреждений. 
Однако специалисты общественного здравоохранения (офтальмологи, гигиенисты) оценивают эффективность новых технологий по уровню заболеваемости населения и особенно среди детей. С точки зрения гигиениста свет является стимулом воздействия, который имеет свои дозовые законы. Каждый фотон обладает биологическими мишенями и побуждает определенный тип реакции на воздействие, что и определяет эффект влияния на клетку, ткань, орган и организм в целом. Эволюция источников света интересует гигиенистов только с точки зрения изменения формы (паттерна) спектрально-энергетической характеристики света и ее влияния на функционирование зрительного анализатора человека, его здоровье, здоровье последующих поколений и экологию. Офтальмологи и гигиенисты оценили итоги массового внедрения компактных люминесцентных ламп и светодиодов в Южной Кореи, Японии, Китае. По всем странам диагноз один – постоянный и уверенный рост миопии (см. рисунок).

Рис. Распространение миопии по миру. 

Из этих стран идет вал светодиодной продукции на российский светотехнический рынок. Актуальность проблемы подчеркивают недавние исследования, проведенные в Южной Корее, в которой массово применяются компактные люминесцентные и светодиодные лампы, которые показали ужасающий результат – 96,5% всех 19-летних мужчин призывного возраста имеют миопию [1].

Негативное влияние искуственных источников света пытаются сгладить через теорию рисков. Пусть кому-то повезет, а кому-то нет! Теория рисков негативного влияния света разработана на базе основополагающих статей основателя фотобиологической безопасности искусственных источников света доктора David H. Sliney (Давида Слайни). Он в течение многих лет руководил отделом в Центре по укреплению здоровья и профилактической медицины армии США. После завершения службы ушел в промышленность. Гуру фотобиологической безопасности доктор David H. Sliney в статье «Влияние новых светотехнических приборов на здоровье и безопасность людей» [2] говорит следующее: «МКО играет очень важную роль в обеспечении максимально полного применения современных научных знаний на благо светотехники. Она принимает участие в имеющих интерес для светотехники исследованиях потенциальных ограничений и выявлении потенциальных рисков. Уверен, что предпринимаемые в настоящее время усилия по составлению технических отчетов и рекомендаций по оптимизации качества освещения приведут к ограничению энергопотребления и одновременно наметят пути для реалистичных и разумных действий как правительственных, так и неправительственных организаций».

В 2014 году Отдел здравоохранения и медицины Национальной академии наук, техники и медицины США созвал междисциплинарную комиссию для «изучения основных принципов и стратегий в области общественного здравоохранения, чтобы уменьшить ухудшение зрения и укрепления здоровья глаз в Соединенных Штатах», в том числе для разработки краткосрочных и долгосрочных приоритетных стратегий здоровья глаз посредством совместных действий заинтересованных сторон и уровней власти. Следуя рекомендациям междисциплинарной комиссии, коллектив авторов, состоящий из 15-ти экспертов во главе с Стивен Тойч, и при спонсорской поддержке ряда организаций:

  • Американская академия офтальмологии;
  • Американская академия оптометрии;
  • Американская ассоциация оптометристов;
  • Ассоциация по исследованиям в области зрения и офтальмологии;
  • Центры по контролю и профилактике заболеваний;
  • Национальный альянс для глаз и Vision Research;
  • Национальный центр детского видения и здоровье глаз;
  • Национальные институты здоровья  по предотвращения слепоты;

в течении двух лет провели исследования и составили отчет ««Охрана хорошего зрения населения – крайняя необходимость» (Making eye health a population health imperative).

Авторы отчета призывают Министерство здравоохранения и социальные службы, Центры США по контролю и  профилактике заболеваний (CDC), профессиональные образовательные программы, а также государственные и местные органы здравоохранения, принять общенациональные меры к снижению нарушения зрения в течение жизни, от самых маленьких до самых старых.

«Мы находимся в очень волнительный момент в истории освещения – не только с точки зрения технологии, но и с точки зрения исследований, связанных с не визуальными эффектами освещения», – говорит Ширли Койл, новый президент Светотехнического общества Северной Америки (IES) и президент Cree Канады (фирма Cree – производитель светодиодов). Она так же отмечала: «Мы начали новую эру с нашим отделом, который готовит долгосрочный план по разработке новых стандартов». Через своих представителей в органах стандартизации производители светодиодов лоббируют свои технологии.

Сохранение здоровья человека и его потомства становиться стратегией для производителей систем освещения. 
«Некоторые систематические методы Научного исследования могут обеспечить намного более быстрый прогресс по сравнению с другими», – Джон Р. Платт.

В условиях надвигающейся «эпидемии» миопии мнение каждого эксперта очень важно и хотелось бы ответить экспертам ОАО «ИНТЕР РАО Светодиодные Системы» и отметить следующее.

Первый аспект – диаметр зрачка

Все современные энергосберегающие источники света (люминесцентные лампы, компактные люминесцентные лампы, светодиоды (синий кристалл-желтый люминофор) имеют провал в области 480 нм, а именно на этой длине волны ганглиозные клетки наиболее эффективно формируют сигнал на закрытие зрачка глаза [3]. В настоящее время не исследованы все типы ганглиозных клеток так, что впереди много открытий.

Специалисты NASA провели большую работу по систематизации математических моделей по изменению диаметра зрачка глаза от уровня освещенности и эксперты ОАО «ИНТЕР РАО Светодиодные Системы» могут выбрать любую из них для своих оценочных расчетов.

Факт остается фактом с точки зрения эффективности управления зрачком этот провал в области 480 нм нужно заполнить и это уже реализовано фирмами SORAA (Сюдзи Накамура), Toshiba Material Co.,LTD. Сюдзи Накамура планирует удивить мир «человеко-ориентированным» освещением с новой технологией, основанной на фиолетовых светодиодах и RGB-люминофорах.

Китайцы люди действия, а не рассуждений, и уже запатентовали люминофор с пиком 480 нм. Это происходит в странах, в которых регистрируется высокий уровень подростковой миопии и которые имеют разветвленную сеть офтальмологов, решающих проблему здоровья глаз на государственном уровне.

Благодаря проведенному анализу проблем неадекватного управления диаметром зрачка глаза и «синей опасности» автору в соавторстве удалось разработать отечественную технологию источника света с биологически адекватным спектром света и запатентовать ее в России, США, Южной Корее, Китае, Индии и в Европе.

Можно спорить, приводя доводы про космос, поезда и черные дыры, и при этом оставаясь в ореоле квази-белого света – в нише технологий прошлого века «синий кристалл-желтый люминофор». 

Второй аспект – повреждение сетчатки

Сетчатка – это сложный живой организм по приему световой информации. О механизмах ее повреждения эксперты ОАО «ИНТЕР РАО Светодиодные Системы» могут проконсультироваться в ФГБУН «Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН». 

Третий аспект — синтез мелатонина

То, что светодиоды подавляют синтез мелатонина в ночное время, уже признано во всем мире и всеми производителями светодиодов. Это доказано путем прямых измерений уровней этого гормона. А расчеты всего лишь расчеты и, как правило, их производят производители светодиодов, которые не хотят менять свою техническую политику, в то время как западные производители пытаются ставить фильтры как компания CREE или управлять цветовой температурой светильника как фирма Philips. 

При этом необходимо заметить! 
1. В «Зеленой книге» Евросоюза отмечается:
раздел 2.2. – «государства несут ответственность за безопасность светодиодной продукции, продаваемой на светотехническом рынке Европы». Это значит, что прибыли достаются производителям светодиодного освещения, а затраты по инвалидизации – государству или страховым компаниям. Всякие надстроечные органы снимают с себя ответственность за последствия внедренной технологи;
в подразделе «проблемы биологической безопасности («синий свет опасности»)» эта проблема поднята в связи с воздействием светодиодного света на сетчатку глаза человека и обусловлена большой долей синего в общем спектре белого светодиода.

2. Предварительные рекомендации Научного комитета по новым и вновь выявленным рискам для здоровья (SCENIHR) следующие – «рассмотреть меры по уменьшению злоупотребления искусственным освещением в целом». 

3. CELMA – Европейская ассоциация национальных производителей светильников и электротехнических компонентов светильников в 2013 году была преобразована в ассоциацию, представляющую светотехническую отрасль в Европе – Lighting Europe (http://www.lightingeurope.org), защищает и лоббирует интересы производителей и все расчеты проводит в их интересах. Нормирующие функции в фотобиологической безопасности очень хорошая вещь – главное как считать и кто их ввел в обиход.
Инженерная методика физика-светотехника не есть истина в последней инстанции. Эта инженерная методика после необходимого научного подтверждения офтальмологами, гигиенистами и светотехниками Всероссийского научно-исследовательского светотехнического института (ВНИСИ) им. С.И. Вавилова (ведущий национальный светотехнический центр, специализирующийся на решении наукоемких задач в области теории, методов, техники и нормирования освещения) может стать приложением к ГОСТ Р МЭК 62471-2013. Без такой апробации она способствует только внедрению светодиодов с большой дозой синего света в освещение школ и учреждений здравоохранения России, которое ведется по программе ПРООН (Программа развития Организации Объединенных Наций), продолжая эксперимент над населением России. Тем самым приверженцы данной инженерной методики берут на себя ответственность за безопасное использование светодиодного освещения на базе первого поколения светодиодов (синий кристалл, покрытый желтым люминофором) и возможное нарушение здоровья пользователей.

Успокоенность результатами оценочных инженерных расчетов не дала возможность руководству российского флагмана светодиодной отрасли принять правильное решение о производстве светодиодов с биологически адекватным спектром света, уступив первенство Японии (Toshiba Material Co.,LTD), специалисты которой в свое время выслушали и учли рекомендации и оказались первым производителями светодиодов нового поколения с биологически адекватным спектром белого света.

В итоге хочется повторить слова сказанные еще в 2012 году: «Не имеющий стратегии – жертва чужой тактики!» [3]. 

Выводы

Из-за некорректных экспертных оценок российская светотехническая промышленность осталась на рубеже трансфера чужих технологий (синий кристалл-желтый люминофор) от которой отказался даже ее отец основатель Лауреат Нобелевской премии по физике за 2014 год Сюдзи Накамура.

Бизнес пытается удержаться в нише разработок прошлого века – синий кристалл-желтый люминофор, не учитывая мнение гигиенистов и офтальмологов о его негативном влиянии на здоровье .

Фирмы, которые прислушались к рекомендациям офтальмологов и гигиенистов, сделали рывок в технологическом развитии в пользу светодиодного освещения с биологически адекватным спектром света, приближенным к солнечному свету, который тормозит развитие миопии.

Разработана отечественная технология источника света с биологически адекватным спектром света, запатентованная в России, США, Южной Корее, Ките, Индии и в Европе.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Мы в соцсетях:

rss   фейсбук   твиттер   

 
 
Зеленые Здания
000990139
Сегодня
Вчера
Этот месяц
Всего
194
844
15633
990139

Ваш IP: 54.81.45.122
Server Time: 2017-10-22 05:58:09