Bezpieczeństwo fotobiologiczne oświetlenia – czym jest zagrożenie fotobiologiczne?

Aranżacja oświetlenia w domu ogranicza się często do wyboru mocy żarówki, barwy światła czy trwałością żarówki. Choć podstawowych parametrów oświetlenia jest więcej, rzadko zwracamy uwagę na to, co powinno być najważniejsze – bezpieczeństwo fotobiologiczne oświetlenia. Wychodzimy z założenia, że produkty doprowadzone do sprzedaży powinny być bezpieczne dla naszego zdrowia, czy słusznie? Na czym polegają badania fotobiologiczne i dlaczego są one potrzebne?

Co to jest bezpieczeństwo fotobiologiczne?

Fotobiologia jest nauką o oddziaływaniu promieniowania optycznego na organizmy. Promieniowanie optyczne to inaczej mówiąc, promieniowanie elektromagnetyczne o określonej długości fali. Niektóre z tych fal widoczne są dla ludzkiego oka (światło widzialne), a inne nie (promieniowanie ultrafioletowe, podczerwień itp.). Choć często nie zdajemy sobie z tego sprawy, promieniowanie optyczne o nieodpowiedniej długości fal może być absorbowane w tkankach i powodować oddziaływanie fotochemiczne. Może to mieć bezpośrednie konsekwencje dla DNA, gdzie pary zasad łączą się ze sobą, powodując rozerwanie nici DNA. Poza tym powstać także może nadmiar silnie reaktywnych wolnych rodników, które będą wchodzić w interakcje z DNA, powodując reorganizację strukturalną. W przypadku promieniowania optycznego najbardziej narażone na negatywne skutki jego oddziaływania są skóra i oczy.

Na powyższym rysunku widać, jakie długości fali światła tworzą światło widzialne. Teoretycznie powinno być ono bezpieczne dla oczu, ale jak widać tuż nad światłem widzialnym znajduje się podczerwień, a tuż pod promieniowanie UV – niebezpieczne dla człowieka. Jak ma się to do sztucznego oświetlenia? Producenci wykorzystują wiedzę o długości fal do stworzenia żarówek i lamp o określonej barwie światła. Przy niedokładnych pomiarach może zdarzyć się, że produkt emitował będzie również fale spoza zakresu światła widzianego. Może to prowadzić do nieodwracalnych zmian w organizmie (przede wszystkim przy długiej ekspozycji na takie światło). Także długotrwała ekspozycja na światło niebieskie może przynieść niepożądane rezultaty dla zdrowia. Z tego powodu przeprowadza się badania norm bezpieczeństwa fotobiologicznego. Mają one za zadanie wychwycić w sztucznym oświetleniu promieniowania elektromagnetycznego spoza zakresu światła widzialnego. 

W jaki sposób bada się bezpieczeństwo fotobiologiczne?

Zagrożenia mogące wyniknąć ze stosowania lamp o niewłaściwym promieniowaniu optycznym sprawiły, że Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna (IEC) wprowadziła normy, jakimi powinni kierować się producenci oświetlenia podczas tworzenia żarówek i lamp LED. O bezpieczeństwie fotobiologicznym lamp i systemów lampowych mówi norma PN-EN 62471.

Na bezpieczeństwo fotobiologiczne wpływają:

• czas ekspozycji na działanie źródła światła,
• odległość od źródła światła,
• moc lampy lub żarówki,
• temperatura barwowa,
• konstrukcja lampy lub żarówki.

Przeprowadzenie badań absolutnie każdej diody LED nie jest możliwe, a zgodnie z normami IEC czasem nie jest również konieczne. Nie przeprowadza się na przykład pomiarów dla źródeł światła, których luminacja nie przekracza 10⁴ kandeli na metr kwadratowy. Czym jest kandela? Szerzej opisaliśmy to w artykule co to jest kandela i światłość? Zaś w skrócie mówiąc kandela jest jednostką światłości (inaczej mówiąc natężenia źródła światła). Luminacja z kolei jest miarą natężenia oświetlenia padającego w danym kierunku.

Oświetlenie o luminacji 10⁴cd/m² uznawane jest za bezpieczny dla oka. W przypadku, gdy luminancja źródła światła białego przekracza ten poziom, należy przystąpić do oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego. Brane są wówczas pod uwagę takie czynniki jak:

• bezpieczeństwo fotobiologiczne w zależności od odległości od źródła światła,
• wpływ widmowy źródła – widmo optyczne to obraz uzyskany w wyniku rozłożenia światła niemonochromatycznego na składowe o różnych długościach fal;
• czas ekspozycji,
• irradiancja, czyli natężenie napromienienia;
• blask fizjologiczny – wydłużający się czas ekspozycji, spowodowany ruchem oczu, obraz siatkówki rozmazuje się na większej powierzchni siatkówki, co powoduje odpowiednie zmniejszenie natężenia promieniowania.

Na podstawie badań określa się, w jakiej grupie bezpieczeństwa fotobiologicznego znajduje się dane źródło światła.

Grupy ryzyka bezpieczeństwa fotobiologicznego

Norma bezpieczeństwa fotobiologicznego wymienia zagrożenia dla oczu i skóry, które mogą być wywołane światłem emitowanym przez źródło nie spełniającego tejże normy. Są to zagrożenia:

• skóry promieniowaniem UV-A,
• oka promieniowaniem UV-A,
• oka światłem niebieskim,
• oczu podczerwienią (IR,
• termiczne skóry,
• termiczne siatkówki.

W celu rozgraniczenia źródeł światła powodujących powyższe zagrożenia i tych, które są bezpieczne dla oczu i skóry, powstały tak zwane grupy ryzyka fotobiologicznego.

Zagrożenia fotobiologiczne. Do czego mogą prowadzić?

Nieodpowiednio dobrane lampy i oprawy nie spełniające norm fotobiologicznych mogą prowadzić do wielu niebezpiecznych sytuacji. W tym miejscu wystarczy przypomnieć sobie ileż to razy ostrzegano przed świeceniem laserem po oczach. Co prawda lasery wykorzystywane są najczęściej w przemyśle, dlatego muszą spełniać zupełnie inne standardy fotobiologiczne, ale z pewnością niosą za sobą podobne ryzyko jak diody z grupy RG3. Skutkami ekspozycji na światło z grupy umiarkowanego i wysokiego ryzyka są między innymi:

• zaćma,
• zapalenie rogówki,
• zapalenie siatkówki,
• erytema,
• termiczne uszkodzenie siatkówki,
• poparzenia skóry,
• nowotwór skóry,
• ślepota łukowata (zapalna reakcja fotochemiczna podobna do oparzenia słonecznego).

Sprawdź także jakie światło jest zdrowe dla oczu.

Oznakowanie CE – czym jest i kto może je umieszczać na lampach?

Wybieranie oświetlenia do domu warto więc zacząć od znalezienia opraw, które będą spełniały normy bezpieczeństwa. Oznaczenie, które daje pewność, że lampa LED jest bezpieczna dla naszego organizmu jest Certyfikat Europejski (CE). Wszystkie produkty wprowadzone na rynek europejski, a więc również do Polski, muszą posiadać oznaczenie CE, by zostać dopuszczone do sprzedaży. Producent może jednak posługiwać się znakiem tylko wówczas, gdy wyrób jest zgodny ze wszystkimi niezbędnymi normami dotyczącymi danego produktu. W przypadku lamp, żarówek i innego sprzętu oświetleniowego są to Dyrektywy:

• 2014/30/UE Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC),
• 2014/35/UE Dyrektywa niskonapięciowa (LVD) (w tym normy PN-EN 62471),
• 2011/65/UE dyrektywa RohS II

W Polsce instytucjami, które pełnią nadzór nad spełnieniem norm Europejskich są Urząd Ochrony Konkurencji i Konsumentów (UOKiK) oraz Urząd Komunikacji Elektronicznej (UKE).

Co jeśli oświetlenie LED nie ma oznaczenia CE?

Wszystkie towary dystrybuowane i produkowane na terenie Unii Europejskiej mogą zostać dopuszczone do sprzedaży jedynie posiadając Certyfikat Europejski. Niezależnie od niego produkty oświetleniowe powinny posiadać wyraźne oznaczenie grupy ryzyka fotobiologicznego. Jeśli produkt posiada oznaczenie CE, a nie posiada oznaczenia grupy, konsumenci mają prawo oczekiwać, że wyrób jest bezpieczny – nie stwarza zagrożenia (RG0) lub stwarza niskie zagrożenie (RG1). Dla pewności można jeszcze przejrzeć deklarację zgodności produktu. Jeśli producent powołuje się na normę bezpieczeństwa fotobiologicznego (PN-EN 62471), wyrób powinien być bezpieczny.

Produkty znajdujące się w wyższych grupach ryzyka (RG2 i RG3) muszą posiadać odpowiednie oznaczenie na etykiecie, niezależnie od oznaczenia CE.

Produkty, które na opakowaniu nie posiadają oznaczenia CE nie powinny być dystrybuowane na terenie Unii Europejskiej, ale nie oznacza to, że nie spełniają norm fotobiologicznych. Producenci produkujący i sprzedający wyroby poza UE przeważnie posiadają własne wytyczne i standardy, na których opierają jakość swoich produktów. Wszelkie nieprawidłowości należy zgłaszać do odpowiednich organów nadzorujących, które podejmą decyzję o dalszym losie niebezpiecznych produktów.

Zagrożenie fotobiologiczne a oświetlenie domu

Aranżując oświetlenie domu zawsze warto kupować wyłącznie sprawdzone produkty od zaufanych producentów. Zaopatrywanie się w produkty o niepotwierdzonym pochodzeniu może prowadzić do niebezpiecznych następstw zdrowotnych. Ale także zwykłe zakupy w sklepie z oświetleniem warto poprzedzić zapoznaniem się z etykietą produktu. Oznaczenia na opakowaniu żarówek i lamp ułatwią odpowiednie dopasowanie oświetlenia do danego wnętrza i funkcji, jaką ma ono pełnić.

Lampy, które przeznaczone są do użytku domowego nie mogą posiadać oznaczeń z grup ryzyka RG2 i RG3, a znalezienie takiego produktu w dziale lamp do domu zawsze warto zgłosić obsłudze sklepu.