Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

Мир света

Подписаться Бесплатная новостная рассылка . Подписчиков 212 RSS
←   Февраль 2009   →
 1
 2
 3
 4
 5
 6
 7
 8
 9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28


За последние 60 дней ни разу не выходила


Сайт рассылки: http://www.sveto-tekhnika.ru
Открыта: 09-10-2007

Автор
Журнал Светотехника

Статистика

212 подписчиков
0 за неделю
←   Все выпуски   →

Мир света №41. Свет и экология


Свет и экология. Некоторые соображения

К. ГОШ, С. МАЗУМДАР
Джадавпурский университет, Колката (ранее – Калькутта), западная Бенгалия, Индия
Перевод с англ. А.А. Сосинова
E-mail: illuelecju@yahoo.co.in

«СВЕТОТЕХНИКА», 2006,№6

Свет – один из абиотических факоров, имеющих различное влияние на экосистему (под светом понимаем все оптическое излучение) [1–8]. Жизнь эволюционирует под влияием излучения Солнца, т.е. у людей, животных, растений развились разообразные физиологические реакции на солнечное излучение. Земля поглощает излучение в основном в видимом диапазоне, а изучает в инфракрасном диапазоне – 40 мкм (максимум – 10 мкм). Поток энергии солнечного излучения, падающего на Землю, составляет приблизительно 1000 Вт мин/м2. Эта величина постоянно изменяется из-за изменений в атмосфере. Окружающая среда состоит из четырех частей: атмосфера, гидросфера, литосфера, биосфера. Атмосфера – это защитный газовый слой, который поддерживает жизнь на Земле и защищает ее от вредного космического излучения, включая УФ-С лучи, проходящие через озоносферу.
Гидросфера включает все водные источники Земли: океаны, озера, грунтовые воды и т.д.

Литосфера – внешняя мантия твердой земли, состоящая из минералов, находящихся в земной коре и в почве (почва – наиболее важная часть этого слоя). Биосфера – место обитания живых организмов, в том числе и их взаимодействия с тремя вышеупомянутыми частями среды. Как известно, спектр оптического излучения разделяется на три основных части: УФ, видимое и ИК излучения.

Атмосфера защищает Землю от вредного космического излучения и пропускает излучение, способствующее таким процессам, как фотосинтез и стерилизация.
Стандартная кривая МКО имеет максимальное значение при   = 555 нм (зеленый).  Экспериментально было проверено, что свет с длиной волны   = 555 нм не влияет на рост зеленых растений. Рост различных растений и цветение зависят от спектрального состава падающего излучения света и его интенсивности, так например: голубовато-белый свет содействует лучшему росту листьев, оранжевый/красный свет влияет на стебли, а цветение зависит от УФ излучения.

Для фотосинтеза необходима освещенность порядка 500–2000 лк. Фотосинтез подавляется при освещенности ниже 30 лк, таким образом, фотосинтез задерживается в темное время суток. Процесс «фотосинтез» обеспечивает нас пищей, поглощает углекислый газ и вырабатывает кислород. Таким образом, оптическое излучение вносит огромный вклад в экологический баланс Земли.

УФ излучение эффективно при уничтожении бактерий и вирусов, способно изменять ДНК, его используют для обеззараживания рабочих мест, биологических лабораторий, медицинских инструментов и т.д. Процесс «обеззараживания» наиболее эффективен при   = 253,7 нм, а мутация ДНК – при   = 185 нм. С другой стороны, свет может иметь и неблагоприятные стороны.

Заливающий свет – это побочный эффект беззаботной индустриальной цивилизации.  Непродуманное домашнее освещение, плохой светодизайн при освещении офисов, заводов, и особенно непродуманное уличное освещение и освещение спортивных сооружений – все это является источниками светового загрязнения атмосферы. Это создает препятствия в работе обсерваторий, скрывает звезды из-за эффекта свечения неба (Sky blow). Неправильное освещение (свет, который бьет в глаза пешеходам и водителям), создает определенный дискомфорт и содействует возникновению аварийных ситуаций. Избыток света вокруг водоемов не дает рыбам возможности поедать поверхностные водоросли, изменяет поведение насекомых, опыляющих цветущие ночью цветы и производит другие нежелательные воздействия на экосистему.

Оптические приборы дают возможность измерения загрязнения воздуха (например, можно отслеживать уровень выделения продуктов сгорания через дымоходы) специальные спектрометрические анализаторы способны определять наличие в топочных газах оксида азота (NO), диоксида серы (SO2)и бензола (C6H6).

Две трети Земли заполнено водосодержащими растениями, живыми организмами, такими, например, как рыбы, кораллы и т.д. Посредством фотосинтеза освещенное растение поглощает растворенный углекислый газ (СО2) и вырабатывает кислород, препятствующий накоплению углекислоты, которая вредна для рыб и т.д. Это является положительным эффектом воздействия излучения на гидросферу. Люминесцентную лампу в отсутствие солнечного света можно использовать для освещения аквариумов, обеспечивая свет, необходимый для роста растений, создания специального (насыщенного голубого и/или фиолетово-голубого) света, нужного живым кораллам и др. УФ излучение может быть использовано и для обнаружения минералов в литосфере.

С другой стороны, ЛЛ содержат ртуть, которая является токсичным металлом, способным вызывать различные заболевания. В Японии проявилась типичная болезнь «minimata», вызванная заражением рыб, что приводит к генетическим изменениям или летальному исходу. Подобный инцидент из-за заражения ртутью произошел в Ираке в 1972 г. Светотехническая отрасль является вторым крупнейшим потребителем ртути. Отрасли светотехнической промышленности имеют отходы в виде ртути (Hg), свинца (Pb) и т.д., которые оседают на земной коре и заражают людей. Помимо заражения воды, ртуть опасна и в других отношениях. Известно, что ртутьорганические вещества, особенно, ртутный метил, является жирорастворимыми и являются липидной фракцией мембраны и тканей мозга. Прикрепление ртути к клеткам мембран подавляет процесс активного переноса сахара через мембраны. В случае мозговых клеток это вызывает дефицит энергии и расстройство нервных импульсов.

Основной биохимический эффект свинца (Pb) состоит в подрыве синтеза гемоглобина. Он не дает возможности использовать кислород и глюкозу для выработки энергии. Хром (Cr) является существенным элементом для питания растений и метаболизма животных, но, если концентрация хрома превышает 0,1 мг на 1 г веса тела, это может вызывать тошноту, кожные язвы, рак легких и т.д. Воздействие редкоземельных элементов – европия и тербия, используемых в  энергоэффективных люминесцентных лампах, еще предстоит исследовать.
Следует также принять во внимание и отходы от печатных плат, используемых в электронных балластах, поскольку они не являются биоразрушаемыми. Эта же проблема касается упаковочных материалов, где полиэтилен, термокол и т.д. используются вместо бумаги, джута, дерева и т.д.

Солнечный свет, как главный источник энергии на Земле, имеет положительное воздействие в плане катализатора синтеза АТФ (аденозинтрифосфата), т.е. синтеза пищи для всех живых организмов; выработки кислорода; обеспечения видимости окружающей среды; синтезирует гормоны, ответственные за различные виды деятельности живых организмов, например, кортизола, кальция и т.д. (для человека, растений и т.д).

Слишком длительное пребывание на солнце приводит к раку кожи (воздействие УФ лучей),  различным заболеваниям глаз, например, конъюнктивиту, кератиту, заболеваниям сетчатки глаза (УФ излучение) и катаракте (ИК излучение). Длительное пребывание на солнце может быть также главной причиной почечных заболеваний среди женщин, работающих на воздухе в тропических странах.

С развитием цивилизации люди все больше и больше работают в искусственной окружающей среде, например, в офисах с искусственным освещением. Длительное использование света подавляет секрецию мелатонина. Мелатонин – сильный антиоксидант, гормон кортизон подавляет стресс, а это вызывает расстройство эндокринной системы, и, похоже, является коренной причиной грядущих заболеваний, например, рака простаты, почечной недостаточности,  бесплодия, рака груди и т.д. Все это является отрицательной стороной влияния оптического излучения на биосферу.

Положительные и отрицательные воздействия оптического излучения должны быть приняты во внимание для обеспечения мер предосторожности. Человеческая раса, одаренная высшим интеллектом, является создателем искусственного мира. Научное развитие не разрешит вернуться к первобытному времени. Для выживания необходим полный баланс между светом и экологией.

Таким образом, следует продолжить совершенствование и изготовление устройств освещения с учетом соответствующего экологического баланса.

Присылайте свои вопросы и пожелания по адресу inet@svetoservis.ru.
Успехов Вам!

Выпуск подготовила Новикова Евгения
Группа компаний "Светосервис"

www.svetoservis.ru
В избранное