Лампочка Медведева

"Лампочка Медведева" вредит вашему здоровью?

В 2009 г. Медведев лоббировал запрет ламп накаливания в пользу производителя люминесцентных ламп (Philips), которые должны были повысить энергоэффективность домозяйств.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/184618/184618_800.jpg
Полностью отказаться от ламп накаливания Правительство не решилось. Однако с тех пор у обывателей люминесцентные лампы ложно ассоциируются с экономией, а про опасность для здоровья и экологии вообще никто не заморачивается. Учитывая стоимость и срок службы, люминесцентная лампа на практике не более чем в 1,5 раза экономичнее ламп накаливания. Сопоставима ли такая экономия с ущербом для здоровья?
Оказалось, что освещение рабочего места люминесцентными лампами не соответствует требованиям по целому ряду параметров: спектр излучения, качество цветопередачи, пульсации светового потока, наличие побочных излучений, присутствие вредных соединений. Предлагаю разобраться с каждым параметром и выбрать оптисальный вариант для работы и дома.

СПЕКТР
По этому показателю люминесцентные лампы кардинально отличаются как от Солнца, так и от ламп накала. Легко оценить спектр источника света можно с помощью диска DVD. Его дорожки образуют отличную дифракционную решетку, в которой видны основные пики излучения.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/157921/157921_800.jpg
У ламп накала, как и у солнечного света, спектры равномерны по интенсивности во всем диапазоне, подобно тому, как это видно на радуге:
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/158130/158130_800.jpg
У люминесцентной лампы спектры неравномерны и представляют из себя фракции высокой интенсивности с глубокими провалами между ними, что хорошо видно на графике:
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/158373/158373_800.jpg
У светодиодных ламп спектры не имеют столь значительных провалов, но по равномерности и ширине диапазона они уступают лампам накала. Спектр ламп накаливания непрерывен почти на всем диапазоне видимого света. Он ближе всего к природному солнечному свету, хотя и смещен в красно-желтую область. Именно к Солнцу в ходе эволюции адаптировалось все живое, в том числе, и человеческий глаз.
Прерывистый спектр люминесцентных ламп вызывает повышенное зрительное утомление при чтении и другой работе глазами. Дело в том, что глаз наиболее чувствителен к желто-зеленому цвету и фокусируется по нему, а как раз в этом месте у люминофора провал. Зато в спектре много синего, по которому фокусировка значительно хуже из-за хроматической аберрации хрусталика глаза. Поэтому буквы в свете люминесцентной лампы будут казаться менее четкими и чтение будет сильнее утомлять.
Таким образом, по спектральным характеристикам источники света можно расположить от лучшего к худшему в следующем порядке: лампы накала (3 балла) > светодиоды (2) > люминесцентные лампы (1).

ЦВЕТОВАЯ ТЕМПЕРАТУРА
Лампы накала с мощностью 60-100 Ватт имеют цветовую температуру 2700-2800 К, что примерно аналогично солнечному свету на закате. Чем выше мощность лампы накала, тем выше будет и цветовая температура и тем больше свет будет напоминать дневной.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/158787/158787_800.jpg
А вот для светодиодов и люминесцентных ламп такая зависимость не характерна - при любой мощности можно выбрать цветовую температуру произвольно. Для интерьерной подсветки лучше подходит температура 2500 К, для чтения и работы 4000-6000 К. Более "теплый" свет сопоставимый по температуре с солнечным светом на закате (2700 К) действует успокаивающе и способствует засыпанию, а более холодный, ближе к дневному (5000 К), - возбуждает нервную систему и подходит для работы. Лучше всего установить в спальне "умную" светодиодную лампу управляемую смартфоном через Bluetooth, которая утром медленно зажигается "холодным" светом в момент срабатывания будильника, а вечером светит "теплым" светом.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/159304/159304_800.jpg
Таким образом, по световой температуре удобнее использовать светодиодные и люминисцентные лампы, так как у ламп накаливания данный параметр непосредственно связан с мощностью. Светодиодные и люминесцентные лампы (по 2 балла) > лампы накала (1).

ПУЛЬСАЦИИ
Все бытовые источники света питаются от сети переменного тока 50 Гц, что вызывает пульсации светового потока с частотой 100 Гц, при этом решающее значение для здоровья имеет амплитуда пульсаций. Колебания до 2-3% от среднего светового потока можно считать безвредными, поскольку ни глаз ни мозг их не распознает. В санитарных правилах для искусственного освещения зафиксирован порог - 10%.
Самый простой способ определить пульсации светового потока - помахать карандашом в свете лампы. Если заметен стробоскопический эффект, то уровень пульсаций очень высок, и пользоваться таким источником света в быту категорически не рекомендуется.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/158677/158677_800.jpg
Светочувствительные клетки сетчатки глаза в таких условиях не успевают восстановить рабочую поляризацию своих мембран, поэтому четкость зрения падает сразу после наблюдения стробоскопического эффекта. Мозг, фиксируя промежуточные положения движущихся предметов, вынужден обрабатывать на порядок больше информации, а значит тратит больше энергии и быстрее утомляется. Однако такой способ определения пульсаций подходит только для самых дешевых или уже неисправных люминесцентных ламп. Более чувствительный к пульсациям света прибор - фото и видео камеры. Наведите объектив на равномерно окрашенную и не слишком яркую поверхность, для лучшего эффекта на камере поставьте короткую выдержку 1/250-1/500. Так можно опознать самые незначительные пульсации до 3%.
Стробоскопический эффект вы обнаружите прежде всего в свете люминесцентных ламп. Даже самые дорогие и современные лампы данного вида будут давать определенную частоту и амплитуду пульсации, что зависит от электрической схемы встроенной в корпус цоколя. При этом пульсация будет нарастать с увеличением срока службы лампы.
Лампы накала питаются непосредственно от переменного тока не имея преобразователя, но амплитуда пульсаций светового потока 100-ватной лампы обычно не превышает 10%. Ведь светится раскаленная нить вольфрама, имеющая значительную тепловую инерцию - многие замечали, как спираль продолжает излучать свет еще секунду уже после отключения питания. Чем мощнее лампа, тем выше тепловая инерция нити накала и тем меньше пульсаций. Пульсации "40-ватток" составляют 18-20% - их уже можно ощутить боковым зрением, и это способно вызвать утомление зрения и мозга. Лампы 150 Вт и больше практически не мерцают (5-7%), но их уже и не купишь.
Светодиодные лампы питаются постоянным током через выпрямитель встроенный в цоколе, и по идее никаких пульсаций у них быть не должно. У фирменной продукции пульсация составляет менее 1%. Поэтому здесь совет один - покупать дорогую продукцию известных брендов.
По параметру пульсации я расположу источники света в следующей последовательности от лучшего к худшему: светодиоды (3) > люминесцентные лампы и лампы накаливания по 1 баллу.

ПОБОЧНЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ
Помимо видимого света, любая лампа выделяет и побочные излучения. Они не принимают участия в освещении, впустую расходуют энергию, а главное - могут неблагоприятно влиять на организм. Это инфракрасное или тепловое излучение (ИК) и ультрафиолетовые (УФ) лучи, а также электромагнитное излучение (ЭМИ) и звуковые волны.
Лампы накала излучает огромное количество ИК (75% потребляемой энергии) и небольшое — УФ, а ЭМИ за неимением электроники отсутствует. Для здоровья УФ совсем не полезен, провоцирует кожные и глазные заболевания. Поэтому УФ-фильтры гарантированно есть в фирменных лампах любого вида. Что касается ИК, то избыточный поток тепла можно считать несущественным фактором.
Люминесцентные лампы характеризуются умеренным ИК- (30-35% потребления) и заметным УФ-излучением, нередко представляет проблему и ЭМИ. Слабый нагрев ламп (до 70 °С) исключает всякую пожароопасность, позволяет использовать светильники из нестойких материалов (пластик, ткань, бумага). УФ-излучение в люминесцентных лампах первично. Не все оно преобразуется в видимый свет люминофором, но около 1% пробивается наружу. По мере деградации и разрушения люминофорного слоя процент УФ-лучей увеличивается, а в дешевых китайских лампочках, где на люминофоре сэкономили, он изначально повышен. В обычных условиях остаточный УФ не представляет проблемы. Однако лампы, применяемые в настольных светильниках, находятся так близко от человека, что пренебрегать УФ-лучами уже нельзя - их интенсивность в таких условиях сравнима с солнечной.
Вредное воздействие УФ на кожу хорошо известно: разрушение коллагена и эластина, ускоренное старение, вероятность роста раковых клеток. У людей с чувствительной кожей излучение люминесцентных лампы может вызывать сыпь, экземы, псориаз и отеки. Особую опасность УФ-лучи представляют для нежной кожи младенцев. Свет люминесцентных ламп способен даже спровоцировать приступ эпилепсии, а для людей с искусственным хрусталиком старого типа (без УФ-фильтров) он и вовсе непереносим.
Люминесцентным лампам свойственно еще и электромагнитное излучение. Пользы оно никому не приносит, но 10-15% людей, особо чувствительных к ЭМИ, вблизи лампы могут испытывать мигрень, вялость, головокружение и прочие неприятные симптомы.
Светодиоды в смысле паразитных излучений наиболее чисты. УФ и ИК просто неоткуда взяться, а ЭМИ незначительно ввиду малой мощности ламп. Поэтому по уровню побочных излучений источники света располагаем от лучшего к худшему в следующей последовательности: светодиоды (3) > лампы накала (2) > люминесцентные лампы (1).

ЭКОЛОГИЧНОСТЬ
Лампы накала ничем не грозят окружающей среде и вашему дому, их разрешено выбрасывать с бытовым мусором. Разбитая дома лампочка требует лишь совка с веником, максимум - пылесоса. Содержание вольфрама, молибдена и прочего цветмета слишком мало, чтобы всерьез озаботиться вопросом утилизации. А вот их энергоэффективность кратно ниже других источников света, что неизбежно скажется на экологии в районе тепловой электростанции.
Светодиоды в свою очередь не только самые энергоэффективные источники света, но и не содержат в своем составе опсных веществ, что характерно для люминесцентных ламп.
Люминесцентная лампа - страшный сон экологов. Каждая лампа содержит 2-5 мг ртути, а этот металл относится к чрезвычайно опасным веществам. При нормальной эксплуатации это ничем не грозит, так как колба лампы представляет собой замкнутую систему, но стоит стеклу треснуть или разбиться и пары ртути попадают в воздух и могут вызвать серьезное отравление.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/159512/159512_800.jpg
Предельно допустимая концентрация для паров ртути в жилых помещений составляет всего 0,3 мкг на 100 литров атмосферы, так что одна лампа способна отравить несколько тысяч кубометров воздуха. В закрытом помещении с единственной разбитой лампой концентрация паров ртути в 100-160 раз превышает предельно допустимые концентрации. Даже двукратное превышение допустимой концентрации в течение 2-3 недель ведет к хроническому отравлению, а для растущего организма детей достаточно и полуторакратного. Токсичный металл легко попадает в организм через легкие и кожу и крайне медленно из него выводится.
Поэтому первое, что нужно сделать после разрушения лампы, - это открыть все окна для проветривания. Если лампа разбилась во время ее работы вся ртуть находится в виде нагретых паров, которые, попадая в воздух, немедленно охлаждаются, конденсируются и адсорбируются ближайшими предметами интерьера. Ртуть прочно удерживается на ворсистых поверхностях и в пористых материалах (ковры, обивка мебели, подушки, мягкие игрушки и т.п.), а также на одежде, подошвах обуви и волосах, превращая их в подвижные вторичные источники загрязнения. Поэтому после инцидента следует выбросить все контактирующие предметы и устроить длительное, на несколько дней, проветривание, в течение которого в помещении находиться не рекомендуется. При очистке нельзя пользоваться пылесосом и стиральной машиной. Для обработки того, что выбросить нельзя (например, ковровое покрытие) желательно обратиться к специалистам. Профессиональная демеркуризация с приборными замерами паров ртути надежно очистит интерьер.
Если же лампа разбилась в выключенном состоянии, то все значительно проще. В современных лампах ртуть находится в виде амальгамы, из которой она при комнатной температуре и атмосферном давлении почти не испаряется. Более того, шарик сплава находится в специальном отростке и не выпадает из разбитой лампы. Благодаря этому не требуется трудоемкая демеркуризация - достаточно собрать осколки и проветрить помещение.
Таким образом по уровню экологичности источники света располагаем от лучшего к худшему в следующей последовательности: светодиоды (3) > лампы накала (1) > люминесцентные лампы (0).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Лидером по пяти параметрам предсказуемо являются светодиоды. Если данные источники света продолжат дешеветь сегодняшними темпами, то уже через пару лет люминесцентные лампы проиграют им в продажах. У меня дома установлены исключительно светодиоды, которые за 40 месяцев эксплуатации ни разу не подвели. Между тем соседи за тот же срок неоднократно меняли свои люминесцентные, потратив в итоге столько же сколько я потратил на светодиоды, но наверняка в два раза больше заплатили за электроэнергию.
https://ic.pics.livejournal.com/glagolas/9742400/184372/184372_800.jpg
Лампы накаливания, не смотря на свою относительную безопасность и безвредность, уже сейчас можно считать пережитком прошлого. В быту их применение само по себе сойдет на нет и без запретов сверху.