紫外线对人体到底有没有危害?

紫外线对人体到底能不能造成损伤?

从理论上讲,无论是自然紫外光还是紫外灯所发出的紫外光在物理上没有任何不同,作用于生物体产生的效果也是一样的。紫外光或紫外线(Ultraviolet)是波长比紫色可见光更短,频率比紫色可见光更高,但其波长大于X光的特定波段电磁波。如下图:

紫外线的波长范围

紫外线的波长范围在10—400纳米之间,其能量分布在3电子伏到124电子伏之间,因其波谱在可见光紫光一侧,故名为紫外光或紫外线。严格来说电磁波谱的划分界限也不是绝对明确的,界限部分会比较模糊。

虽然,人的眼睛看不见紫外光,但它对生物体会造成严重伤害,是名符其实的看不见的杀手。紫外线对机体的伤害机制,其根本原因是由于紫外线能量比较高,属于高能电磁波。直接照射到生物体上其能量会激发构成生物体有机分子的共价键中的共用电子,将有机分子碳-碳分子链打断,能直接或间接的引起细胞内DNA的变异,因此具有一定的致癌能力甚至直接杀死细胞引起组织病变。紫外线对生命体的伤害与直接照射时间和照射强度剂量成正比。

阳光是自然界中最常见的紫外线源,而按紫外线所具有的能量可将其細分为:

近紫外线UVA

由于它不被大气层所阻挡,所以到达地面的紫外线,以UVA为主。UVA甚至能穿透云层和玻璃直接进入室内,因此也被称为室内紫外线。当这种不可见的电磁波,照射到人体上时(普通衣服对此难于阻挡),它能穿透皮肤的角质层进入真皮层,损伤我们的胶原弹力纤维,是造成皮肤老化的罪魁祸首,同时它还能通过在细胞内诱发一系列活性化合物,导致细胞损伤或DNA变异,有一定机率诱发皮肤癌变,机体对此的应对方案是大量合成黑色素,来阻挡UVA对人体的伤害。

中紫外线UVB

大多数UVB到达地球后,会被平流层和臭氧层吸收,所以,臭氧层是地球屏蔽紫外线的天然屏障。但少量的UVB依然能到达地表,它的能量更高,可以直接损伤DNA。但它的穿透玻璃的能力比UVA差,通常存在于户外。但是,UVB也能促进人体合成维生素D,在从前没有别的办法补充维生素D的时代,阳光的多少与小儿佝偻症之间的关系密切,一些生物医学家也认为,人类走出非洲后,肤色的淡化与当地UVB的含量有密切关系。但同时,UVB引发的晒伤和对人体的伤害比UVA强得多,所以应避开夏日尤其是正午的阳光。

远紫外线UVC

波长更短、频率更高、能量当然也高得多,可直接杀死众多生物。不过它被地球臭氧层屏蔽掉绝大多数。正因为这一点,前些年南极上空出现臭氧空洞才引起了科学界极大焦虑,并呼吁各国采取措施限制消耗臭氧的气体排放。假设臭氧层突然消失,炽烈的太阳紫外线会在几分钟内杀死地球表面生物。

过量的紫外线照射对皮肤有害

另外,雪盲症也是因为视网膜受到白雪反射的强光中的紫外线长时间照射而出现的病变,会引起暂时性失明,所以登山、基地考察、探险等活动人员要配备防紫外线的太阳镜,而生活在高原地区的人易发白内障,也与高原上较多的紫外线密切相关,事实上在阳光非常灿烂的加州,必须佩戴能阻挡紫外线的墨镜,否则白内障的发生风险也会上升。对于某些特殊职业,如电焊产生的弧光,对眼睛的损伤也属于临床常见的紫外线损伤,笔者小时候的好奇心,让笔者对此留下了深刻印象。

有鉴于紫外线对人体的种种伤害,人们在防晒方面采取了很多措施,也发明了许多方法。主要作用原理都是遮挡作用,遮阳帽、遮阳伞是简便易行的好办法,但防UVA的效果不佳,防晒霜的效果会随着时间而减弱,所以海滩游玩身上擦防晒霜要注意时间间隔。如果做日光浴也要敷用有防晒因子的护肤乳液,防晒因子单位要在10-15之间。随着UVA和皮肤癌之间的关系越来越强,部分科学家认为,防晒霜对UVA的防护能力不佳,因此他们认为防晒霜也许会误导消费者,让他她们认为既然抹了防晒霜,就可以忽视紫外线的损伤,从而导致严重后果。

此外,人们还利用紫外线对生物体的损害作用,进行医用消毒杀菌。在医院,紫外线杀菌是一项常规灭菌措施。病人死亡后,护士马上就会用屏风把床围起来,然后用一个便携式的紫外线灯照上一会进行消毒。

但此类应用对大众和相关从业人员的健康风险,应该如何评估,大有争议。而关于学校和其他非医疗、饮食相关公共场所利用紫外灯照射消毒方面的规定,我们并没有查到相关内容,看来是地方教育部门的土政策。(教育部卫生部财政部关于印发《国家学校体育卫生条件试行基本标准》的通知)

另外,教育部《14条措施做好学习甲流防治工作》中第八条与第九条,也都没有规定学校教室内安装紫外灯消毒。

鉴于,各种波长的紫外线已在2011年4月13日,被世界卫生组织(WHO)归类为1级致癌物质。对紫外线的应用应该慎重对待,将其置于教室这种公共场合,又没有专人管理和监控,实在是弊大于利。墨菲法则曾言所有会出问题的地方,就一定会发生问题。最近的这个误开紫外灯的事故,就再次验证了墨菲法则的威力,笔者认为,应该尽快拆除学生教室中的紫外灯为宜。因为,其风险和可能的收益完全没有可比性。

作者:七是;高校教师,科普作者