短期接触紫外线可导致皮肤、眼睛损伤,长期则可致白内障、皮肤癌
紫外线(ultraviolet radiation,UV)是指波长范围在100~400nm的光辐射,一般把100~280nm称作C波段(短波紫外线,UV-C),具有杀菌和微弱致红斑作用,为灭菌波段;把280~315nm称作B波段(中波紫外线,UV-B),此波段具有明显的致红斑和角膜、结膜炎症效应,为红斑区;把315~400nm称作A波段(长波紫外线,UV-A),可产生光毒性和光敏性效应,为黑线区。其中100~200nm的紫外辐射被大气吸收,在空气中不能传播,对人类没有影响,被称为真空紫外波段,因此对人类有影响主要辐射波段是200~400nm的紫外辐射。
紫外辐射与物质作用会产生多种效应,并为人们所利用。紫外辐射的频率高,光子能量大,在通过介质时能引起强烈的光化反应和光电效应,也能激发某些化合物质产生荧光。经研究发现,紫外辐射的杀菌能力是随波长变化的,杀菌的峰值在254nm左右,也就是说,波长在254nm的紫外辐射灭菌的效果最佳。此外,紫外辐射的灭菌效应在医疗保健和食品行业也得到广泛应用,最常见的是对病房中的空气、医用物品灭菌。
根据其生物效应的不同,紫外线分为近紫外线(UV-A)、中紫外线(UV-B)、远紫外线(UV-C)。其中近紫外线,波长在315nm 以上,可以穿透玻璃,可以直达肌肤的真皮层,对人体具有黑斑效应,可用于矿石鉴定、舞台装饰、验钞、诱杀蚊虫等场所。中紫外线,波长在280-315nm,对人体具有红斑效应,能促进体内矿物质代谢和维生素D的形成,多用于健身美容、促植物生长等。远紫外线,波长在280nm以下,无法穿透透明玻璃、塑料,短时间照射即可灼伤皮肤、粘膜,多用于医院、餐饮、学校、家用碗柜等场所杀菌。波长越短,穿透能力越差,但对人体的皮肤、粘膜伤害能力越强。
紫外线来自各种光源,包括自然光源和人工光源。其中自然光主要是太阳光,而人工光源则多见于紫外光灯、电弧焊等。接触大量日光反射紫外线的人群主要是户外工作者,尤其是在高山、冰川、雪地、沙漠、海面等环境下工作人员。臭氧层是太阳紫外线辐射的主要吸收带,但是随着环境污染导致臭氧层的破坏,地表表面紫外线辐射将逐渐增强。夏天、正午、海拔越高等情况下紫外线指数较高;冰川、雪地对紫外线的反射强,会大大增加紫外线辐射量。接触人工光源产生的紫外线的人群主要是电焊作业及其辅助工种、其他接触紫外线辐射作业人员,医院、餐饮、学校等场所意外接触杀菌紫外线灯导致角膜结膜炎也较为常见。
短期接触大量紫外辐射可导致人体皮肤、眼局部急性损伤,长期接触则可能导致白内障、皮肤癌。目前现行我国职业病诊断标准中涉及紫外辐射的主要是职业性急性电光性眼炎(紫外线角膜结膜炎)Occupational acute electric ophthalmia (Kerato-conjunctivitis caused by ultraviolet rays)、职业性白内障Occupational cataract。紫外辐射所致晶状体损伤改变无特异性,我国国内紫外辐射导致职业性白内障暂未见病例报道。而急性电光性眼炎则较为多见,其特点为起病急、多为群发、发生率较高、病例多、大多数预后好。除职业接触所致外,近年来由于医院、餐饮、学校等公共场所大量使用紫外线杀菌灯,意外暴露导致了多起群体性发病。本书重点介绍职业性急性电光性眼炎(紫外线角膜结膜炎)。
急性电光性眼炎(紫外线角膜结膜炎)主要为短期接触大量紫外辐射导致人体眼角膜结膜的局部急性损伤。这种损伤多为紫外线的光电性损害,以波长短的紫外线造成的损害较强。波长短的紫外线穿透能力差,波长在280nm以下的UV-C 无法穿透大部分的透明玻璃及塑料,日光中含有的短波紫外线穿过大气层后几乎无法到达地面,因此太阳光导致眼炎只发生在特定环境的作业人员中,如高山、冰川、雪地、沙漠、海面等。而人工光源中如电焊弧光、杀菌紫外线灯等均产生大量短波紫外线,防护不当或意外接触,可在短时间内导致人体眼角膜结膜的急性损害。国内外研究表明:紫外线波长越短 ,穿透力愈差,眼角膜表面吸收率愈高,波长短于290nm的紫外线几乎完全被角膜组织吸收, 其中角膜上皮吸收最多。Pitts(1970)证明紫外线角结膜炎的最大效应波长是270nm。我国李树贤(1987)实验证明280nm紫外线对兔角膜上皮损伤最严重。
辐射损伤的严重程度、潜伏期的长短均决定于所吸收紫外辐射能量的总量,其影响因素很多,除波长、能量、照射时间、照射距离、照射角度以外,某些先天或后天因素也可造成影响,例如各种类型角膜上皮和基底膜营养不良、角膜神经功能异常、眼表炎症等基础病变。
我国角膜上皮损伤临床诊治专家共识(2016 年)中,借助角膜荧光素染色,将角膜上皮损伤病变程度进行分级。
轻度:角膜上皮点状缺失;
中度:角膜上皮大范围缺失糜烂融合成片;
重度:角膜上皮大范围缺损或者角膜基质溃疡形成。
电焊弧光所产生的紫外线辐射是致眼紫外线伤最多、最直接的原因,但是随着杀菌紫外线灯在医院、餐饮、学校、家用碗柜等场所的使用越来越普遍,由于使用不当造成的相关场所人员意外接触杀菌紫外线灯导致角膜结膜炎也较为常见,尤其是导致非职业人群如学生等群体性发病继而引发社会问题。在医院、餐饮、学校安装杀菌紫外线灯时应将开关与普通照明开关分开安装,使用明显标志予以区分,必要时紫外线灯开关应加锁,相关工作人员加强教育、严格管理。
电焊车间的作业人员,如焊工及其辅助工,应加强职业健康教育,做好自身防护,应穿戴防护面罩、护目镜、防护服以及设置焊接隔离屏障等。接触大量日光反射紫外线的人群主要是户外工作者,尤其是在高山、冰川、雪地、沙漠、海面等环境下工作人员, 应调整工作时间,尽量避免在正午等光照强烈期间从事户外工作,应做好自身防护如穿戴护目镜、防护服、涂抹紫外线防护用品等。