居室内眼UVA与UVB暴露强度随时间及太阳高度角变化的研究

发布时间：2020-05-08 06:36

【摘要】：目的:视觉障碍和年龄相关性眼部疾病严重地影响了人们的经济水平和生活质量,是全世界尤其是发展中国家所面临的最严峻的公共卫生问题之一。其中白内障是导致全球可逆性视力丧失最常见的原因之一,而日光紫外线(Ultraviolet,UV)暴露俨然成为不可忽视的重要的环境暴露因素。鉴于白内障易感人群为老人和儿童,其绝大多数时间都停留在室内,区别于以往的室外日光紫外线暴露,认为导致人群患年龄相关性白内障的暴露模式为长时间低剂量的连续暴露,这就提示了转向居室内紫外线暴露相关研究。本研究通过描述三亚和拉萨两地区不同朝向的居室内眼UVA与UVB随时间和太阳高度角变化的日间分布规律,进而为探究居室内眼紫外线暴露与年龄相关性白内障提供一定的理论依据,并可进一步完整地模拟人眼全天紫外线暴露状态。研究方法:本研究通过在海南省三亚市海棠湾镇(18.4°N,109.7°E,海拔18m)和西藏自治区拉萨市江苏路16号云来酒店(29.7°N,91.14°E,海拔3650m),利用旋转式眼部紫外线暴露模型选择晴好天气分别于2015年5月16日和5月20日在三亚,2016年5月19日和5月24日在拉萨进行居室内外紫外线监测并记录对应监测时点的天气状况。选取的居室均只有一扇窗户并测量其总窗高和窗宽以及开窗高和开窗宽,对于居室内的紫外线暴露监测,由于模型摆放位置及开关窗户的状态不同,故分为以下四种:模型正对窗口且开窗、模型背对窗口且开窗、模型正对窗口且关窗及模型背对窗口且关窗。分别将这四种状态与每一个监测时点相对应,一并记录在EXCEL表格中,通过描述两地区不同朝向的居室内模型眼部UVA与UVB随时间和太阳高度角的日间分布规律,找到居室内最大暴露地区、最大暴露朝向及模型最大暴露状态,综合居室内外模型眼部UVA与UVB暴露强度值比较室内外紫外线暴露差异。结果:三亚地区和拉萨地区在监测时段空气质量良好,对应的AQI(Air quality index)均值分别为30和78,平均气温分别为29℃和15℃。这两个地区室外UVA与UVB环境值和模型眼部暴露值随时间暴露值随时间的日间分布曲线与以往的研究一致,环境呈“钟型”分布,模型眼部呈“双峰”分布。控制监测地区和居室朝向一致时,同一监测时点或同一太阳高度角下模型眼部正对开窗时所受的UVA与UVB暴露强度高于同一状态下的环境值。在东向和西向居室内部,正对开窗的模型眼部UVA与UVB辐射强度随时间呈近似的“直线型”变化,在南向和北向居室内部,正对开窗的模型眼部UVA与UVB辐射强度随时间呈近似的“双峰”分布。探讨模型的不同摆放状态对于模型眼部UVA与UVB暴露的影响时发现,当模型背对窗体时其眼部所受的UVA暴露强度几乎为0。是否开关窗体对于眼部UVA暴露强度的衰减也起到一定作用,在三亚南向和北向居室内当关闭窗体时可削减50%左右;而对于UVB的暴露削减即使模型正面朝向窗口,只要将窗体关闭其眼部UVB辐射强度最大可削减96%左右,在西向和北向居室内,模型即使背向窗口,只要打开窗体其眼部UVB辐射强度削减程度也远不如关闭窗体。当对于不同地区居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度进行探讨时,发现控制居室内朝向和模型摆放状态一致时,在同一监测时点下除南向居室外,拉萨其余朝向居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度均远高于三亚。当对不同朝向的居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度进行探讨时,发现两地区居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度随时间的变化规律中,东向居室内拥有一天当中UVA与UVB峰值暴露。三亚地区东向居室内模型眼部UVA与UVB最大暴露强度与室外环境最大暴露强度比值最大,分别为48%和33%,其次为西向;北向室内比例最低;拉萨地区则呈现西向占比最大,居室内模型眼部UVA与UVB最大暴露强度分别占室外环境的89%和50%,其次为东向。结论:在本研究模型眼部监测过程中,当模型正对窗体且开窗时可以做出如下结论:1、随着太阳的一天运动过程中,两地区居室内模型眼部UVA与UVB最大暴露强度对应的居室朝向为东向,其次为西向、南向及北向;且居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度规律一致。2、两地区东向和南向居室内模型眼部UVA与UVB暴露强度受室外环境的影响较大。
【图文】：

1.2 监测时间为了更清楚地获取居室内紫外线暴露规律，本实验仅在晴朗无云或少云下进行（远处地平线的少量云可忽略不计）。根据当时的天气状况，最终于 5 月 16 日和 5 月 20 日在三亚，于 2016 年 5 月 19 日和 5 月 24 日在拉萨测。由于监测设备数量有限，每天只能同时进行两个朝向的居室内监测15 年 5 月 16 日在三亚市海棠湾镇居住地进行东向和西向居室内紫外线 5 月 20 日进行南向和北向的测量。对于拉萨市，于 2016 年 5 月 19 日进和西向的测量；于 5 月 24 日进行南向和北向的测量。在三亚，，监测时间段为北京时间（Central Standard Time, CST）7:45 到 1拉萨则为北京时间 8:00 到 19:45。监测时间间隔为 15 分钟，每次持续时图 1. 拉萨四个朝向主要居室的窗口场景（a）东向窗口环境 （b）西向窗口环境 （c）南向窗口环境 （d）北向窗口

中国医科大学硕士学位的 AQI 值，空气中 O3含量拉萨在 2016 年 5 月 19 日测设备从下到上由三部分测仪器和电脑）及一个具结构（见图 2）。如图 2 所及模型眼部距地面的高度
【学位授予单位】：中国医科大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R77

【参考文献】

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本文编号：2654282