Radiaciones perjudiciales para el medio ambiente emitidas por lámparas

Transcripción

1 Radiaciones perjudiciales para el medio ambiente emitidas por lámparas Dr. Lluís Gustems y Dr. Josep Carreras. de observación astronómica como Objetivos del Patrimonio Cultural Mundial. 1. Introducción El derecho a disfrutar de un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la persona, así como el deber de conservarlo, está reconocido en el artículo 45.1 de la Constitución Española. La iluminación artificial es una tecnología que ha contribuido a mejorar la calidad de vida de la ciudadanía y aumentar los niveles de productividad de las actividades humanas. Como en otras mejoras tecnológicas, el progreso social ha ido acompañado de algunos efectos negativos, ya que el mal uso y abuso de la luz artificial comporta una alteración del equilibrio del medio ambiente nocturno. La UNESCO alertó del problema de la contaminación lumínica, en la declaración de París del 2 de julio de 1992, dado que aumentaba la dificultad de contemplar el cielo nocturno, elemento esencial de nuestra civilización y cultura; en la conferencia se propuso clasificar los lugares más importantes El conocimiento de los efectos adversos de la iluminación artificial sobre la salud de las personas y sus consecuencias en el medio ambiente ha aumentado significativamente, incidiendo en la concienciación y sensibilización de la contaminación lumínica por parte de la sociedad y de los gobiernos. Actualmente existen numerosas campañas a nivel nacional e internacional para la defensa de la calidad de vida de las personas, del derecho a disfrutar del paisaje nocturno (1), de la protección de la salud (2-4), de la flora, de la fauna y de los ecosistemas naturales (5). La sociedad europea es cada vez más consciente que la generación de luz artificial puede comportar la emisión de radiaciones con efectos nocivos en la salud de las personas (2,4) y en el medio ambiente (5). La Comisión Europea ha impulsado la investigación de los potenciales impactos de la luz artificial sobre la salud pública organizando el Comité científico para identificar los nuevos riesgos sanitarios emergentes (SCENIHR), el que está formado por científicos expertos de distintas disciplinas, externos a la Comisión Europea y sin intereses en el sector de la iluminación. El SCENIHR publicó en el 2012 el estudio de los efectos de la luz artificial sobre la salud (2), que aporta conocimientos novedosos, amplios y rigurosos sobre los potenciales impactos de la luz artificial en la salud de las personas, determinando el tipo de radiación y la cantidad de radiación que afecta a las personas en el ojo, la retina, la piel, los ritmos 12

2 circadianos, los estados de ánimo, el estado de alerta, la cognición, etc.; entre las muchas aportaciones destacamos la conclusión que las personas están expuestas a niveles de radiaciones perjudiciales menores debido a la luz artificial a los que reciben con la típica exposición a la luz del Sol en verano. En general la probabilidad de inducir condiciones patológicas agudas es baja al estar expuestos en espacios iluminados artificialmente, pero hay que considerar que en la Unión Europea hay unos ciudadanos que son excepcionalmente sensibles a las radiaciones ultravioletas (UV) y a la luz azul (4), y también hay estudios científicos que avalan que las personas que trabajan en turnos de noche tienen mayor riesgo de contraer cáncer de mama, alteraciones del sueño, trastornos gastrointestinales, alteraciones del estado anímico y problemas cardiovasculares. El estudio del SCENIHR aporta conocimientos y referencias para determinar y clasificar las distintas radiaciones que acompañan a la luz artificial (UV, IR, luz azul, etc.), determina los riesgos en función de la parte de la persona afectada por cada tipo de radiación perjudicial sobre el ojo, la retina y la piel y clasifica los niveles de radiaciones perjudiciales en tres grupos de riesgo: exento, bajo y moderado, en función de los efectos que pueden producir en la salud de los individuos. El uso de fuentes de luz del grupo de riesgo bajo, moderado o alto, puede causar daños a la retina, al ojo o a la piel, por lo que se deben tomar las medidas de protección pertinentes. La Unión Europea y España han legislado para proteger la salud de los trabajadores y prevenir los riesgos emergentes de las radiaciones ópticas. La Unión Europea (3) ha establecido las disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición de los trabajadores a riesgos derivados de los agentes físicos (radiaciones ópticas artificiales) y el Gobierno Español (6) ha establecido la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a radiaciones ópticas artificiales. Las instalaciones de iluminación artificial disponen de distintas normativas específicas para prevenir la contaminación lumínica o el resplandor luminoso y proteger el medio ambiente durante la noche, las cuales han sido dictadas por la Unión Europea, España, algunas comunidades autónomas o por algunos ayuntamientos. Estas normativas establecen criterios de protección ambiental y de eficacia luminosa con el fin de avanzar en instalaciones de iluminación más eficientes, sostenibles y respetuosa con el entorno; las normas establecen los requerimientos para iluminar mejor con la luz artificial justa y confinada a los espacios que la necesitan, por lo que promueven las mejores tecnologías de iluminación, respetuosas con la salud de las personas y con el medio ambiente y que satisfacen las necesidades luminotécnicas de la sociedad. La aplicación de las normativas es una buena oportunidad para disminuir el consumo de energía y recursos naturales, aumentar la eficiencia energética, modernizar el sector de la iluminación incorporando valores ecológicos y ambientales; permite minimizar la contaminación lumínica o resplandor luminoso, reducir la emisión de radiaciones perjudiciales y mitigar el cambio climático con la reducción de emisiones de gases con efecto invernadero. 2. Radiaciones perjudiciales para el medio ambiente El Parlamento Español legisló por primera vez sobre la contaminación lumínica en la Ley 31/1988 (7), para proteger los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias, y el Gobierno desarrolló el reglamento con el Real Decreto 243/1992 (8). La normativa establece las condiciones de protección de las zonas que rodean los observatorios del IAC y regula los límites tolerables de factores que pueden degradar la calidad astronómica del cielo, mediante la instalación de luminarias con pantallas sin ninguna inclinación, en las que la proyección de luz se dirija por debajo del horizonte, y el uso de lámparas que produzcan las mínimas perturbaciones en las observaciones astronómicas (es decir, lámparas que emitan menos del 15 por ciento de radiación electromagnética por debajo de los 440 nanómetros y las que emitan un porcentaje superior deben aplicar un filtro). El Comité Internacional de Iluminación (CIE) publicó la recomendación CIE (9), directrices para la minimización del brillo del cielo, en la que trata los aspectos teóricos del brillo del cielo y recomienda valores máximos de FHSi en instalaciones de iluminación con la finalidad de proteger los observatorios astronómicos. España dispone de distintas normativas. La disposición adicional cuarta de la Ley 34/2007, de calidad del aire y protección de la atmósfera (10), determina que las administraciones públicas, en el ámbito de sus competencias, promoverán la prevención y reducción de la contaminación lumínica. La instrucción técnica complementaria EA-03 del Real Decreto 1890/2008 (11) regula el resplandor luminoso nocturno y, en el apartado 1.2 de lámparas, establece que en la zona E1 se utilizarán lámparas de vapor de sodio (cuando no resulte posible utilizar dichas lámparas, se procederá a filtrar la radiación de longitudes de onda inferiores a 440 nm). La Ley 7/1985, reguladora de las bases del régimen local (12) establece, en el artículo 25.2.b, que el Municipio tiene como competencia propia la protección contra la contaminación lumínica en el ámbito del medio ambiente urbano, en los términos de la legislación del Estado y de la Comunidades Autónomas y, en el artículo 26.1, que todos los municipios deberán prestar el Servicio de Alumbrado Público. Luces CEI nº

3 Las comunidades autónomas de Cataluña y Islas Baleares establecen que los componentes del alumbrado deben emitir preferentemente en la zona del espectro visible de longitud de onda larga en el artículo 9.d de la Ley 6/2001(13) y en el artículo de la Ley 3/2005 (14). La Comunidad Autónoma de Andalucía, en el artículo 13.a del Decreto 357/2010 (15), regula que los alumbrados ubicados en zonas E1 y E2 colindantes con E1 las lámparas deben evitar en lo posible la emisión de longitudes de onda superiores a 525 nm; se instalarán lámparas o filtros que aseguren que en ningún caso se emita luz en longitudes de onda inferiores a 440 nm. El artículo 13.a de la guía técnica de adaptación de las instalaciones de alumbrado exterior al Decreto 357/2010 (16) establece que la distribución espectral de la luz emitida por las lámparas ha de ser tal que la suma de las radiancias para todas las longitudes de onda menores de 440 nm sea inferior al 15% de su radiancia total. En el caso de emplearse LED, la suma de las radiancias espectrales para todas las longitudes de onda menores de 500 nm será inferior al 15% de su radiancia total El gobierno de Chile (17) establece restringir las radiancias espectrales para las lámparas utilizadas en luminarias y proyectores en las regiones de Antofagasta, Atacama y Coquimbo y la restricción espectral se regula en tres regiones del espectro visible, en comparación con la emisión de luz total entre 380 y 780 nm: (a) no más de 15% para el rango de 300 a 380 nm, (b) no más de 15% para el rango de 380 a 499 nm, y (c) no más de 50% de 781 nm a 1 micra; en la versión anterior del 29 de diciembre de 2010 solo se restringía la radiancia entre 380 y 499 nm al 15%. Las 15 lámparas ensayadas tienen las características siguientes: Temperatura Potencia de color Eléctrica Trabajo para determinar las radiaciones emitidas por 15 lámparas El Servicio para la Prevención de la Contaminación Acústica y Luminosa (SPCALL) de la Dirección General de Calidad Ambiental de la Generalitat de Cataluña ha realizado con la colaboración del Instituto de Recerca en Energía de Cataluña (IREC) un estudio de 15 espectros completos, de 280 nm a 780 nm, de diferentes fuentes de luz, midiendo la radiancia y la irradiancia espectral, a fin de calcular los riesgos fotobiológicos y dos indicadores ambientales significativos para cada tipo de luz. Las 15 lámparas ensayadas son las normalmente utilizadas en iluminación exterior: LED frío, LED neutro, LED cálido, LED PCámbar, halogenuro metálico frío, halogenuro metálico neutro, 2 de halogenuros metálicos cálidos, fluorescente frío, fluorescente neutro, fluorescente cálido, vapor de sodio de baja presión, 2 de vapor de sodio de alta presión y vapor de mercurio de alta presión. A partir de los espectros obtenidos con el espectroradiómetro multifunción ORB Optronix SP-100 (18), se han recogido los datos de energía emitida (radiancia y irradiancia) por cada fuente de luz en cada longitud de onda y se han hecho los cálculos de cada tipo de riesgo (actínico, ultravioleta próximo, luz azul, térmico, infrarrojo). Los cálculos de los valores de riesgo para cada fuente se han realizado de acuerdo con lo que establece la norma UNE-EN 62471, ponderando la radiancia o la irradiancia del tramo espectral apropiado y la energía total; la interpolación se ha hecho calculando la energía para cada nm en las radiaciones inferiores a 400 nm y en radiaciones superiores se ha interpolado a intervalos de cada 5 nm. Eficacia Luminosa Contenido de Hg K W Lm/W Mg Ra Reproducción Cromática Halogenuro cálido ,1 76 A+ Halogenuro cálido ,8 78 A+ Halogenuro neutro ,7 80 A+ Halogenuro frio ,4 82 A+ Fluorescente cálido ,0 81 A Fluorescente neutro ,0 74 A Fluorescente frío ,0 74 A+ V.M.A.P ,0 42 B LED frío ,0 68 A+ LED neutro ,0 67 A LED cálido ,0 84 A+ LED PCámbar ,0 37 A+ V.S.A.P ,0 9 A+ V.S.A.P ,4 25 A+ V.S.B.P ,0 0 A+ Clase Energética

4 La norma UNE-EN de seguridad foto biológica de lámparas y de los aparatos que utilizan lámparas, establece los criterios para evaluar la seguridad foto biológica de lámparas. Concretamente especifica los límites de exposición, la técnica de medida de referencia, la clasificación y el control de los riesgos fotobiológicos de las fuentes incoherentes de radiación óptica de banda ancha, alimentadas eléctricamente (incluyendo los LEDs). La norma EN es una norma internacional que clasifica las fuentes de luz en 4 niveles de riesgo fotobiológico: exento de riesgo, riesgo bajo, riesgo moderado y riesgo alto. Las lámparas que se clasifican dentro del grupo exentos de riesgo (RG0) emiten radiaciones que no representan ningún riesgo fotobiológico para el ojo o la piel si están expuestos a: 8 horas de emisión actínica ultravioleta, 16 minutos de radiación ultravioleta próxima, 2,8 horas de luz azul, 10 segundos de emisión térmica o 1000 segundos de radiación infrarroja. Las lámparas que se clasifican dentro del grupo de bajo riesgo (RG1) son lámparas que emiten radiaciones superiores a los límites permitidos en el grupo de exento, pero no presentan ningún riesgo foto biológico para la piel o el ojo para una exposición de segundos de emisión actínica ultravioleta, 300 segundos de radiación Las lámparas que se clasifican dentro del grupo de riesgo moderado (RG2) son lámparas que emiten radiaciones superiores a los límites permitidos en el grupo bajo, pero no presentan ningún riesgo fotobiológico para la piel o el ojo para una exposición de segundos de emisión actínica ultravioleta, 100 segundos de radiación ultravioleta próxima, 0,25 segundos de luz azul, 0,25 segundos de emisión térmica o 10 segundos de radiación infrarroja. Las lámparas que excedan los límites del grupo de riesgo moderado son consideradas de riesgo alto (RG3). Las fuentes de luz ensayadas según la norma UNE permiten calcular los valores de radiancia/irradiancia para cada tipo de riesgo fotobiológico, dando los resultados siguientes: Actínico UV UV próximo Luz azul Luz azul, fuente peq. Térmico retiniano Térmico retin. débil Radiación IR, ojo mw.m-2 W.m-2 W.m-2.sr-1 W.m-2 W.m-2.sr-1 W.m-2.sr-1 W.m-2 Halogenuro cálido 1 0,5392 0, ,0 0, ,0324 Halogenuro cálido 2 0,3253 0, ,5 0, ,0361 Halogenuro neutro 0,6722 0, ,1 0, ,0216 Halogenuro frío 0,2569 0, ,0 0, ,0199 Fluorescente cálido 0,4819 0,0276 1,3 0, ,0018 Fluorescente neutro 0,5154 0,0295 2,9 0, ,0022 Fluorescente frío 0,4430 0,0216 4,7 0, ,0057 V.M.A.P. 0,5120 0, ,3 0, ,0038 LED frío 0,0001 0, ,2 0, ,0003 LED neutro 0,0000 0, ,1 0, ,0006 LED cálido 0,0000 0, ,4 0, ,0005 LED PCámbar 0,2272 0,0011 1,0 0, ,0012 V.S.A.P.1 0,3747 0, ,5 0, ,0547 V.S.A.P.2 0,2998 0, ,7 0, ,0457 V.S.B.P. 0,5744 0,0041 2,0 0, ,0175 Niveles de riesgo fotobiológico según EN Es EUVA LB EB LR LIR EIR Riesgo exento /α 6.000/α 100 Riesgo bajo /α 6.000/α 570 Riesgo moderado /α 6.000/α Luces CEI nº

5 Todas las lámparas ensayadas tienen un nivel de riesgo exento en lo referente al riesgo actínico para la piel o el ojo de los rayos ultravioleta, riesgo para el ojo de los rayos ultravioleta próximo, riesgo de la luz azul de una fuente pequeña, riesgo térmico para la retina, riesgo térmico para la retina de un estímulo visual débil y riesgo para el ojo de la radiación infrarroja. Les lámparas de: halogenuros cálidos, fluorescentes, vapor de mercurio, LEDs, vapor de sodio de baja y alta presión tienen un nivel de riesgo exento para la luz azul, mientras que dos lámparas de halogenuros de tonalidad fría y neutra tienen un nivel de riesgo bajo para la luz azul. Resultados de los indicadores ambientales Los indicadores ambientales valoran la distribución espectral y se calculan a partir de determinar la irradiancia de las radiaciones inferiores a 440 nm y las inferiores a 500 nm; se ha ponderado la irradiancia emitida por cada lámpara en los tres tramos espectrales apropiados ( nm, nm, nm). El cálculo de la irradiancia se ha hecho calculando la energía para cada nm en les radiaciones inferiores a 400 nm y para las radiaciones superiores se ha interpolado a intervalos de cada 5 nm. El indicador ambiental A pondera la irradiancia del tramo espectral comprendido entre nm dividido por la irradiancia total entre 280 y 780nm y se expresa en porcentaje. Los resultados obtenidos se muestran en la cuarta columna de la tabla siguiente. Este indicador está contemplado en las normativas de España (8, 11), de Chile (17) y de las Comunidades Autónomas de: Cataluña (13) y Andalucía (15, 16). Se pueden encontrar resultados del mismo en el Instituto Astrofísico de Canarias (19). El indicador ambiental B pondera la irradiancia del tramo espectral comprendido entre nm dividido por la irradiancia total entre 280 y 780nm y se expresa en porcentaje. Los resultados obtenidos se muestran en la quinta columna de la tabla siguiente. Este indicador está contemplado en el caso de emplearse fuentes de luz de tipo LED en la normativa andaluza (16) y en la del Norte de Chile (17). Los resultados obtenidos permiten observar que hay una correlación directa entre los dos indicadores, lo que confirma que los dos sirven para valorar las radiaciones de longitud de onda corta que afectan a la visión del cielo con métodos astronómicos. Para cada tecnología de fuente de luz, se observa que los resultados de los dos indicadores ambientales aumentan al subir la temperatura de color de la luz de la lámpara. No se observa correlación directa entre los valores de los indicadores ambientales respecto a los valores de los riesgos fotobiológicos. La limitación actual de datos sobre las radiaciones perjudiciales para el medio ambiente hace necesario que los Los resultados obtenidos se muestran en la tabla siguiente: Irradiancia Total Irradiancia [ ] nm Irradiancia [ ] nm % Irradiancia [ ] nm % Irradiancia [ ] nm W.m-2 W.m-2 W.m-2 % (ind.a) % (Ind.B) Halogenuro cálido 1 0,934 0,0792 0,1460 8,48 15,58 Halogenuro cálido 2 1,000 0,0878 0,1480 8,74 14,74 Halogenuro neutro 0,997 0,1290 0, ,91 24,45 Halogenuro frío 1,130 0,1350 0, ,98 25,31 Fluorescente cálido 0,948 0,0728 0,1460 7,68 15,38 Fluorescente neutro 1,370 1,2800 0,3390 9,30 24,67 Fluorescente frío 1,210 0,1280 0, ,58 31,30 V.M.A.P. 0,504 0,1270 0, ,22 27,84 LED frío 1,420 0,1560 0, ,04 28,50 LED neutro 1,460 0,1500 0, ,29 23,07 LED cálido 1,510 0,0511 0,2320 3,38 15,33 LED PCámbar 1,250 0,0042 0,0075 0,34 0,60 V.S.A.P.1 0,901 0,0098 0,0441 1,09 4,89 V.S.A.P.2 0,881 0,0061 0,0292 0,69 3,31 V.S.B.P. 0,404 0,0054 0,0071 1,33 1,75 16

6 fabricantes de fuentes de luz aporten información de las características ambientales de las fuentes de luz (irradiancia inferior a 440 nm, niveles de riesgos fotobiológicos, eficiencia energética, contenido de mercurio, etc.), datos necesarios para aplicar correctamente las normativas que garantizan la salud de las personas, la protección del medio ambiente y la información a los consumido. Hay que reconocer y agradecer la colaboración necesaria y imprescindible del doctor Mariano Perálvarez del IREC y del señor Sergi Paricio jefe del SPCALL y la señora Carmen Olga Calvo del SPCALL, que han trabajado directamente en la determinación de los datos descritos en el documento. Bibliografía 1. Fundación Starligth,fundacionstarlight@ fundacionstarligh.org 2. SCENIHR (Scientific Comittee on Emerging and Newly Identified Health Risks). Health Effects of artificial Ligth, 19 march 2012, ec.europa.eu/health/ scientific_committees/emerging/ 3. Directiva 2006/25/CE, de 5 de abril de 2006, sobre disposiciones mínimas de seguridad y salud relativas a la exposición de los trabajadores a riesgos derivados de los agentes físicos (radiaciones ópticas artificiales). 4. SCENIHR (Scientific Comittee on Emerging and Newly Identified Health Risks). Opinion on Ligth Sensitivity. Opinión. 23 septiembre de CEI. Libro blanco de la iluminación (Apartado ), Influencia del resplandor luminosa en la biodiversidad Real Decreto 486/2010, de 23 de abril, sobre la protección de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposición a radiaciones ópticas artificiales. BOE 99/2010, de 24 de abril de Ley 31/1988, de 31 de octubre de 1988, sobre protección de la Calidad Astronómica de los Observatorios del Instituto de Astrofísica de Canarias. BOE 264/1988, de 3 de noviembre de Real Decreto 243/1992, de 13 de marzo por el que se aprueba el reglamento de la Ley 31/1988, de 31 de octubre, sobre protección de la calidad astronómica de los observatorios de l IAC. BOE 96/1992, de 21 de abril de CIE , guidelines for minimizing sky flow Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protección de la atmósfera. BOE 275/2007, de 16 de noviembre de Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energética en instalaciones de alumbrado exterior, regula el resplandor luminoso nocturno o contaminación lumínica. BOE 279/2008, de 19 de noviembre de La Ley 7/1985, de 2 de abril, Reguladora de las Bases del Régimen Local. BOE 80/1985, de 3 de abril de 1985, texto consolidado, de 30 de diciembre de Ley 6/2001, de 31 de mayo, de Ordenación Ambiental del Alumbrado para la Protección del Medio Nocturno de la Comunidad Autónoma de Cataluña. BOE 149/2001, de 22 de junio de 2001; DOGC 3407/2001, de 12 de junio de Ley 3/2005, de 20 de abril, de protección del medio nocturno de las Islas Baleares. BOE 123/2005, de 24 de mayo de 2005; BOIB 65/2005, de 28 de abril de Decreto 357/2010, de 3 de agosto, por el que se aprueba el reglamento para la protección de la calidad del cielo nocturno frente a la contaminación lumínica y el establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energética (BOJA 159/2010, de 13 de agosto de 2010). Ley 7/2007, de 9 de julio, de Gestión Integrada de la Calidad Ambiental (BOE 190/2007, de 9 de agosto de 2007; BOJA 143/2007, de 20 de julio de 2007). 16. Guía técnica de adaptación de las instalaciones de alumbrado exterior al Decreto 357/2010 www. juntadeandalucia.es 17. Norma lumínica de Chile, 2 de octubre de 2012, reglamento de la norma de emisiones para la regulación de la contaminación lumínica en el Norte de Chile, que se aprobó el 7 de diciembre de 1998 (Decreto Supremo nº 686, de 1998, MINECON) Oficina Técnica para la Protección de la calidad del Cielo (OTPC) del Instituto Astronómico de canarias. adjuntos/otpc/listados.pdf 20. ELSE (Experience of Ligthting Sustainability in the urban Environment). wordpress.com. Dr. Lluís Gustems - Responsable de planificación y control en prevención d ela contaminación luminosa del SPCALL de la Generalitat de Cataluña. Dr. Josep Carreras Jefe de grupo de iluminación en IREC. Fuente: ELSE (20). Espectro de las radiaciones emitidas por un fluorescente. Fuente IREC. LUGA Shop Pearl White Impress your customers with the unique light quality of LUGA Shop Pearl White, the new star on the fashion horizon and the future of shop lighting. Colores brillantes Alto CRI L90/B10 >143 lm/w