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紫外辐射(Ultraviolet,UV)是人类生存的重要环境因素。然而,紫外辐射的过度暴露会对人体的皮肤、眼睛等产生一系列的危害。影响紫外辐射暴露的因素有很多,如海拔,太阳高度角(Solar Elevation Angle,SEA),云量,气溶胶散射和地面反射等。不同的地面反射对紫外辐射有不同的影响,而雪作为特殊背景能够增大人类的紫外辐射暴露量。一些研究显示,土地,草地,沙地和水面的反射率较低,而雪面的反射率较高,达到0.8以上。干燥新雪的反射率最大,达到0.9-0.98。还有些研究表明在晴朗的雪面背景下,红斑紫外辐射暴露剂量将提高15-25%。 许多专家开展了雪反射对皮肤紫外辐射暴露影响的研究,这些方法虽然模拟人体在雪背景下的暴露状态,但监测方向单一,仅仅是对额头,手臂等部位的紫外辐射暴露监测。目前,很少有研究者对雪背景下的眼紫外辐射暴露进行研究。为了分析雪反射对眼紫外辐射暴露的影响,鉴别眼紫外辐射暴露在雪前雪后的差异,探究雪背景下眼单波长UV辐射强度变化,我们运用人体头部模型和UV辐射光谱仪监测眼紫外辐射暴露强度,通过紫外辐射致角膜,结膜和晶体损伤作用光谱加权值计算眼生物有效紫外辐射强度UVBE(Biologically EffectiveUV,UVBE)。本研究能更好的认知雪背景对眼紫外辐射暴露的影响,为冬季的眼部防护提供指导。 方法: 选取2012年11月29日作为雪前背景,12月4日作为雪后背景在辽宁省鞍山师范学院空旷楼顶(41.08°N,122.99°E)运用紫外辐射暴露模型对环境与眼紫外辐射暴露进行同步监测。在晴好天气下进行测量,日间监测时间为北京时间(China Standard Time,CST)8:00-16:00。在数据收集期间模型以每分钟一圈的速度匀速旋转。运用AvaSoft7.4 for USB2软件,OriginPro8软件处理数据得到结果。 结果: 研究结果表明,在鞍山地区,不仅眼紫外辐射强度值在雪前雪后两日均大于环境紫外辐射强度值,而且雪后眼紫外辐射强度值明显高于雪前值。雪后眼与环境强度值暴露比也均大于雪前暴露比。在300~305nm,全天(SEA在2°~27°)时间雪后眼单波长UV辐射强度较雪前值低;在306~320nm,随着波长的增大,雪后眼单波长UV辐射强度逐渐高于雪前值,且这个转折点的特点是波长越长,作为转折点的SEA值越小;在321~400nm,雪后眼单波长UV辐射强度明显高于雪前强度值。同时,当SEA在20°~27°的范围内,致角膜损伤生物有效紫外辐射强度UVBEpker和致晶体损伤生物有效紫外辐射强度UVBEcat均高于雪前值,且全天的总剂量亦是雪后生物有效剂量值略高于雪前值;致结膜损伤生物有效紫外辐射强度UVBEpcon和剂量则是全天的雪后值均低于雪前值。 结论: 1、在SEA范围为2°~27°的冬季雪背景下,与雪前眼紫外辐射暴露相比,雪后眼紫外辐射暴露强度值更高。 2、在306nm以上的雪后眼单波长UV辐射强度值逐渐高于雪前强度值,且随着波长越长,其开始高于雪前强度值的转折点SEA的值越小。 3、与雪前眼紫外辐射生物效应相比,雪后结膜生物效应较低,而雪后角膜和晶体生物效应却较高,更易对眼睛造成损伤。