前言：　　随着臭氧层破环这一重大环境问题的提出，围绕臭氧空洞引发的一系列环境事件而展开的讨论备受国际社会关注。平流层臭氧量的减少已经导致地球表面紫外(ultraviolet，UV)辐射水平增加，导致由日光紫外辐射的过度暴露所引起的直接或间接的健康损伤有所增加。除了对皮肤损伤，角膜炎、结膜炎、白内障、翼状胬肉等眼部损伤也不容忽视。因此，人类需要对眼部暴露紫外辐射危险性有更明确的认知。　　已经有一些研究探讨紫外辐射波段对眼睛的损伤作用。然而，紫外辐射对人体产生的生物效应具有波长依赖性，因此，对不同波长的细化研究很有必要。加上考虑到个体户外活动面向不同地理朝向以及与太阳之间方位通常是随意且不确定的，因此对不同地理朝向和方位角度对眼暴露紫外辐射影响研究很有必要。我们采用旋转式眼部紫外辐射暴露模型模拟人体户外站立状态下眼部的紫外辐射暴露情况。本研究选择了我国不同纬度的三亚(18.4° N)、绍兴(30.1° N)、沈阳(41.6°N)和鞍山(41.08° N)四个地区作为监测地点，除了能够获得几乎覆盖全部太阳高度角(Solar elevation angle，SEA)范围的眼部暴露紫外辐射数据，还能获得不同纬度带上眼部暴露紫外辐射数据。　　本研究在防止眼部紫外辐射过度暴露方面，将指导公众正确认知眼部紫外辐射暴露的危险时段，危险地理朝向，相对太阳危险方位角度，提升公众的防护意识，积极正确的使用太阳防护措施，有效避免紫外辐射所致的眼部损伤。　　材料与方法：　　一、旋转式眼部紫外辐射暴露模型　　旋转式眼部紫外辐射暴露模型由三部分组成，分别是转盘、支架及人体模型，整体高度约1.70米。转盘转速为1min/转。光纤光谱仪的一个探头置于模型右眼中心眼表面最前位置，用于进行眼部紫外暴露强度的监测。眼部探头的视线低于水平面约10°，眼视角约139°。光纤光谱仪另一探头位于模型头顶水平位置，用于进行水平环境紫外辐射强度的监测。由于本研究进行的是绝对辐射强度的测量，所以光谱仪进行了辐射定标，光谱范围为200nm-400nm。仪器的校正由英国国家物理实验室(National Physical Laboratory，NPL GB)进行。　　二、监测方法　　本实验的监测地点分别为三亚市（18.4° N，109.7° E，海拔约18m）监测日期是2010年7月11日，绍兴市（30.1° N，120.6° E，海拔约553m）监测日期是2010年5月30日，沈阳市（41.6° N，123.5° E，海拔约66m）监测日期是2010年6月25日和2011年9月26日，鞍山市(41.08° N，122.99° E，海拔约46m)监测日期是2012年3月20日和2012年11月29日。监测地点均位于五层楼楼顶，楼顶均为铺有沥青的水泥地面，视线范围内无遮挡。本研究选择晴朗天气进行监测，天空中尽量无云，监测时间从日出到日落。每次监测都要对正对太阳和正对南分别进行，转盘以顺时针方向匀速旋转进行监测，每1秒进行一次采样，每两次监测的间隔（三亚地区为5分钟，其他地区为15分钟）。　　三、数据处理及分析　　本实验监测获得的数据由“AvaSoft7.4 for USB2.0”软件转换为MicrosoftExcel格式，并采用“OriginPro8.0”数据处理软件进行计算，得到整波长光谱数据，在此基础上得到不同采样点的强度积分值，最后结合不同生物有效光谱权重，计算生物有效暴露强度。　　结果：　　1、模型正对太阳时，环境紫外辐射代表波长呈现随SEA增高强度值增大的趋势，拟合曲线均为直线分布符合一次函数。眼部暴露与环境紫外光谱辐射代表波长随太阳高度角分布不同，根据分布特点，按SEA范围将曲线划分成3个部分。在三个太阳高度角分段7-30°、30-60°和60-85°区间的分布曲线各有特征，分别符合一次函数(y=ax+b)，二次函数(y=ax2+bx+c)和平行于x轴的一次函数(y=(x))。　　2、在太阳高度角7-30°，30-60°和60-85°，水平环境紫外辐射代表波长占全天剂量百分比在2-7％，30-35％和58-68％。在太阳高度角7-30°，眼部暴露300nm占全天剂量百分比达到了26.5％左右明显高于其它代表波长的10％左右比率值;而在太阳高度角60-87°，眼部暴露300nm占全天剂量百分比达到了27％左右明显低于其它代表波长;在太阳高度角30-60°，眼部暴露所有代表波长剂量占全天剂量百分比均达到了50％左右。　　3、眼部暴露结膜损伤有效剂量的分布在所有太阳高度角分段上均呈现随波长增加剂量减小的分布，眼暴露角膜损伤和晶体损伤有效剂量分布在7-30°太阳高度角，均呈现随波长增加剂量缓慢减少的分布，在30-60°、60-85°和7-85°太阳高度角段，角膜损伤剂量在311nm出现峰值，在305nm出现谷值，晶体损伤剂量在307nm出现峰值，类似钟形曲线分布。　　4、三亚地区监测日一，其全天眼部暴露UVR最大强度在地理朝向上的分布是正东偏北和正西偏北12度左右分别对应上午10:00 CST(SEA～50°)和下午16:00 CST(SEA～45°);绍兴地区监测日二，其全天眼部暴露UVR最大强度在地理朝向上的分布是正东偏南和正西偏南6度左右分别对应上午9:00 CST(SEA～50°)和下午15:00 CST(SEA～50°);沈阳地区夏季监测日三，其全天眼部暴露UVR最大强度在地理朝向上的分布是正东偏南和正西偏南18度左右分别对应上午9:00CST(SEA～50°)和下午15:00 CST(SEA～50°)。在鞍山与沈阳的春秋和冬季的对应监测日四、五、六，其全天眼部暴露UVR强度只有一个峰值，对应地理朝向是正南出现在正午，对应的SEA分别是49°，47°和27°。　　5、夏季3个监测日（监测日一、二、三）一周地理朝向上的眼暴露UVR有效剂量均是危险剂量的6倍以上，2个峰值出现在东西向附近，最大倍数达到了13倍左右;春秋季监测日在正东到正南到正西180度内地理朝向上的眼暴露UVR有效剂量均是危险剂量的6倍以上，且最大倍数值出现在南向，达到10倍左右，其它地理朝向危险倍数值也都在3以上;冬季监测日从正南偏正东正西90度内地理朝向上的眼暴露UVR有效剂量是危险剂量的6倍以上，且最大倍数值出现在南向，达到9倍左右。　　6、每15分钟间隔时间段的眼暴露物理UVA辐射在正对太阳60度，120度，180度旋转角度是360度旋转角度平均眼暴露的最大倍数可以达到2.09，1.78，1.43，认为旋转角度对眼部暴露紫外辐射有非常大的影响。上午和下午大部分时间段在(±60)°左右到0°旋转角度范围内危险暴露倍数大于1超过危险剂量，而在(±30)°到0°的旋转角度内，15分钟内的累计眼暴露UVA剂量危险暴露倍数甚至达到1.5倍　　7、环境和眼暴露紫外辐射光谱的峰谷分布是有区别的，环境的第一个和第二个峰值分别是354和366nm而眼部的第一个和第二个峰值分别是355nm和370nm。另外，眼部所有波长的比值变化范围在0到3之间，大于环境变化幅度(0.4-2)。眼部比值呈现早晚小波长比值更低，大波长比值更高的分布趋势。　　结论：　　1、眼部暴露紫外光谱辐射随太阳高度角分布与环境紫外光谱辐射分布不同。　　2、环境和眼部暴露紫外辐射，UVB段各代表波长剂量百分比最大值出现的太阳高度角分段不同。本研究认为除了中午，太阳高度角50°左右的上下午也是眼损伤高危时间段。　　3、不同太阳高度角对应时间段，眼角膜损伤，结膜损伤，晶体损伤生物有效辐射最强效应波长不同。　　4、眼部暴露高危时间段受当天正午最高SEA影响，当天正午最高SEA高于50度，危险时间段在SEA50度左右;当天正午最高SEA低于50度，危险时间出现在最大SEA时。　　5、眼部危险地理朝向角度受当天正午最高SEA影响，当天正午最高SEA高于50度，危险角度对应东和西向左右;当天正午最高SEA低于50度，危险角度出现在南向。　　6、方位角度对眼部暴露紫外辐射有非常大的影响。上午和下午SEA低于60°时间段，正对太阳(±60)到0°范围内方位角度是高危角度范围，需要引起重视，特别是正对太阳(±30)到0°范围内方位角度的风险更高。所以，个体户外活动时应尽量避免正对太阳60度范围内方位角度，降低眼暴露的UVA剂量，达到降低眼损伤危险的目的。　　7、环境和眼部UVA段紫外辐射光谱分布特征不同。