紫外線監測

紫外線又稱紫外輻射，波長範圍在100～400nm，是非電離輻射波譜中波長最短（100nm），能量最大（12eV）的電磁波，其波長和頻率位於X射線和紫色可見光之間。紫外線的監測指標主要包括輻射照度、輻射暴露劑量、最小紅斑劑量或標準紅斑劑量。

紫外線概念

紫外線又稱紫外輻射，波長範圍在100～400nm，是非電離輻射波譜中波長最短（100nm），能量最大（12eV）的電磁波，其波長和頻率位於X射線和紫色可見光之間。

紫外線主要來源

天然紫外線來源

太陽輻射是環境中紫外線的最大天然來源，是以直接照射和大氣層漫射的方式到達地面。天然太陽光紫外線幾乎全部短波紫外線（UVC）和大部分中波紫外線（UVB）被平流層的臭氧層所吸收；紫外線進入對流層後大氣污染物有降低紫外線強度的作用，估計到達地球大氣的UVB，約有一半到達地球表面，另一半被散射。波長越長，大氣對紫外線的散射能力越低。大氣中雲和霧的水分可散射紫外線，幾乎不吸收紫外線。因此，到達地面的紫外線主要是長波紫外線（UVA）和小部分UVB（>290nm）。

光反射強度與地面狀態密切相關，草地、土地和水面對紫外線的反射小於10%，乾海灘沙地約為15%，海水泡沫約為25%，新鮮的雪反射約為80%。平流層臭氧量每減少1%，地面受到的太陽紫外線輻射量將增加2%。

人工紫外線來源

（1）發射紫外線的各種人工光源。①白熾光燈類：鎢絲鹵素燈等；②氣體放電弧光燈類：低、中、高壓水銀燈、金屬鹵素水銀燈、氙弧燈、氫和重氫燈以及閃光燈；③螢光燈類：螢光管、螢光日光燈、黑光燈；④雷射類：激發物雷射、氮氣雷射（337nm）、調頻紫外雷射、氦-鎘雷射（325nm）。

這些光源廣泛套用於印刷業的攝影和製版，影片拍攝，特殊照相，印染，化學合成分析，實驗室，食品、水和空氣消毒，以及醫療等工作。

（2）工業焊接及冶煉熱源。電焊、氣焊、氫焰切割、電漿焊槍、煉鋼等生產性熱源。凡物體溫度達1200℃以上時，輻射光譜中即可出現紫外線。隨著溫度升高，紫外線的波長變短，強度增大。冶煉爐（高爐、平爐）爐溫在1200～2000℃時產生紫外線的波長在320nm左右，強度不大。電焊、氣焊、電爐煉鋼，溫度達3000℃時，可產生短於290nm的紫外線。乙炔氣焊及電焊溫度達3200℃時，紫外線波長可短於230nm。

（3）其他。電腦顯示器、健身房中的日照燈或日照亭等。

紫外線物理特性

紫外線在通過介質時能引起強烈的光化反應和光電效應，也能激發某些化學物質產生螢光。紫外線能被一般透明物質所吸收，普通玻璃就有很強的吸收紫外線的能力。但紫外線易於穿透石英、螢石等物質。

根據波長和生物學作用的不同，紫外線可分為三個波段：

（1）近紫外區（長波紫外線，UVA），也稱黑光，波長315～400nm，穿透性最強，可以直達皮膚的真皮層。生物作用較弱，具有色素沉著、光毒性和光敏性效應，也有光致癌作用。太陽光譜中，UVA比重為UVB的100～500倍。

（2）中紫外區（中波紫外線，UVB），也稱紅斑區，波長280～315nm，可穿透空氣和石英，但無法穿透玻璃，具有明顯的致紅斑和角膜結膜炎症效應及抗佝僂作用，是紫外光譜中對機體危害最大的部分。

（3）遠紫外區（短波紫外線，UVC），為滅菌波段，波長100～280nm，幾乎完全被臭氧層吸收，它的穿透能力最弱，具有殺菌和微弱致紅斑作用，主要來源於人工光源。

監測方法

監測指標

紫外線的監測指標主要包括：輻射照度（W/m²）、輻射暴露劑量（J/m²）、最小紅斑劑量（minimal erythema dose，MED）或標準紅斑劑量（standard erythema dose，SED）。1SED相當於100J/m²紅斑有效的輻射暴露。

物理監測方法

（1）測量儀器：紫外照度計。

（2）測量部位：操作人員的面、眼、肢體及其他暴露部位的輻照度或照射量；使用防護用品如防護面罩時，應測量罩內眼、面部輻照度或照射量。

（3）測量方法：①校準儀器；②從儀器最大量程開始測量，測量值不應超過儀器的測量範圍；③計算混合光源的有效輻照度需分別測量長波紫外線、中波紫外線、短波紫外線的輻照度，然後將測量結果加以計算。計算公式為：

Eeff = 0.00011×E_A+0.64×E_B+0.5×E_C

式中：Eeff——有效輻照度，W/cm²；E_A——所測長波紫外線（UVA）輻照度，W/cm²；E_B——所測中波紫外線（UVB）輻照度，W/cm²；E_C——所測短波紫外線（UVC）輻照度，W/cm²。也可參照《工作場所物理因素測量紫外輻射》（GBZ/T189.6—2007）標準。

化學與生物監測方法

（1）照相底片。照相底片在紫外線光譜學中是常用的探測器。底片黑度的程度是測量輻射的強度，而且藉助於某種類型的光密度進行光度學測量分析。在仔細控制曝光和顯影條件下，這種方法的精度較高。普通照相乳膠對280～500nm譜段靈敏。

（2）化學方法。暴露在紫外輻射下，能經受某些可測量的變化的化學品可用以測量輻射接觸。這種方法較簡單，但慢而且需要實驗室。使用最廣的探測器是丙酮亞甲蘭反應。

（3）生物檢測器。有報導，以人體皮膚和微生物（枯草桿菌孢子生物膜法）作為間接紫外輻射劑量計。