一, Rủi ro và đặc tính quang phổ của đèn tăng trưởng thực vật LED trong quang sinh học
1. Thành phần quang phổ và yêu cầu của cây trồng.
Thực vật sử dụng ánh sáng đỏ (600–700nm) và ánh sáng xanh (400–500nm) để tạo ra thức ăn thông qua quá trình quang hợp. Cryptochrome trong ánh sáng xanh chi phối sự phát triển của thân và lá, trong khi các sắc tố cảm quang trong ánh sáng đỏ giúp cây ra hoa và kết trái. Tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh trong chuyên nghiệpĐèn LED tăng trưởng thực vậtthường nằm trong khoảng từ 4:1 đến 9:1. Điều này nhằm mô phỏng cách thực vật tận dụng tối đa ánh sáng tự nhiên. Ví dụ, trong khi trồng rau diếp, việc sử dụng tỷ lệ 3:1 giữa ánh sáng đỏ và xanh lam sẽ làm tăng lượng chất diệp lục lên 22% so với việc chỉ sử dụng một màu ánh sáng.
2. Nguyên nhân chính khiến ánh sáng xanh có hại
Đèn LED tăng trưởng thực vật có dải ánh sáng xanh lam (450–470 nm), là một loại ánh sáng sóng ngắn năng lượng cao-. Có hai lý do chính khiến nó nguy hiểm:
Ánh sáng xanh có bước sóng ngắn hơn các màu khác, có nghĩa là nó có thể truyền trực tiếp qua giác mạc và thấu kính đến võng mạc. Phơi nhiễm lâu dài-có thể làm tổn thương các tế bào biểu mô sắc tố võng mạc và làm tăng nguy cơ thoái hóa điểm vàng.
Phá vỡ nhịp sinh học: Ánh sáng xanh ức chế sự tiết melatonin và việc sử dụng nó vào ban đêm có thể gây rối loạn giấc ngủ, có khả năng ảnh hưởng đến sức khỏe của mắt. Nghiên cứu cho thấy rằng ở trong phòng có ánh sáng xanh 2000 lx trong một giờ vào ban đêm sẽ làm giảm 50% sự tiết melatonin so với ở trong phòng tối.
2, Tiêu chuẩn kỹ thuật và quản lý rủi ro: phương tiện bảo vệ tiêu chuẩn ngành
1. Bộ quy tắc an toàn áp dụng cho tất cả mọi người trên toàn thế giới
Tiêu chuẩn IEC 62471 là tiêu chuẩn an toàn quang sinh học do Ủy ban Kỹ thuật Điện Quốc tế (IEC) đưa ra. Nó xếp mối nguy hiểm của nguồn sáng thành bốn nhóm: miễn trừ, loại 1, loại 2 và loại 3. Hầu hết các loại đèn LED tăng trưởng thực vật đều thuộc loại 1 (rủi ro thấp) hoặc hoàn toàn không được đề cập. Hướng dẫn này sử dụng những yếu tố như độ bức xạ và độ sáng để hạn chế thời gian mọi người có thể ở xung quanh những mối nguy hiểm do ánh sáng xanh.
Tiêu chuẩn GB/T 32655-2016 cho biết: "Thuật ngữ và định nghĩa về chiếu sáng LED cho sự phát triển của thực vật" từ Trung Quốc nêu rõ rằng đèn tăng trưởng thực vật phải đáp ứng tiêu chuẩn GB/T 20145 về mức độ nguy hiểm ánh sáng xanh. Điều này cho thấy rằng bức xạ trong dải 400-500nm không thể lớn hơn 100W/m2 (giới hạn rủi ro Loại 1).
2. Quản lý rủi ro trong công việc
Thiết kế để cải thiện quang phổ: Hầu hết các nhà sản xuất đều cắt giảm ánh sáng xanh bằng cách điều chỉnh tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh lam. Ví dụ: đèn cây quang phổ đầy đủ của một công ty cung cấp tỷ lệ ánh sáng đỏ và xanh là 6:1. Điều này cho thấy phần ánh sáng xanh ít hơn 40% so với phần bạn thấy ở hầu hết các đèn xanh đỏ. Nó cũng bổ sung thêm ánh sáng xanh lục (500–600nm) để giảm đỉnh của ánh sáng xanh lam.
Các cách giữ an toàn về thể chất cho bản thân: Sử dụng các tấm khuếch tán hoặc cấu trúc lăng kính để phân tán ánh sáng và giảm lượng ánh sáng trực tiếp. Các thử nghiệm đã chỉ ra rằng việc lắp đặt tấm khuếch tán trên bề mặt đèn sẽ cắt giảm lượng ánh sáng xanh mà nó phát ra từ 120W/m2 xuống còn 35W/m2, thấp hơn mức cần thiết để được miễn trừ.
3, Đánh giá rủi ro thực tế: giới hạn phơi nhiễm của các kịch bản khác nhau
1. Hình ảnh ai đó đang làm vườn tại nhà
Tiêu chuẩn IEC 62471 quy định những người sử dụng đèn trồng cây tại nhà chỉ nên sử dụng từ 8 đến 12 giờ mỗi ngày. Con số này thấp hơn đáng kể so với mức nguy hiểm Loại 1 khi tiếp xúc liên tục trong 8 giờ.
Kiểm soát khoảng cách: Nên treo đèn cách mặt đất 30 – 60 cm vì ánh sáng xanh chiếu vào mắt nằm dưới giới hạn an toàn. Ví dụ: bức xạ ánh sáng xanh của đèn LED trồng cây 60W chỉ là 18W/m2 ở khoảng cách 50 cm, chỉ bằng 18% mức rủi ro Loại 1.
2. Tình hình trồng trọt kinh doanh
Để giữ an toàn cho người lao động, các ngành công nghiệp thực vật chính phải có đèn cao ít nhất 1,5 m và sử dụng kính chống-ánh sáng xanh (bước sóng 450nm với độ truyền ánh sáng là<30%). The ground blue light irradiance must be less than 10W/m². Use a smart system to control the "light dark" cycle so that those who work at night don't have to work in blue light. One vertical farm, for example, features a 16-hour light/8-hour dark mode that automatically switches to a dim blue light safety mode when maintenance is done at night.
4,Chiến lược phòng ngừa và quản lý rủi ro: câu trả lời đầy đủ bao gồm cả công nghệ và hành vi
1. Công nghệ ngày càng tốt hơn như thế nào
Điều chỉnh quang phổ động: Tạo ra một hệ thống tự động thay đổi lượng ánh sáng xanh trong quang phổ dựa trên cách cây đang phát triển. Nó sẽ tăng lên 40% trong giai đoạn sinh trưởng sinh dưỡng và giảm xuống 25% trong giai đoạn sinh trưởng sinh sản. Bạn cũng nên sử dụng các cảm biến để xem lượng ánh sáng trong phòng và tự động thay đổi các bộ phận ánh sáng xanh.
Chế độ bảo vệ mắt của bạn: Khi cảm biến hồng ngoại nhúng nhìn thấy người ở gần, nó sẽ ngay lập tức chuyển sang phổ ánh sáng xanh thấp (tỷ lệ ánh sáng xanh<15%) or decreases the light intensity to a safe level.
2. Quy tắc về cách người dùng nên hành động
Giữ khoảng cách: Theo “nguyên tắc 30-60cm”, ánh sáng phải cách ngọn cây ít nhất 30 cm và cách mắt người vận hành ít nhất 60 cm.
Quản lý thời gian: Đừng dành quá nhiều thời gian trong bóng tối với nguồn sáng. Sau khi sử dụng chúng liên tục trong hai giờ, hãy nghỉ ngơi 15 phút. Trẻ em và phụ nữ mang thai không nên tiếp xúc lâu như bình thường.
Thiết bị an toàn: Những người làm việc trong môi trường nguy hiểm, chẳng hạn như gỡ lỗi trong nhà máy sản xuất, nên đeo-kính chống ánh sáng xanh đáp ứng tiêu chuẩn EN 166 và cho dưới 5% ánh sáng xuyên qua trong dải 450nm.
3. Ý tưởng về quy tắc trong kinh doanh
Cần có chứng nhận: Khuyến khích sử dụng logo "chứng nhận an toàn cho mắt", biểu thị rằng sản phẩm phải vượt qua thử nghiệm IEC 62471 và có mức độ rủi ro rõ ràng.
Đưa ra các quy tắc về cách sử dụng đồ vật: Viết "Thông số kỹ thuật sử dụng an toàn cho đèn LED tăng trưởng thực vật" để nêu rõ mức độ đặt đèn, thời gian bật và loại bảo vệ nào là cần thiết trong một số điều kiện nhất định.
