Ультрафиолетовое и ИК- излучение как виды космической опасности их характеристика и действие на биосферу.

УФ - излучение является постоянно действующим фактором внешней среды, оказывающим мощное воздействие на многие физиологические процессы, протекающие в организме. Также оно сыграло важную роль в эволюционных процессах, протекавших на Земле. Прежде всего УФ-излучение наряду с космическими лучами и радиоактивными элементами земной коры, с электрическими разрядами в атмосфере, извержениями вулканов и ударами метеоритов, было важнейшим фактором, способствовавшим абиогенному синтезу органических соединений на Земле. Мутагенное действие УФ - излучения на простейшие формы жизни стимулировало ход биологической эволюции, способствовало увеличению разнообразия жизненных форм. В ходе эволюции земные организмы приобҏели способность использовать для своих нужд энергию различных частей солнечного спектра. Хорошо известна роль видимой части солнечного света - фотосинтез, зрение, инфракрасной - тепло. Оказалось, ҹто используются и ультрафиолетовые компоненты солнечного диапазона и, в частности, при фотохимическом синтезе витамина Д, важнейшего регулятора обмена кальция и фосфора в организме.

Наиболее богатые энергией коротковолновые лучи сыграли существенную роль в образовании первых сложных органических соединений на Земле. Однако эти лучи способствуют не только образованию, но и распаду органических веществ. Поэтому прогресс жизненных форм на Земле наступил лишь после того, когда благодаря деятельности зеленых растений атмосфера обогатилась кислородом и, под действием ультрафиолетовых лучей, образовался защитный озоновый слой.

Ультрафиолетовое излучение (УФ - излучение) имеет диапазон длин волн от 200 до 400 нм.

Весь диапазон УФИ разделяют на следующие области (табл. 1):

Таблица 1

Диапазон ультрафиолетового излучения

Наибольшая интенсивность ультрафиолетового излучения в искусственных источниках света приходится на длины волн от 400 до 280 нм, так называемые длинноволновые ультрафиолетовые излучения (ДУФ) и 280-180 нм - коротковолновые ультрафиолетовые излучения (КУФ). Нужно отметить, что в спектре солнечного излучения, достигающего поверхности земли, содержится больше длинноволновых излучений (более 280 нм).

Почти вся потребность человека в ультрафиолетовом излучении покрывается за счет естественной радиации солнца. Однако содержание ультрафиолетовых лучей в солнечном спектре подвержено большим изменениям (сезонные колебания в интенсивности солнечной радиации, широта местности и т.д.). Специалистами рассматриваются следующие широтные зоны:

1) зона УФ-дефицита, охватывающая пространство от Крайнего Севера приблизительно до 57,5° с.ш. (ориентировочно граница зоны УФ -дефицита проходит по широте Ярославля, Челябинска, Омска, Красноярска);

2) зона УФ-комфорта, расположенная южнее первой до 42,5° с.ш. (примерно до широты Сухуми, Тбилиси, Фрунзе).

Интенсивность УФ-излучения Солнца в высоких широтах планеты существенно меняется в течение года. Например, на Крайнем Севере и в Заполярье недостаток УФ-радиации ощущается в течение шести-восьми месяцев в году, в Санкт-Петербурге - три месяца, в Москве - два, в Харькове и Саратове - только один месяц. В летние месяцы в средней полосе России УФ-излучение находится в избытке, а в Средней Азии такое положение сохраняется в течение 5 месяцев в году.

Специальными экспериментами установлено, ҹто при подъеме вверх на каждые 100 м интенсивность ультрафиолетового излучения возрастает на 3...4%. На долю рассеянного ультрафиолета в летний полдень приходится 45...70% излучения, а достигающего земной поверхности - 30...55%. В пасмурные дни, когда диск Солнца закрыт тучами, поверхности Земли достигает главным образом рассеянная радиация. Поэтому можно хорошо загоҏеть не только под прямыми лучами солнца, но и в тени, и в пасмурные дни. Когда Солнце стоит в зените, в экваториальной области поверхности земли достигают лучи длиной 290...289 нм. В сҏедних широтах коротковолновая граница, в летние месяцы, составляет примерно 297 нм. В период эффективного освещения верхняя граница спектра составляет порядка 300 нм. За полярным кругом земной поверхности достигают лучи с длиной волны 350...380 нм.

Известно, что ультрафиолетовое излучение является физическим фактором, воздействие которого на биологические объекты может приводить как к положительным, так и к отрицательным последствиям в зависимости от спектрального состава излучения и от значения экспозиции поверхностной (или объемной) плотности энергии излучения.