Radiaciones perjudiciales para el medio ambiente emitidas por l谩mparas

Dr. Llu铆s Gustems y Dr. Josep Carreras

Fuente: ELSE (20)
Espectroradi贸metro multifunci贸n ORB Optronix SP-100 (18)
Espectro de las radiaciones emitidas por un fluorescente. Fuente IREC.

1. Introducci贸n

El derecho a disfrutar de un medio ambiente adecuado para el desarrollo de la persona, as铆 como el deber de conservarlo, est谩 reconocido en el art铆culo 45.1 de la Constituci贸n Espa帽ola.

La iluminaci贸n artificial es una tecnolog铆a que ha contribuido a mejorar la calidad de vida de la ciudadan铆a y aumentar los niveles de productividad de las actividades humanas. Como en otras mejoras tecnol贸gicas, el progreso social ha ido acompa帽ado de algunos efectos negativos, ya que el mal uso y abuso de la luz artificial comporta una alteraci贸n del equilibrio del medio ambiente nocturno.

La UNESCO alert贸 del problema de la contaminaci贸n lum铆nica, en la declaraci贸n de Par铆s del 2 de julio de 1992, dado que aumentaba la dificultad de contemplar el cielo nocturno, elemento esencial de nuestra civilizaci贸n y cultura; en la conferencia se propuso clasificar los lugares m谩s importantes de observaci贸n astron贸mica como Objetivos del Patrimonio Cultural Mundial.

El conocimiento de los efectos adversos de la iluminaci贸n artificial sobre la salud de las personas y sus consecuencias en el medio ambiente ha aumentado significativamente, incidiendo en la concienciaci贸n y sensibilizaci贸n de la contaminaci贸n lum铆nica por parte de la sociedad y de los gobiernos. Actualmente existen numerosas campa帽as a nivel nacional e internacional para la defensa de la calidad de vida de las personas, del derecho a disfrutar del paisaje nocturno (1), de la protecci贸n de la salud (2-4), de la flora, de la fauna y de los ecosistemas naturales (5).

La sociedad europea es cada vez m谩s consciente que la generaci贸n de luz artificial puede comportar la emisi贸n de radiaciones con efectos nocivos en la salud de las personas (2,4) y en el medio ambiente (5).

La Comisi贸n Europea ha impulsado la investigaci贸n de los potenciales impactos de la luz artificial sobre la salud p煤blica organizando el Comit茅 cient铆fico para identificar los nuevos riesgos sanitarios emergentes (SCENIHR), el que est谩 formado por cient铆ficos expertos de distintas disciplinas, externos a la Comisi贸n Europea y sin intereses en el sector de la iluminaci贸n. El SCENIHR public贸 en el 2012 el estudio de los efectos de la luz artificial sobre la salud (2), que aporta conocimientos novedosos, amplios y rigurosos sobre los potenciales impactos de la luz artificial en la salud de las personas, determinando el tipo de radiaci贸n y la cantidad de radiaci贸n que afecta a las personas en el ojo, la retina, la piel, los ritmos circadianos, los estados de 谩nimo, el estado de alerta, la cognici贸n, etc.; entre las muchas aportaciones destacamos la conclusi贸n que las personas est谩n expuestas a niveles de radiaciones perjudiciales menores debido a la luz artificial a los que reciben con la t铆pica exposici贸n a la luz del Sol en verano. En general la probabilidad de inducir condiciones patol贸gicas agudas es baja al estar expuestos en espacios iluminados artificialmente, pero hay que considerar que en la Uni贸n Europea hay unos 250.000 ciudadanos que son excepcionalmente sensibles a las radiaciones ultravioletas (UV) y a la luz azul (4), y tambi茅n hay estudios cient铆ficos que avalan que las personas que trabajan en turnos de noche tienen mayor riesgo de contraer c谩ncer de mama, alteraciones del sue帽o, trastornos gastrointestinales, alteraciones del estado an铆mico y problemas cardiovasculares.

El estudio del SCENIHR aporta conocimientos y referencias para determinar y clasificar las distintas radiaciones que acompa帽an a la luz artificial (UV, IR, luz azul, etc.), determina los riesgos en funci贸n de la parte de la persona afectada por cada tipo de radiaci贸n perjudicial sobre el ojo, la retina y la piel y clasifica los niveles de radiaciones perjudiciales en tres grupos de riesgo: exento, bajo y moderado, en funci贸n de los efectos que pueden producir en la salud de los individuos. El uso de fuentes de luz del grupo de riesgo bajo, moderado o alto, puede causar da帽os a la retina, al ojo o a la piel, por lo que se deben tomar las medidas de protecci贸n pertinentes.

La Uni贸n Europea y Espa帽a han legislado para proteger la salud de los trabajadores y prevenir los riesgos emergentes de las radiaciones 贸pticas. La Uni贸n Europea (3) ha establecido las disposiciones m铆nimas de seguridad y salud relativas a la exposici贸n de los trabajadores a riesgos derivados de los agentes f铆sicos (radiaciones 贸pticas artificiales) y el Gobierno Espa帽ol (6) ha establecido la protecci贸n de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposici贸n a radiaciones 贸pticas artificiales.

Las instalaciones de iluminaci贸n artificial disponen de distintas normativas espec铆ficas para prevenir la contaminaci贸n lum铆nica o el resplandor luminoso y proteger el medio ambiente durante la noche, las cuales han sido dictadas por la Uni贸n Europea, Espa帽a, algunas comunidades aut贸nomas o por algunos ayuntamientos. Estas normativas establecen criterios de protecci贸n ambiental y de eficacia luminosa con el fin de avanzar en instalaciones de iluminaci贸n m谩s eficientes, sostenibles y respetuosa con el entorno; las normas establecen los requerimientos para iluminar mejor con la luz artificial justa y confinada a los espacios que la necesitan, por lo que promueven las mejores tecnolog铆as de iluminaci贸n, respetuosas con la salud de las personas y con el medio ambiente y que satisfacen las necesidades luminot茅cnicas de la sociedad.

La aplicaci贸n de las normativas es una buena oportunidad para disminuir el consumo de energ铆a y recursos naturales, aumentar la eficiencia energ茅tica, modernizar el sector de la iluminaci贸n incorporando valores ecol贸gicos y ambientales; permite minimizar la contaminaci贸n lum铆nica o resplandor luminoso, reducir la emisi贸n de radiaciones perjudiciales y mitigar el cambio clim谩tico con la reducci贸n de emisiones de gases con efecto invernadero.

2. Radiaciones perjudiciales para el medio ambiente

El Parlamento Espa帽ol legisl贸 por primera vez sobre la contaminaci贸n lum铆nica en la Ley 31/1988 (7), para proteger los Observatorios del Instituto de Astrof铆sica de Canarias, y el Gobierno desarroll贸 el reglamento con el Real Decreto 243/1992 (8). La normativa establece las condiciones de protecci贸n de las zonas que rodean los observatorios del IAC y regula los l铆mites tolerables de factores que pueden degradar la calidad astron贸mica del cielo, mediante la instalaci贸n de luminarias con pantallas sin ninguna inclinaci贸n, en las que la proyecci贸n de luz se dirija por debajo del horizonte, y el uso de l谩mparas que produzcan las m铆nimas perturbaciones en las observaciones astron贸micas (es decir, l谩mparas que emitan menos del 15 por ciento de radiaci贸n electromagn茅tica por debajo de los 440 nan贸metros y las que emitan un porcentaje superior deben aplicar un filtro).

El Comit茅 Internacional de Iluminaci贸n (CIE) public贸 la recomendaci贸n CIE 126-1997 (9), directrices para la minimizaci贸n del brillo del cielo, en la que trata los aspectos te贸ricos del brillo del cielo y recomienda valores m谩ximos de FHSi en instalaciones de iluminaci贸n con la finalidad de proteger los observatorios astron贸micos.

Espa帽a dispone de distintas normativas. La disposici贸n adicional cuarta de la Ley 34/2007, de calidad del aire y protecci贸n de la atm贸sfera (10), determina que las administraciones p煤blicas, en el 谩mbito de sus competencias, promover谩n la prevenci贸n y reducci贸n de la contaminaci贸n lum铆nica. La instrucci贸n t茅cnica complementaria EA-03 del Real Decreto 1890/2008 (11) regula el resplandor luminoso nocturno y, en el apartado 1.2 de l谩mparas, establece que en la zona E1 se utilizar谩n l谩mparas de vapor de sodio (cuando no resulte posible utilizar dichas l谩mparas, se proceder谩 a filtrar la radiaci贸n de longitudes de onda inferiores a 440 nm). La Ley 7/1985, reguladora de las bases del r茅gimen local (12) establece, en el art铆culo 25.2.b, que el Municipio tiene como competencia propia la protecci贸n contra la contaminaci贸n lum铆nica en el 谩mbito del medio ambiente urbano, en los t茅rminos de la legislaci贸n del Estado y de la Comunidades Aut贸nomas y, en el art铆culo 26.1, que todos los municipios deber谩n prestar el Servicio de Alumbrado P煤blico.
Las comunidades aut贸nomas de Catalu帽a y de las Islas Baleares establecen que los componentes del alumbrado deben emitir preferentemente en la zona del espectro visible de longitud de onda larga en el art铆culo 9.d de la Ley 6/2001(13) y en el art铆culo 10.10 de la Ley 3/2005 (14).

La Comunidad Aut贸noma de Andaluc铆a, en el art铆culo 13.a del Decreto 357/2010 (15), regula que los alumbrados ubicados en zonas E1 y E2 colindantes con E1 las l谩mparas deben evitar en lo posible la emisi贸n de longitudes de onda superiores a 525 nm; se instalar谩n l谩mparas o filtros que aseguren que en ning煤n caso se emita luz en longitudes de onda inferiores a 440 nm. El art铆culo 13.a de la gu铆a t茅cnica de adaptaci贸n de las instalaciones de alumbrado exterior al Decreto 357/2010 (16) establece que la distribuci贸n espectral de la luz emitida por las l谩mparas ha de ser tal que la suma de las radiancias para todas las longitudes de onda menores de 440 nm sea inferior al 15% de su radiancia total. En el caso de emplearse led, la suma de las radiancias espectrales para todas las longitudes de onda menores de 500 nm ser谩 inferior al 15% de su radiancia total

El gobierno de Chile (17) establece restringir las radiancias espectrales para las l谩mparas utilizadas en luminarias y proyectores en las regiones de Antofagasta, Atacama y Coquimbo y la restricci贸n espectral se regula en tres regiones del espectro visible, en comparaci贸n con la emisi贸n de luz total entre 380 y 780 nm: (a) no m谩s de 15% para el rango de 300 a 380 nm, (b) no m谩s de 15% para el rango de 380 a 499 nm, y (c) no m谩s de 50% de 781 nm a 1 micra; en la versi贸n anterior del 29 de diciembre de 2010 solo se restring铆a la radiancia entre 380 y 499 nm al 15% .

Las 15 l谩mparas ensayadas tienen las caracter铆sticas siguientes:

3. Trabajo para determinar las radiaciones emitidas por 15 l谩mparas

El Servicio para la Prevenci贸n de la Contaminaci贸n Ac煤stica y Luminosa (SPCALL) de la Direcci贸n General de Calidad Ambiental de la Generalitat de Catalu帽a ha realizado con la colaboraci贸n del Instituto de Recerca en Energ铆a de Catalu帽a (IREC) un estudio de 15 espectros completos, de 280 nm a 780 nm, de diferentes fuentes de luz, midiendo la radiancia y la irradiancia espectral, a fin de calcular los riesgos fotobiol贸gicos y dos indicadores ambientales significativos para cada tipo de luz.

Las 15 l谩mparas ensayadas son las normalmente utilizadas en iluminaci贸n exterior: led fr铆o, led neutro, led c谩lido, led PC谩mbar, halogenuro met谩lico fr铆o, halogenuro met谩lico neutro, 2 de halogenuros met谩licos c谩lidos, fluorescente fr铆o, fluorescente neutro, fluorescente c谩lido, vapor de sodio de baja presi贸n, 2 de vapor de sodio de alta presi贸n y vapor de mercurio de alta presi贸n.

A partir de los espectros obtenidos con el espectroradi贸metro multifunci贸n ORB Optronix SP-100 (18), se han recogido los datos de energ铆a emitida (radiancia y irradiancia) por cada fuente de luz en cada longitud de onda y se han hecho los c谩lculos de cada tipo de riesgo (act铆nico, ultravioleta pr贸ximo, luz azul, t茅rmico, infrarrojo). Los c谩lculos de los valores de riesgo para cada fuente se han realizado de acuerdo con lo que establece la norma UNE-EN 62471, ponderando la radiancia o la irradiancia del tramo espectral apropiado y la energ铆a total; la interpolaci贸n se ha hecho calculando la energ铆a para cada nm en las radiaciones inferiores a 400 nm y en radiaciones superiores se ha interpolado a intervalos de cada 5 nm.

La norma UNE-EN 62471 de seguridad foto biol贸gica de l谩mparas y de los aparatos que utilizan l谩mparas, establece los criterios para evaluar la seguridad foto biol贸gica de l谩mparas. Concretamente especifica los l铆mites de exposici贸n, la t茅cnica de medida de referencia, la clasificaci贸n y el control de los riesgos fotobiol贸gicos de las fuentes incoherentes de radiaci贸n 贸ptica de banda ancha, alimentadas el茅ctricamente (incluyendo los leds).

La norma EN-62471 es una norma internacional que clasifica las fuentes de luz en 4 niveles de riesgo fotobiol贸gico: exento de riesgo, riesgo bajo, riesgo moderado y riesgo alto. Las l谩mparas que se clasifican dentro del grupo exentos de riesgo (RG0) emiten radiaciones que no representan ning煤n riesgo fotobiol贸gico para el ojo o la piel si est谩n expuestos a: 8 horas de emisi贸n act铆nica ultravioleta, 16 minutos de radiaci贸n ultravioleta pr贸xima, 2,8 horas de luz azul, 10 segundos de emisi贸n t茅rmica o 1000 segundos de radiaci贸n infrarroja. Las l谩mparas que se clasifican dentro del grupo de bajo riesgo (RG1) son l谩mparas que emiten radiaciones superiores a los l铆mites permitidos en el grupo de exento, pero no presentan ning煤n riesgo foto biol贸gico para la piel o el ojo para una exposici贸n de 10.000 segundos de emisi贸n act铆nica ultravioleta, 300 segundos de radiaci贸n Las l谩mparas que se clasifican dentro del grupo de riesgo moderado (RG2) son l谩mparas que emiten radiaciones superiores a los l铆mites permitidos en el grupo bajo, pero no presentan ning煤n riesgo fotobiol贸gico para la piel o el ojo para una exposici贸n de 1.000 segundos de emisi贸n act铆nica ultravioleta, 100 segundos de radiaci贸n ultravioleta pr贸xima, 0,25 segundos de luz azul, 0,25 segundos de emisi贸n t茅rmica o 10 segundos de radiaci贸n infrarroja. Las l谩mparas que excedan los l铆mites del grupo de riesgo moderado son consideradas de riesgo alto (RG3).

Las fuentes de luz ensayadas seg煤n la norma UNE-62471 permiten calcular los valores de radiancia/irradiancia para cada tipo de riesgo fotobiol贸gico, dando los resultados siguientes:

Todas las l谩mparas ensayadas tienen un nivel de riesgo exento en lo referente al riesgo act铆nico para la piel o el ojo de los rayos ultravioleta, riesgo para el ojo de los rayos ultravioleta pr贸ximo, riesgo de la luz azul de una fuente peque帽a, riesgo t茅rmico para la retina,  riesgo t茅rmico para la retina de un est铆mulo visual d茅bil y riesgo para el ojo de la radiaci贸n infrarroja.

Les l谩mparas de: halogenuros c谩lidos, fluorescentes, vapor de mercurio, leds, vapor de sodio de baja y alta presi贸n tienen un nivel de riesgo exento para la luz azul, mientras que dos l谩mparas de halogenuros de tonalidad fr铆a y neutra tienen un nivel de riesgo bajo para la luz azul.

Resultados de los indicadores ambientales
Los resultados obtenidos se muestran en la tabla siguiente:

Los indicadores ambientales valoran la distribuci贸n espectral y se calculan a partir de determinar la irradiancia de las radiaciones inferiores a 440 nm y las inferiores a 500 nm; se ha ponderado la irradiancia emitida por cada l谩mpara en los tres tramos espectrales apropiados (280-780 nm, 280-440 nm, 280-500 nm). El c谩lculo de la irradiancia se ha hecho calculando la energ铆a para cada nm en les radiaciones inferiores a 400 nm y para las radiaciones superiores se ha interpolado a intervalos de cada 5 nm.

El indicador ambiental A pondera la irradiancia del tramo espectral comprendido entre 280-440 nm dividido por la irradiancia total entre 280 y 780nm y se expresa en porcentaje. Los resultados obtenidos se muestran en la cuarta columna de la tabla siguiente. Este indicador est谩 contemplado en las normativas de Espa帽a (8, 11), de Chile (17) y de las Comunidades Aut贸nomas de: Catalu帽a (13) y Andaluc铆a (15, 16). Se pueden encontrar resultados del mismo en el Instituto Astrof铆sico de Canarias (19).

El indicador ambiental B pondera la irradiancia del tramo espectral comprendido entre 280-500 nm dividido por la irradiancia total entre 280 y 780nm y se expresa en porcentaje. Los resultados obtenidos se muestran en la quinta columna de la tabla siguiente. Este indicador est谩 contemplado en el caso de emplearse fuentes de luz de tipo led en la normativa andaluza (16) y en la del Norte de Chile (17).

Los resultados obtenidos permiten observar que hay una correlaci贸n directa entre los dos indicadores, lo que confirma que los dos sirven para valorar las radiaciones de longitud de onda corta que afectan a la visi贸n del cielo con m茅todos astron贸micos.
Para cada tecnolog铆a de fuente de luz, se observa que los resultados de los dos indicadores ambientales aumentan al subir la temperatura de color de la luz de la l谩mpara.
No se observa correlaci贸n directa entre los valores de los indicadores ambientales respecto a los valores de los riesgos fotobiol贸gicos.
La limitaci贸n actual de datos sobre las radiaciones perjudiciales para el medio ambiente hace necesario que los fabricantes de fuentes de luz aporten informaci贸n de las caracter铆sticas ambientales de las fuentes de luz (irradiancia inferior a 440 nm, niveles de riesgos fotobiol贸gicos, eficiencia energ茅tica, contenido de mercurio, etc.), datos necesarios para aplicar correctamente las normativas que garantizan la salud de las personas, la protecci贸n del medio ambiente y la informaci贸n a los consumido.

Hay que reconocer y agradecer la colaboraci贸n necesaria y imprescindible del doctor Mariano Per谩lvarez del IREC y del se帽or Sergi Paricio jefe del SPCALL y la se帽ora Carmen Olga Calvo del SPCALL, que han trabajado directamente en la determinaci贸n de los datos descritos en el documento.

Dr. Llu铆s Gustems - Responsable de planificaci贸n y control en prevenci贸n de la contaminaci贸n luminosa del SPCALL de la Generalitat de Catalu帽a.
Dr. Josep Carreras 鈥 Jefe de grupo de iluminaci贸n en IREC.

Bibliograf铆a

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2. SCENIHR (Scientific Comittee on Emerging and Newly Identified Health Risks). Health Effects of artificial Ligth, 19 march 2012,  ec.europa.eu/health/scientific_committees/emerging/
3. Directiva 2006/25/CE, de 5 de abril de 2006, sobre disposiciones m铆nimas de seguridad y salud relativas a la exposici贸n de los trabajadores a riesgos derivados de los agentes f铆sicos (radiaciones 贸pticas artificiales).
4. SCENIHR (Scientific Comittee on Emerging and Newly Identified Health Risks). Opinion on Ligth Sensitivity. Opini贸n. 23 septiembre de 2008.
5. CEI. Libro blanco de la iluminaci贸n (Apartado 7.2.3 ), Influencia del resplandor luminosa en la biodiversidad. 2013
6. Real Decreto 486/2010, de 23 de abril, sobre la protecci贸n de la salud y la seguridad de los trabajadores contra los riesgos relacionados con la exposici贸n a radiaciones 贸pticas artificiales. BOE 99/2010, de 24 de abril de 2010.
7. Ley 31/1988, de 31 de octubre de 1988, sobre protecci贸n de la Calidad Astron贸mica de los Observatorios del Instituto de Astrof铆sica de Canarias. BOE 264/1988, de 3 de noviembre de 1988.
8. Real Decreto 243/1992, de 13 de marzo por el que se aprueba el reglamento de la Ley 31/1988, de 31 de octubre, sobre protecci贸n de la calidad astron贸mica de los observatorios de l鈥橧AC. BOE 96/1992, de 21 de abril de 1992.
9. CIE 126-1997, guidelines for minimizing sky flow. 1997.
10. Ley 34/2007, de 15 de noviembre, de calidad del aire y protecci贸n de la atm贸sfera. BOE 275/2007, de 16 de noviembre de 2007.
11. Real Decreto 1890/2008, de 14 de noviembre, por el que se aprueba el Reglamento de eficiencia energ茅tica en instalaciones de alumbrado exterior, regula el resplandor luminoso nocturno o contaminaci贸n lum铆nica. BOE 279/2008, de 19 de noviembre de 2008.
12. La Ley 7/1985, de 2 de abril, Reguladora de las Bases del R茅gimen Local. BOE 80/1985, de 3 de abril de 1985, texto consolidado, de 30 de diciembre de 2013.
13. Ley 6/2001, de 31 de mayo, de Ordenaci贸n Ambiental del Alumbrado para la Protecci贸n del Medio Nocturno de la Comunidad Aut贸noma de Catalu帽a. BOE 149/2001, de 22 de junio de 2001; DOGC 3407/2001, de 12 de junio de 2001.
14. Ley 3/2005, de 20 de abril, de protecci贸n del medio nocturno de las Islas Baleares. BOE 123/2005, de 24 de mayo de 2005; BOIB 65/2005, de 28 de abril de 2005.
15. Decreto 357/2010, de 3 de agosto, por el que se aprueba el reglamento para la protecci贸n de la calidad del cielo nocturno frente a la contaminaci贸n lum铆nica y el establecimiento de medidas de ahorro y eficiencia energ茅tica (BOJA 159/2010, de 13 de agosto de 2010). Ley 7/2007, de 9 de julio, de Gesti贸n Integrada de la Calidad Ambiental (BOE 190/2007, de 9 de agosto de 2007; BOJA 143/2007, de 20 de julio de 2007).
16. Gu铆a t茅cnica de adaptaci贸n de las instalaciones de alumbrado exterior al Decreto 357/2010 www.juntadeandalucia.es
17. Norma lum铆nica de Chile, 2 de octubre de 2012, reglamento de la norma de emisiones para la regulaci贸n de la contaminaci贸n lum铆nica en el Norte de Chile, que se aprob贸 el 7 de diciembre de 1998 (Decreto Supremo n潞 686, de 1998, MINECON).
18. http://www.orboptronix.com
19. Oficina T茅cnica para la Protecci贸n de la calidad del Cielo (OTPC) del Instituto Astron贸mico de canarias. http://www.iac.es/adjuntos/otpc/listados.pdf
20. ELSE (Experience of Ligthting Sustainability in the urban Environment). http:/dariancasciani.wordpress.com

 
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