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職場における紫外線紅斑

紫外線紅斑とは、紫外線によって引き起こされる皮膚の赤みのことで、一般に日焼けとして知られ、すでに皮膚に損傷が生じていることを示す目に見える指標です。職場においては、屋外で働く人だけでなく、溶接、UV硬化、UV消毒などの際に人工的な紫外線にさらされるすべての人に影響を及ぼします。

実際にどの程度の被ばくがあるかは、UVメータおよび放射計による測定で確認することができます。

職場における紫外線紅斑の影響

紫外線紅斑の軽度の症状には、わずかな赤み、かゆみ、痛みなどがあります。
これらの症状は通常一過性で、たいてい1〜2日で治まりますが、長くても5日程度続くことがあります。目については、UVCが光角膜炎や光結膜炎を引き起こすことがありますが、いずれも不快ではあるものの、通常は可逆的であり、適切な保護眼鏡を着用することで予防可能です。

これらの症状は通常一時的なものですが、UV紅斑の再発は、皮膚がんのリスク増加を含む皮膚への潜在的な損傷の警告サインです。そのため、症状を真剣に受け止め、予防措置を講じることが重要です。
職場でのUV紅斑は軽度の皮膚刺激として現れることが多いものの、特に長期間の曝露の場合、より深刻な結果を招くことがあります。これには以下が含まれます。

  1. 皮膚の早期老化
  2. 色素沈着障害
  3. 皮膚がんのリスク増加

保護措置と個人用保護具(PPE)

職場でのUV紅斑を防ぐためには、さまざまな保護措置が必要です。まず最優先すべきは曝露を特定することです。スペクトル、放射照度、および曝露時間が重要です。
OStrV第7条によれば、保護措置の決定および実施にあたっては、以下の優先順位を考慮しなければなりません。 

  1. 非干渉性光学放射による危険の回避または最小化 
  2. 技術的保護措置 
  3. 組織的保護措置 
  4. 個人的措置、特に個人用保護具
  • 雇用主は、保護ゴーグル、手袋、長袖の衣服、さらには高い日焼け止め係数(SPF)の日焼け止めクリームなど、適切な個人用保護具(PPE)を提供する必要があります
  • 教育および訓練:UV曝露のリスクおよびPPEの適切な使用に関する訓練は、従業員のUVに対する意識向上に役立ちます 
  • 保護のための測定とリスクアセスメント
  • 測定データは、「人工光学放射指令」に基づいて作業者の曝露を評価し、指令2006/25/ECに従って許容される1日当たりの曝露量HeffおよびHUVAを決定するために使用されます。 これらの限界値は、波長180~400 nmのUV放射について具体的に定義されています。これらは、ほとんどの健康な作業者が、紅斑(皮膚の発赤)や光角膜炎(一種の眼障害)などの急性健康被害を受けることなく繰り返し曝露される条件を表しています。これらの限界値は特に連続放射線源に適用され、UV線源の使用をより安全にするための指針を提供するよう設計されていますが、安全と危険の間の厳密な境界線と見なされるべきではありません。

紅斑実効放射照度:日焼けの原因となる量

紅斑は「UV」そのものではなく、その中のごく狭い部分によって引き起こされます。297~400 nmの間で、その効果は約4桁も低下します。300 nmでの1 mW/cm²は皮膚を赤くしますが、380 nmでの同じ放射照度は実質的に赤くしません。したがって、波長が特定されていない限り、UV-AにおけるmW/cm²の数値は、皮膚への危険性について何も語りません。

紅斑作用スペクトルser(λ)(ISO/CIE 17166準拠)は、これを1本の曲線で捉えています。250~298 nmの間で1に正規化され、それ以上では2段階で低下します。測定されたスペクトルにこの曲線を乗じてその範囲で合計すると、紅斑実効放射照度Eer(W/m²)が得られます。これは、皮膚に関して2つの異なる光源を比較できる唯一の量です。

放射照度から積算光量へ

量 記号 単位 定義
紅斑作用放射照度 Eₑᵣ W/m² スペクトルにsₑᵣ(λ)を乗じ、250~400 nmの範囲で積算した値
紅斑作用露光量(積算光量) Hₑᵣ J/m² Eₑᵣに時間を乗じた値
標準紅斑量 SED 1 SED = 100 J/m² 皮膚タイプに依存しない標準化された積算光量単位
最小紅斑量 MED 皮膚タイプによって異なる 発赤が生じる積算光量 - 皮膚タイプIIでは約2.5 SED
UV指数 UVI - UVI = 40 ・ Eₑᵣ(W/m²)

紅斑実効放射量の測定方法

この値を求める方法は2通りあり、手間と範囲が異なります。

  • 分光測定して計算する。UVpad Eのような分光放射計はスペクトルを取得し、その後ser(λ)による重み付けを計算によって適用します。これは精度の高い方法であり、光源が未知またはナローバンドの場合には唯一の方法です。また同じスペクトルからIEC 62471によるアクチニック重み付けと紅斑重み付けを同時に求めることができます。
  • 重み付け測定する。分光応答度が紅斑曲線を再現するセンサはEerを直接得ることができます。このような交換式測定ヘッドはRMD Pro用に用意されており、機器は生の放射照度ではなく評価済みの値を表示します。これは既知の光源を繰り返し確認する際の迅速な方法です。

第2の方法はセンサが曲線にどれだけ一致しているかに全面的に依存します。ser(λ)は4桁にわたる値域を持つため、300 nmにおける立ち上がりのわずかなずれは、UV-Aにおける大きな誤差よりも重要な意味を持ちます。したがって、いかなる数値も、実際の光源に対するセンサの分光ミスマッチ、およびトレーサビリティが確保されたISO 17025に基づく校正と併せて示す必要があります。

積算光量がどのようにSEDおよびMEDに換算されるか、また各皮膚タイプにどの値が適用されるかについては、標準紅斑量および最小紅斑量で詳しく説明しています。職場における法的枠組み――限界値、リスクグループ、リスクアセスメント――については労働安全と光生物学的安全性で取り上げています。

職場暴露測定用センサの選定

リスクアセスメントおよび労働安全のためには、人工光学放射に対する個人暴露の測定・評価はDIN EN 14255-1が規定しています。DIN EN 14255-1自体には限界値は含まれておらず、それらは各国の法律に転換されている人工光学放射に関する指令2006/25/ECに定められています。

これらの測定にはセンサに一定の感度が求められます。例えばUVAまたはUVB用として、測定範囲0~2 mW/cm²のセンサを選択してください。指令2006/25/ECではUVA放射の限界値は104 J/m²とされています。1日8時間の労働時間では、これは連続放射照度0.035 mW/cm²に相当します。

短時間の作業であれば、放射照度はそれに応じて高くすることができます。例:

ヒント:UV設備を設計する際は、作業時間に対して放射照度が暴露限界値を超えないように注意してください。従業員が放射線に暴露される可能性のある設備は、すべて評価する必要があります。重み付け放射照度がわずか数µW/cm²であっても、8時間勤務のうちに1日あたりの限界値30 J/m²を使い切ってしまうことがあります。

設備への恒久的な組み込みにはインラインセンサが用意されています。どのセンサタイプがどの光源に適しているかについては、UVセンサ選定ガイドで説明しています。

専門家

著者:マーク・パラヴィア博士

マーク・パラヴィア博士(Dr.-Ing.)は、エッティンゲンにあるOpsytec Dr. Gröbel GmbHの代表取締役であり、認定校正機関を率いています。KITの照明技術研究所においてパルスキセノンエキシマ放電に関する研究を行った後、現在は光放射計測技術に注力しています。同氏はDIN規格委員会FNL 7「光放射」の副委員長を務め、DVGWのUV消毒プロジェクトグループのメンバーでもあります。