紫外線對(duì)浮游動(dòng)物大型蚤生長影響之探討

1、紫外線對(duì)浮游動(dòng)物大型蚤生長影響之探討臭氧層的破洞紫外線的暴露危害紫外線B穿透地球的大氣層前言臭氧生成O2+UV(波長小于240nm)O+O(產(chǎn)生氧原子) O +O2 O3 (生成臭氧)臭氧的破壞 氯原子破壞臭氧后產(chǎn)生一氧化氯CI+O3ClO+O2一氧化氯和氧原子經(jīng)下列反應(yīng)，回復(fù)成為氯原子 CIO+OCI+O2電磁輻射光譜非游離輻射的種類非游離輻射包括:紫外線 (ultraviolet, UV) 可見光 (visible light)紅外線 (infrared, IR)雷射 (laser): 包括紫外線、可見光和紅外線三種波段微波 (microwave)射頻 (radio frequency)或

2、無線電波非常低頻及極低頻電磁場 (very low frequency and extremely low frequency electric and magnetic fields, VLF and ELF)Spectral bands for optical radiationOptical radiation之度量單位亮度(irradiance)the dose rate in photobiologythe radiant flux that crosses a given surface (receiver), divided by the surface area.W/m2 or

3、 mW/cm2輻射暴露(radiant exposure)the photobiological dose of radiant energyJ/ m2 or mJ/cm2光譜亮度(spectral irradiance)the irradiance within a narrow spectral band.W/ m3 or W/ m2/nm紫外線 (Ultraviolet, UV)為非游離輻射中頻率最高的輻射(或能量)的輻射。來源: 主要為太陽光波長范圍: 100 nm 400 nm由波長范圍大小，區(qū)分為三種紫外線:UVA (近紫外線)波長范圍: 315 nm 400 nm可穿透空氣、石英

4、、玻璃和水UVB (中紫外線)波長范圍: 280 nm 315 nm可穿透空氣和石英，但無法穿透玻璃UVC (遠(yuǎn)紫外線)波長范圍: 100 nm 280 nm對(duì)所有介質(zhì)的穿透力極低，為大氣的臭氧層吸收，鮮少到達(dá)地表。人為的紫外線來源水銀燈，日光燈，白熱光源電焊 電弧眼(arc eye) 直視電弧焊接造成角膜炎 一些較具 UV 危害性的電焊制程包括:鋁或鐵合金的氬金屬電弧電焊(argon-shielded gas-metal arc welding, GMAW) 鐵合金的氦鎢電弧電焊(helium-shielded gas tungsten arc welding, GTAW) 。計(jì)算機(jī)顯示器醫(yī)

5、學(xué)及牙醫(yī)人類的影響，包括皮膚癌的發(fā)生率增高環(huán)境生物的生長也因暴露而受到抑制影響(Donat-Peter et al. , 2003)紫外線抑制浮游生物生長，將造成地球整體食物鏈的影響,導(dǎo)致食物的短缺 (Soni and Joshi , 1996) 本研究在針對(duì)于浮游動(dòng)物對(duì)紫外線的暴露利用紫外殺菌燈作為一種危害因子，對(duì)水生生物進(jìn)行相關(guān)的研究探討 建立紫外線暴露危害的影響劑量 -確立紫外線危害 -紫外線暴露危害預(yù)測及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估 目標(biāo)材料與方法 大型蚤之馴養(yǎng)實(shí)驗(yàn)綠藻水 紫外燈源管：可攜式紫外燈源(SPECTROLINE Model ENF-280C, 115V, 60 Hz, .20 AMPS, Sp

6、ectronic Corp.)兩段式（長波與短波）燈管（圖1. A）。直讀式紫外線偵測儀(UVX Radiometer)（圖1. B） 圖1. A) UV LB) UVX Radiometer紫外線燈源量測 儀器：光源（氘燈，鹵素?zé)粼矗┌l(fā)生器：非游離輻射偵測傳感器校正用。光譜分析偵測器（USB2000）光源強(qiáng)度偵測器：包含感應(yīng)偵測頭，光纖傳輸線，筆記計(jì)算機(jī)含偵測計(jì)量軟件紫外線暴露實(shí)驗(yàn)不同齡期之大型蚤，置入內(nèi)含30ml水中之量杯（半徑2公分）紫外燈管距離上方十公分處暴露2.5，1，及0.5分鐘（短波紫外光UVC）暴露后將水蚤置于日光照射處靜置每小時(shí)觀察 以肉眼觀察水蚤活動(dòng)力，以撥棒輕撥水面，水蚤

7、不具游動(dòng)力視為死亡，并于顯微鏡下觀察生態(tài)型式之異?，F(xiàn)象 結(jié)果與討論紫外燈源輻射劑量表2. 紫外燈管(254 nm)距離10公分之輻射值及最大容許暴露時(shí)間。 測試杯半徑2公分，依暴露時(shí)間不同，距離10公分液面接受之紫外線輻射量，經(jīng)轉(zhuǎn)換輻射照射能量(J = W * s)如下： J = 580.59 mW/cm2 * (3.14) * (2)2 cm2* (2.5 * 60 sec.) = 1.09 J J = 580.59 mW/cm2 * (3.14) * (2)2 cm2* (1.0 * 60 sec.) = 0.44 J J = 580.59 mW/cm2 * (3.14) * (2)2 c

8、m2* (0.5 * 60 sec.) = 0.22 J 該輻射劑量為假設(shè)此紫外燈源持續(xù)照射時(shí)，強(qiáng)度不隨時(shí)間產(chǎn)生遞減，為一連續(xù)光源之輻射所計(jì)得之輻射能量。 輻射能量計(jì)算表3. 可攜式UV254nm燈管暴露大型蚤不同輻射劑量后存活觀察表 圖2. 大型蚤第一、二及三齡期于不同劑量UVC暴露后之致死率。 圖3. 紫外線對(duì)大型蚤之劑量反 應(yīng)曲線。 A）第1齡期 B）第2齡期 C）第3齡期 取暴露后第10，11小時(shí)。 表4. UV 254nm 對(duì)大型蚤之LD50 紫外線C輻射光源對(duì)大型蚤暴露后，依暴露劑量強(qiáng)度呈現(xiàn)劑量反應(yīng)關(guān)系之影響。暴露于暴露八小時(shí)后，各實(shí)驗(yàn)組陸續(xù)死亡。各輻射劑量實(shí)驗(yàn)組（1.09、0.44 Joule及0.22 Joule）對(duì)齡期未具有明顯影響大型蚤暴露于低劑量(0.22 Joule)時(shí)耐受性較高，而暴露高劑量(1.09 Joule)耐受性降低。僅能選取暴露后第10及11小時(shí)之大型蚤存活數(shù)據(jù)，以統(tǒng)計(jì)軟件LD50數(shù)值。結(jié) 論未來研究方向紫外線短波(254nm)對(duì)大型蚤暴露更短時(shí)間進(jìn)行觀察。確定時(shí)間暴露后，紫外線短波(254nm)對(duì)大型蚤暴露距離之觀察，以不同距離如20，30，50公分照射。進(jìn)行急毒性與慢毒性之劑量推