德克萨斯州大学城儿童游乐场紫外线辐射环境评估:构建儿童 UVR 安全环境

【字体: 时间:2025年05月16日 来源:Environmental Research 7.7

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  儿童过度或不足暴露于紫外线辐射(UVR)均影响健康,为评估游乐场设计营造健康 UVR 环境的效果,研究人员对大学城 8 个游乐场四季三维 UVR 测量。发现不同季节 UVR 风险差异,树荫等防护更均匀,据此提设计建议。

  
在儿童成长过程中,紫外线辐射(Ultraviolet Radiation, UVR)如同双刃剑,时刻影响着他们的健康。适量的 UVR 能促使皮肤通过紫外线 B(UVB)辐射触发化学反应,将 7 - 脱氢胆固醇转化为维生素 D3,对儿童骨骼发育、免疫系统调节等至关重要;但过度暴露于太阳中的长波紫外线 A 和中波紫外线 B(UVA 和 UVB),则会损伤皮肤,引发灼伤,甚至埋下皮肤癌的隐患。尤其是儿童,稚嫩的皮肤和尚未成熟的防御机制,让他们对 UVR 的危害更为敏感,不仅容易被晒伤,还可能增加日后皮肤癌、免疫系统受损等风险。然而,如何在保障儿童获得足够维生素 D 以促进健康的同时,避免过度暴露导致皮肤损伤,一直是亟需解决的难题。

为了破解这一难题,相关研究人员开展了针对儿童游乐场 UVR 环境的研究。不过文中未明确提及研究机构的具体信息。研究成果发表在《Environmental Research》上。

研究人员采用了多传感器测量和集成模型的技术方法,对美国德克萨斯州大学城 8 个游乐场进行了四季的三维 UVR 测量。测量基于两个关键指标:最小红斑剂量(Minimal Erythema Dose, MED,指使敏感皮肤产生轻微红斑的最小 UVR 量)和最小维生素 D 剂量(Minimal Vitamin D Dose, MDD,指基于全身暴露维持足够维生素 D 水平的最小剂量,相当于每日 1000 国际单位的饮食维生素 D 摄入量)。

季节性 UVR:环境与六方向测量


研究对不同季节和六个方向的 UVR 进行了测量。6 月 2 日环境传感器记录到最大环境 UVR,向上测量值为 13.20 UVI(紫外线指数),2 月 2 日记录到最小向上测量值 4.76 UVI。朝南的 UVI 值超过向上测量值的 50%(2 月 2 日为 77%,6 月 2 日和 9 月 15 日为 55%,12 月 1 日为 88%)。朝东的传感器显示 UVI 值为向上测量值的 25%-44%。

不同遮阳结构的防护效果


研究对比了不同遮阳结构的防护效果。结果表明,树木以及人工 canopy 和树木的组合,相比其他遮阳结构能提供更均匀的 UVR 防护。在夏季,即使在人工 canopy 下,大学城的儿童仍面临过度 UVR 暴露的高风险,可能导致晒伤或皮肤发红;而在冬季,儿童在一小时的户外活动中可能接受的 UVR 不足,尤其是在中央人工遮阳下。

研究结论与讨论


本研究通过对德克萨斯州大学城不同校园环境中儿童所受 UVR 水平的详细三维评估发现,来自南方天空的 UVR 不容忽视,尤其是在秋季和冬季。不同遮阳结构的防护效果差异显著,树木与人工 canopy 结合的方式防护更优。研究基于 MED 和 MDD 值,为儿童提供了建议的 UVR 暴露时间,有助于优化校园设计,确保儿童获得足够但不过度的 UVR 暴露。该研究为营造安全健康的儿童户外活动环境提供了科学依据,对指导 playground 设计以平衡儿童 UVR 暴露与健康需求具有重要意义,有助于在实际场景中通过合理设计减少儿童 UVR 相关健康风险,促进儿童健康成长。

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