光污染:明亮世界的暗伤
中国科学报 作者/茆京来2018/5/30 14:40:37
绚丽的光彩彰显了都市的繁华魅力,五光十色的夜景塑造了不夜的传说,这明亮的世界,方便了人们的生活,却也藏着不易察觉的污染。
夏天来了,骄阳炙烤着大地,鳞次栉比的大厦像镜子一样,把整个城市照得明晃晃的,抬眼望去,刺痛多少目光;待到夜幕降临,阑珊的灯火和闪烁的霓虹给静谧的夜披上金缕玉衣,一条条街仿若皓光闪耀的银河,一辆辆汽车就是那河中流淌着的璀璨珍珠,低眉凝视,令人目眩神迷。
光污染问题于20世纪30年代由国际天文界提出,缘于城市室外照明使天空发亮对天文观测造成的负面影响,也被称为“噪光污染”“光害”“光干扰”等,是范围最广的污染形式之一,极易被忽视。目前全世界有超过80%的人口生活在充满各种人造光的环境中,近80%的北美人和60%的欧洲人无法看到银河。
国际上通常将光污染分为白亮污染、人工白昼和彩光污染三类。
图为城市建筑光污染。
白亮污染主要是指白天阳光照射强烈时,城市建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰材料反射光线后引起的污染。根据科学测定,普通白粉墙的光反射系数为69%~80%,镜面玻璃的光反射系统为82%~88%,特别光滑的白粉墙以及洁白的书页纸张的光反射系数高达90%,要比草地、森林或毛面装饰物面高10倍左右,超出了人体所能承受的生理适应范围。尤其是夏季,强烈的阳光被玻璃幕墙反射后,部分地方会受到直射阳光和反射阳光的同时照射,产生更高温度;阳光如果被半圆形玻璃幕墙反射,容易引发火灾;反射光还会刺激司机的眼睛,危及行车安全。长时间暴露在白亮污染中的人群,容易出现视力急剧下降、血压升高、心急燥热、神经衰弱等症状,视网膜和虹膜会受到不同程度损害,白内障发病率高达45%,有时还会产生幻觉。
人工白昼是指广告灯牌、探照灯、夜景照明等设施,在夜幕降临后发出夺目的强光,照耀着黑暗,使得夜晚像白天一样。 城市的繁华度越高,夜晚就越亮,“不夜城”破坏了昼夜模式,改变了自然环境的微妙平衡,这不仅隐去了满天繁星,还增加了能源消耗,破坏了生态安全。对人类而言,人工白昼不仅危害视力,还会干扰大脑中枢神经,使身体功能的昼夜规律发生紊乱,扰乱机体“生物钟”,影响体内的生物和化学系统,减少松果体褪黑激素分泌,损害生理功能,降低免疫力。研究发现,儿童两岁前若是睡在黑暗房间,近视比例约为10%;若是睡在开着大灯的房间中,近视比例约为55%。此外,人工白昼干扰了动物生殖周期和候鸟迁徙活动,给鸟类、昆虫和海龟等多个物种的正常繁衍带来了严重威胁,用光源来判断方位的动物因此迷失了方向,用波长来判断温度的植物因此迷失了季节。研究表明,每年平均有400万只鸟因把高楼灯光误当成星光,或撞上而亡,或力竭而死;一个小型广告灯箱一年可以“吸引”并“杀死”35万只昆虫;靠近街灯的树木枯萎得更快。
彩光污染是指歌舞厅、夜总会等夜间游乐场所的黑光灯、荧光灯、旋转灯和彩色光源发出的彩光所形成的污染,不仅会造成人体生理功能的损害,还会对心理健康产生影响。黑光灯是一种特制的气体放电灯,放射产生的紫外线强度远高于太阳光中的紫外线,对人体的有害影响可持续15年以上,长期受照射的人群,可诱发流鼻血、脱牙、白内障等病症,甚至导致白血病和其他癌变;荧光灯照射时间过长会降低人体的钙吸收能力,导致机体缺钙;旋转灯和彩色光源会让人眼花缭乱、头晕目眩,出现恶心呕吐、失眠等症状。
人们在享受繁华时,很难逃避无处不在的光污染。城市不断扩张,人造光源逐年递增,越来越多地区的夜晚被点亮,很多国家和地区已针对日趋严重的光污染问题,制定了初步的防范制度。捷克制定了专门针对光污染的《保护黑夜环境法》,美国新墨西哥州制定了《夜空保护法》,我国广州出台了《广州光辐射环境管理规定》,北京、上海、深圳、杭州等多个城市也先后出台了照明设施或景观灯的管理规定。
防治光污染需要政府和公众共同努力。作为政府,应当对城市进行科学规划,做好绿化措施,合理布置光源,加强夜晚灯光的管理,禁止使用大功率强光源和激光装置,限制使用反射系数大的装饰材料,并在已建成的玻璃幕墙内侧布置吸光措施,从源头上防治光污染。作为公众,应该正确认识光污染的危害,关注自己的生活环境,避免长时间暴露在光污染环境中;避免在房间内使用反射系数大的装修材料,尤其是光滑的白粉墙;选用光线稳定且柔和的灯具,避免直射;安装遮光窗帘,夜晚时避免室内有光线和各种屏幕光源。
(编辑/孙泽聪)