光污染是对人们生活或工作造成干扰,对人的生理健康和心理健康造成危害的、逾量的或不协调的光辐射。光污染是人类过度使用照明系统而产生的问题。最显而易见的影响是城市夜空里的星星被众多大厦的灯光所覆盖而消失了,这使得观察宇宙的研究受到影响,而且亦破坏了生态平衡。光害是工业发展的副产品,主要是来自家居照明、广告、商业产品、写字楼、工厂、街灯及露天大型运动场。
1.光污染的分类及来源
一般将光污染分成四类,即白亮污染、人工白昼、彩光污染和眩光污染。
白亮污染:当太阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮、耀眼夺目。
人工白昼:夜幕降临后,商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目,令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄,使得夜晚如同白天一样。
彩光污染:舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。
眩光污染:汽车夜间行驶时照明用的头灯,厂房中不合理的照明布置等都会造成眩光。例如火车站和机场以及自动化企业的中央控制室,过多和过分复杂的信号灯系统,焊枪所产生的强光,长期在强光条件下工作的工人(如冶炼工、熔烧工、吹玻璃工等)也会由于强光而使眼睛受害。
有些学者还根据光污染所影响的范围的大小,将光污染分为“室外视环境污染”、“室内视环境污染”和“局部视环境污染”。其中,室外视环境污染包括建筑物外墙、室外照明等;室内视环境污染包括室内装修、室内不良的光色环境等;局部视环境污染包括书簿纸张和某些工业产品等。
图3-4 光污染来源
另外,还有三种特殊的光污染。
激光污染:激光污染也是光污染的一种特殊形式。由于激光具有方向性好、能量集中、颜色纯等特点,而且激光通过人眼晶状体的聚焦作用后,到达眼底时的光强度可增大几百至几万倍,所以激光对人眼有较大的伤害作用。
红外线污染:红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛,因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害,较强的红外线可造成皮肤伤害。红外线对眼的伤害有几种不同情况,人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。
紫外线污染:紫外线最早是应用于消毒以及某些工艺流程,近年来它的使用范围不断扩大,如用于人造卫星对地面的探测。紫外线对人体主要是伤害眼角膜和皮肤。
2.光污染的危害
(1)污染对人类健康的影响
①光污染对眼睛的伤害。过量的红外辐射和紫外辐射,会造成眼睛的光照性结膜炎、温热性光化学视网膜损伤和皮肤的红斑与灼伤,严重者会导致白内障。
②光污染对女性健康的影响。调查显示,女性患乳腺癌比例的提高与她们邻近地区的夜间亮度有直接关系。调查发现夜间工作的妇女比非夜间工作的妇女患乳腺癌的几率高出60%;上夜班的年头越长,夜班时间越长,接触的光线强度越高,患病的可能性越大。
③光污染对皮肤的伤害。长时间光照会使皮肤出现“光照性皮炎”,如红斑和小水疱,严重时,会使皮肤脱皮坏死,加速皮肤老化。
④彩光对心理造成压力。我们都有感受过在缤纷多彩环境中时间一长就会感觉到情绪不稳、出现烦躁等现象。彩色光源让人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩、出现恶心呕吐、失眠等症状。彩色污染不仅有损人的生理功能,还会影响心理健康。
(2)光污染对城市能源的消耗
据统计,全球每年照明耗电约两万亿度,生产这些电力要排放十几亿吨的CO2和一千多万吨SO2。研究表明,地球环境变暖因素的50%是由CO2造成的,而大约80%的CO2来自化工燃料的燃烧。当今世界,不少城市的夜景照明,特别是那些“不夜城”的夜景照明浪费消耗了大量的电力。
(3)光污染对城市气候的影响
城市气候发生的异常现象,如市内气温通常比郊区要高几度。这除了大量地面用混凝土或沥青混凝土覆盖、楼群密集、大量空调的使用外,就是照明设备排放的热量助长了城市的温升。当大量室外照明开放时,提高了地面气流的上升速度。各种热源对气流加热,并和大气中的CO2结合,随之上升到空中,形成气云和“温室效应”,最后导致城市气候异常情况的发生——热岛效应。
(4)光污染对生态的影响
光污染影响了动物的自然生活规律,受影响的动物昼夜不分,使得其活动能力出现问题。此外,其辨位能力、竞争能力、交流能力及心理皆会受到影响,更甚的是猎食者与猎物的位置互调。光污染还会破坏植物体内的生物钟节律,有碍其生长,导致其茎或叶变色,甚至枯死;对植物花芽的形成造成影响,并会影响植物休眠和冬芽的形成。光污染亦可在其他方面影响生态平衡。例如,人工白昼还可伤害昆虫和鸟类,因为强光可破坏夜间活动昆虫的正常繁殖过程。
3.光污染的防治
(1)加强城市规划和管理,改善工厂照明条件等,以减少光污染的来源。
(2)对有红外线和紫外线污染的场所采取必要的安全防护措施。
(3)采用个人防护措施,特别是电焊等强光照射、紫外辐射的工作岗位需做好个人防护,主要是戴防护眼镜和防护面罩。光污染的防护镜有反射型防护镜、吸收型防护镜、反射-吸收型防护镜等类型。
(4)将光污染列入环境防治范畴。企业、卫生、环保等部门要清晰认识光污染的危害,控制光污染的源头,并加强预防性卫生监督;对个人来说要增加环保意识,注意个人保健。个人如果不能避免长期处于光污染的工作环境中,应该考虑到防止光污染的问题,采用个人防护措施:戴防护镜、防护面罩、防护服等。
(5)治理玻璃幕墙建筑反光。第一,选材要选用毛玻璃等材质粗糙的,而不应使用全反光玻璃;第二,要注意玻璃幕墙安装的角度,尽量不要在凹形、斜面建筑物使用玻璃幕墙;第三,可以在玻璃幕墙内安装双层玻璃,在内侧的玻璃贴上黑色的吸光材料,这样能大量地吸收光线,避免反射光影响市民。
减少光害可以由很多方面做起,如减少天空辉光、减少令人目眩的光线、减少光害骚扰及减少杂乱。根据不同的光害产生的问题,解决方法亦会有所不同。可能的解决方法包括:①改善固定光源的照射,使其可以准确地照射到需要的地方,而不是向四周漫射。②改善光源的种类,使得光波较不容易产生光害问题。③重新评估现在的照明计划,及重新设计部分或全部这类型计划,使得只有真正需要照明的地方才会受到光线照射,其他地方则尽可能关掉光源。