第2课 光污染的影响和危害
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课程号: 第[2]课
2 .1 伤害人体健康
2 .2 影响生态环境
2 .3 影响天文学研究
2 .4 造成严重的能源浪费
2 .1 伤害人体健康
光污染会造成人生理节律的紊乱,使人心情烦躁、感情失控,夜晚过度暴露在灯光下还会提高女性乳腺癌产生的几率。此外,光污染还是引发青少年近视的重要原因。
室内光污染,尤其是夜间过度使用灯光,会导致人体生理节律紊乱,比如血液循环系统节律、睡眠节律、内分泌系统节律等,从而引发很多健康问题。
生理节律,也就是我们常说的生物钟。所有生命都受到日夜循环这种自然节律的影响。生理节律影响着你的唤醒水平、新陈代谢、心率、体温、激素水平等身体指标。这些活动大部分是在白天,通常是下午达到 定点,而在夜晚睡觉的时候降至谷底。
生物钟和环境时钟失调会影响人体的行动和感觉。长途旅行会让我们感觉疲劳、嗜睡。比如你的身体告诉你现在是凌晨2点,但当地时间却是上午,就很容易出现不适的反应,也就是我们说的时差。
很多研究证实,晚上过长使用灯光(比如夜班工作等),除打乱人们生理节律外,还可能导致下列疾病的产生:
头疼
疲劳
压力综合征
性功能减退
焦虑
乳腺癌
睡眠障碍
过度照明是造成睡眠障碍的原因之一。睡觉的时候,身体会进行一系列重要的新陈代谢活动,包括蛋白质合成、细胞分裂和生长激素等,这些活动是维持免疫功能和人体生理所必须的。失眠不仅会让白天的工作和精神受到严重的影响,还可能会导致更严重的生理和心理问题。比如,睡眠不足或者睡眠质量不高会延缓疾病康复的周期,还会引发焦虑和抑郁的情况出现。
研究人员通过动物实验发现,和那些正常接触阳光和灯光的新生老鼠相比,在老鼠出生之后一个月,每天增加4个小时的灯光照射,这些老鼠出现抑郁和其他情绪障碍的机会将大大提高。这是因为,婴儿出生后的几周是生理节律形成的关键时期,如果这时打乱这种时间周期,就会影响新生儿自然节律的形成,而过度照明很大程度上就会打乱这种时间周期。
2 .2 影响生态环境
光污染严重影响了地球生态环境,影响动植物繁殖,导致动植物死亡,同时还会加剧全球变暖。
光污染是全球暖化的肇事者之一
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。而研究表明,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。
澳大利亚温室气体排放数据图
从上图可以看出,其基础设施的消耗大约为50%,而1996年味18%,也就意味着能源消耗和户外照明造成的温室气体排放有大幅增长。除此以外,照明设备排放的热量也助长了城市的温度升高。自然大气中的空气运动,一种是在水平方向高度l千米以上的自由大气,另一种是在垂直方向高度在5千米以上的自由大气。在不同垂直高度上,最大上升气流的速度是变化的,两者的关系在地面附近也存在微弱的上升气流。大量室外照明设备的热量排放客观上是提高了地面气流的上升速度。各种热源对气流加热,并与大气中的CO2结合,随之上升到空中形成气云,从而产生“温室效应”。
2 .3 影响天文学研究
在没有光污染的情况下,夜晚的天空中可看到的光度接近7等的星星,而在大城市内,光污染特别严重,只可能看到2等的星星,这使得越来越多的天文台不得不搬迁到更为偏僻的地方。但对天文学家来说,光污染导致的天文望远镜贬值问题更为严重。在污染情况下,一台价值五亿元的四米口径大型望远镜的使用价值将只等于原来天空亮度背景下的价值为2千万元的1米口径的小型望远镜。
从古至今,人们在晴朗无月的夜晚昂首仰望天空,可以看见数以千计的星星在夜幕中闪闪发光,发出淡淡光辉的银河横跨天际 — 这种美景已经成为了我们星球文化和自然遗产的一部分。然而,随着世界经济的高速发展,随着越来越亮化的夜间环境,人类正面临着每时每刻都在失守黑暗夜空的严峻问题。我们把由于人类的各种活动造成的夜天光增亮叫做“夜间光污染”,夜间光污染主要来自人们生产、生活中的各种照明设施。
夜间光污染
最早意识到光污染危害的是天文学家。早期的大型天文台多建在距离大城市不远的地方,但是二十世纪初期之后,天文学家逐渐发现光污染对天文观测产生了越来越严重的影响,以致很多著名的天文台,如英国的格林尼治天文台和我国的紫金山天文台在原址都停止了常规的天文观测,天文学家们不得不到更加偏远的地方另选新址。
后来人们又认识到保持夜空的黑暗和正常的昼夜交替,不但可以保证天文观测的顺利进行,更是一项环保事业。光污染还关系到人类健康、人口、生态、安全、经济、节能等各个方面。研究发现,一只小型广告灯箱一年可以杀死约35万只昆虫,亮如白昼的夜晚还会严重影响昆虫、特别是成虫的生命周期。而昆虫是大自然食物链上的一个重要环节,很多小型动物、鸟类和蝙蝠以昆虫为主要食物,许多植物靠昆虫传授花粉。如果昆虫的种类和数量发生变化,必将严重影响生态环境。过度的照明对能源的浪费和环境污染的压力更是不言而喻的。
近年来,人们更认识到欣赏黑暗夜空中密布的繁星和散发着神秘光芒的银河已经成为了我们星球文化和自然遗产的一部分。现在保护郊区文化景观、国家公园和天文观测台站处的黑暗夜空比以往任何时候都更加紧迫。这也是对联合国教科文组织为子孙后代保护天文遗址的主题计划——“天文学和世界遗产”的支持和对自然文化遗产的保护。
目前,保护暗夜最为有效的方法是通过宣传,使公众了解光污染的危害和减少光污染的意义,并从我做起,力争用我们的行动影响身边的每一个人,使大家自愿的加入到保护很暗夜空的活动中来。
2 .4 造成严重的能源浪费
光污染造成了极大的能源浪费。当光线并不是照射至预定目标时,或光源向天空照射而不是向地面照射时 ,便会浪费能量。世界上不少城市的夜景照明,造成巨大浪费。举例来说,在加拿大的卡尔加利(Calgary) ,估计每年有两百万美元纳税人的钱被浪费在低效或无用的照明中。智利国际光污染会议发布的数据显示,美 国室外照明每年射向天空的光线的价值超过十亿美元,日本室外照明每年无意射向天空的光线的价值大约为两亿美元。
美国土桑低效的路边广告牌灯光