案例10,光污染对城市环境和气候的影响
1.对城市环境的影响
据统计,全球每年照明耗电约2万亿度,生产这些电力要排放十几亿吨的CO2和一千多万吨SO2;我国照明耗电按总发电量的l0~12%计算,2001年照明耗电达1433.25~1719.9亿度。目前我国电力生产,2/3为火力发电。火力发电,3/4是使用燃煤。按每生产1度电产生的污染物CO2为1100克,SO2为9克计算,每年要排放7~9千万吨CO2和60~70万吨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"的夜景照明真是把光象泼水一样洒在建筑物的墙上,或地面上,或树木上等等。从今年3月智利国际光污染会议的文件获悉,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。笔者调查过的部分照明实例每平方米的立面的耗电超过20W的工程为数不少,而且照明的部分光线直接射向天空(估计约占总量的l/3)。不仅造成能源消耗巨大,浪费惊人!全球光污染也日趋严重!详见图2。因此,城市照明的光污染不仅破坏了优美的夜空;也浪费了大量的电力资源,发电产生的CO2和NO2等废弃物对城市环境造成严重的污染。
2.对城市气候的影响
上世纪末,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复盖,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。研究自然大气中的空气运动发现,一种是在水平方向高度l km以上的自由大气,另一种是在垂直方向,高度在5km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。当大量室外照明开放时,在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。