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光污染对环境与健康的影响

来源:中国热带医学 作者:陈思礼 2010-1-13

摘要: 【摘要】 光污染是一类新的、尚不完全被人们所认识的环境污染。光污染无处不在,其存在形式多种多样,对生物及其环境的危害严重,对人类健康构成危害,常见的是眼睛和皮肤的伤害,其次是精神和神经系统,严重时可引起心脑血管疾病,交通安全隐患,危及生命。本文对光污染的成因、危害产生的机制和防治环境光污染的原......


【摘要】    光污染是一类新的、尚不完全被人们所认识的环境污染。光污染无处不在,其存在形式多种多样,对生物及其环境的危害严重,对人类健康构成危害,常见的是眼睛和皮肤的伤害,其次是精神和神经系统,严重时可引起心脑血管疾病,交通安全隐患,危及生命。本文对光污染的成因、危害产生的机制和防治环境光污染的原则进行了探讨。

【关键词】  光污染 环境破坏 健康影响 预防措施

  The impact of light pollution on environment and health.

  CHEN Si-li.

  (College of Life Science, South-Central University for Nationalities, Wuhan 430074, Hubei, P. R. China)
   
  Abstract:  Light pollution is a kind of novel, incompletely known environmental pollution at present. It is everywhere light or illuminator presents. Such a problem exists in variety of forms. Light pollution endangers the living things and surroundings, and the health of human beings. The most commonly seen harm occurs to eyes and derma, next is in mind and nerve system. It can lead to the diseases of cardiac and cerebral organs in severity. It also can cause the hidden danger of traffic safety, and victim death. The paper put forward some tentative views of the causes, the mechanism of producing hazard and the principle of prevention and countermeasures in control of light pollution in environment.
   
  Key words:Light pollution; Environmental hazard; Heath problem; Prevention countermeasures

  光污染泛指影响自然环境,对人类正常生活、工作、休息和娱乐带来不利影响,损害人们观察物体的能力,引起人体不舒适感和损害人体健康的各种光。从波长10nm~1mm的光幅射,即紫外幅射、可见光和红外幅射,在不同的条件下都可能成为光污染源。?眩光是一种最基本的、最严重的光污染。眩光分为两种,一是直射眩光。它是由人正常视野内出现的过亮的光源所引起;二是反射眩光。反射眩光是由光滑表面内光源的映象所引起。
   
  根据眩光对人的影响,眩光分为失能眩光。失能眩光可能损害视觉;二是不舒适眩光。不舒适眩光可导致人体产生不舒服感觉。?在室内照明中,大量的眩光会影响人们正常的工作、娱乐、休息和身心健康。光污染具有极大的危害性,包括危害人体健康、生态破坏、增加交通事故、妨碍天文观测、给人们生活带来麻烦、浪费能源等。必须采取相应的措施积极预防,包括建立相关法律法规、加强建设规划和管理手段、个人提高认识,加强防范[1]。

  1  光污染的原因

  1.1  来源  光污染主要是指眩光污染。眩光来自许多方面,玻璃或镜子和一些装饰材料对阳光的反射、照相机用的聚光灯或闪光灯、电焊枪的火花、火车站机场夜间的照明灯、汽车的照明灯、夜空中的闪电以及冶炼、熔烧、玻璃加工等熊熊炉火,均属眩光污染,都很容易对人体造成伤害[2~4]。

  1.2  玻璃幕墙等反射光污染  在我国大部分城市,玻璃幕墙作为时髦装饰被大量使用,光污染源大量增加。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、眩眼夺目。夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加室内温度,影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击,眼睛受到强烈刺激,很容易诱发车祸[3~5]。

  1.3  激光污染  激光是一种指向性好、颜色纯、能量高、密度大的高能辐射,它的密度通常比太阳光线要高出几百倍乃至几亿倍。它可以在金属上钻孔,在金刚石上打眼,把最难以熔化的金属直接烧焊在一起。即使是最弱的激光光束,它照射到的地方产生的热量也比太阳的强光高几百倍。近二三十年来,激光得到了广泛的应用,节日装饰和舞台、舞厅布置等场合采用了激光装置,激光光线到处可见,大有泛滥成灾之势。激光光束一旦进入人眼,经人眼晶状体会聚,可使光强度提高几百倍甚至几万倍,会严重损坏人的眼底细胞。其中还有一部分属于紫外线和红外线频率范围的激光光谱,它们不能被人眼看到,所以更容易对人眼造成伤害。功率很大的激光甚至可以直接进入人体,危害人的细胞组织。

  1.4  过杂、过乱的光线污染  不仅过强的光线是一种污染,那些过杂、过乱的光线也是一种污染。工厂、车站等中心控制室里交替闪烁的信号灯,舞厅、舞台旋转的各式彩灯,它们的光线虽然不强,但因明暗不定,光线来回游移,很容易引起人的视觉疲劳,引起人的大脑疲劳,导致眼花缭乱、头晕目眩,甚至头痛。长期在光线闪烁的环境中工作或经常出入舞厅等场所,会使人的视力受到影响,甚至导致某种程度的视力下降[4]。

  1.5  视觉污染  视觉污染是一种特殊形式的光污染。人们可能会有过一种感觉,走进一个整洁、干净、明亮的环境,心情会格外舒畅,情绪高昂;相反,如果看到周围的一切都是杂乱无章、乱糟糟的,就会感到心情烦躁,坐立不安,情绪低落。

  1.6  黑光污染  黑光产生的紫外线强度远高于太阳光中的紫外线强度,且对人体有害时间长。彩光污染是指舞厅等安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源所构成的光污染。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,出现恶心呕吐和失眠等症状。彩光污染不仅有损人的生理功能,还会影响心理健康。舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯以及彩色光源构成彩光污染。据测定,黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,且对人体有害影响持续时间长。

  1.7  白纸光污染  当你读书的时候,是否想到过书籍纸张的颜色会影响到视力。事实上,除了建筑物的玻璃幕墙外,室内墙壁的颜色如果太亮也会引起视觉不舒服,造成所谓的“光污染”。而电视、电脑,甚至书本里雪白的纸张都会对视力造成危害。但目前很少有人认识到这种危害。特别光滑的粉墙和洁白的书籍纸张的光反射系数高达90%,比草地、森林或毛面装饰物高10倍左右。白纸光污染光污染可对人眼的角膜和虹膜造成伤害,抑制视网膜感光细胞功能的发挥,引起视疲劳和视力下降。我国高中生近视率高达60%, 视觉环境是形成近视的主要原因,而不是用眼习惯。

  2  光污染的分类
   
  国际上一般将光污染分成3类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染。

  2.1  白亮污染  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,引起白亮污染。波长在10nm~1mm(紫外光、可见光和红外光)的光辐射,在不同的条件下都有可能成为白亮污染源。特别光滑的墙壁、玻璃幕墙和洁白的书籍纸张的光反射系数高达90%,比草地、森林或毛面装饰物的光反射系数高10倍左右。为了限制白亮污染,对周围环境有可能产生光照污染的玻璃幕墙,应采用低辐射率镀膜玻璃或非抛光金属板,禁止或限制使用镜面玻璃或抛光金属板等材料,尽量减少白亮污染[6]。

  2.2  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。有些强光束甚至直冲云霄,犹如白昼。这种由人为形成的大面积照亮光源导致的光污染,即为人工白昼。各种灯具的灯光汇集是人工白昼的主要污染源。国际上对商业或混合居住区的建筑墙面照度一般规定为50勒克司,灯具的光强度为2 500坎德拉。居住区的照度为10~20勒克司,灯具的光强度为500~1 000坎德拉。由于缺乏专业的设计人员,国内多数夜景照明不节能,危害性很大,离国际标准有一定差距。这种光污染使人昼夜不分,打乱了生物正常的生物节律,使人最易产生疲劳综合症。人工白昼可能严重干扰卫星探测和天文观测。现在我国城市普遍存在着“你比我亮,我比你更亮”的误区。灯光过多、过亮产生光污染,也能造成资源浪费和更为严重的光污染。我国的照明耗电量为1 433.25~1 719.9亿度,其中2/3为火力发电。火力发电中,有3/4要使用燃煤。按每生产一度电产生的污染物二氧化碳为1 100g、二氧化硫为9g计算:每年要排放7 000~9 000万吨二氧化碳和60~70万吨二氧化硫。如此多的大气污染物还是酸雨和光化学烟雾的主要产生源。

  2.3  彩光污染  彩光污染是指舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源,还有激光灯构成的彩光污染。家装中普遍采用的照明灯、户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和娱乐场所的各种彩色光源、电视、电脑等带屏幕的家用电器是彩光污染的主要污染源。黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,且对人体有害影响持续时间长。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,还会影响心理健康[5,6]。

  3  危害

  3.1  影响天文观测  光污染首先破坏了幽美的城市夜空,使天文观测深受其害。在夜晚天空不受污染的情况下,天空中可看到的星光度接近7等(即7m), 大约7 000颗;在山区农村,有稍微的光污染,夜晚可看到的星光度接近6m,大约有2 400颗;在城市远郊区,有光污染,但还不很严重,夜晚可看到的星光度接近5m,大约有800颗;在城市近郊,光污染严重,可看到的星光度接近4m,大约250颗;在中小城市的市内,光污染已很严重,夜晚可看到的星光度接近3m,约50颗;在大城市的市内,光污染特别严重,只可能看到2m的星光,总共只有约20~30颗。为此,国内外不少天文台只好被迫迁址[7~9]。

  3.2  天文望远镜贬值  光污染可使一台价值5亿元的4m口径的大型望远镜的使用价值贬值, 变成只等于原来天空亮度背景下的价值2 000万元的1m口径望远镜[7]。

  3.3  浪费能源,污染环境  灯光过多、过亮不仅产生光污染,而且造成能源浪费。我国照明耗电量为1 433.25~1 719.9亿度,其三分之二为火力发电。火力发电中,又有四分之三是使用燃煤。按每生产1度电产生的污染物二氧化碳为1 100g、二氧化硫为9g计算,每年要排放7~9千万吨二氧化碳和60~70万吨二氧化硫。因此,城市照明中的光污染,不仅耗电过多,也消耗了资源,污染了自然环境。光污染作为由一定数量和特定方向的障害光产生的不利影响,破坏了污染源周围人群的正常生活环境,属于一种新型的环境污染形式,应该加以重视,注意预防[8,9]。

  3.4  交通安全隐患  光污染对陆地交通的影响,主要是指室外夜间照明产生的干扰光,特别是眩光对汽车、火车甚至飞机驾驶员的视觉作业造成不良影响,降低他们的工作效率,引发交通事故。公路上巨幅广告牌的铁皮、玻璃幕墙等有可能产生强烈反光“炫”,驾车行驶的司机会出其不意地遭到反射光的突然袭击,眼睛受到强烈刺激,导致短暂“失明”,成为交通安全的一大隐患。对旅客的正常的视觉活动,如走路,识辩路标、路障及周围环境状况等也造成影响。对为交通运输作业提供视觉信息的信号灯、海上和长江水上灯塔和灯光标志等的正常工作同样产生影响,降低它们工作效能。虽然随着电子技术的发展,在车辆、轮船上安装了不少先进的视觉信息的采集设备,但是大量的信息还是靠人眼观察而获取,因此,排除侵犯光对交通信息源的影响,成为解决光污染对陆地和水上交通影响的重点。机场照明系统十分复杂和严格,特别是飞机降落时,驾驶员按规定的下降角度飞进机场跑道。这时飞机驾驶员有可能受路灯、障碍灯、广告灯和其它灯光的干扰,在心理或生理上产生高度的紧张感,以至干扰驾驶员正常工作而产生误操作,后果极为严重。

  3.5  火灾事故  盛夏时节,有些半圆形的玻璃幕墙,其反射光汇聚,其焦点温度甚至可达70℃以上,可酿成火灾。1987年德国柏林发生了一场奇特的火灾,原因是一些建筑物的玻璃幕墙因设计不当而成为一面大型聚光镜,其聚光作用使室温升高,引起易燃物燃烧。

  3.6  光污染对城市气候的影响  从上世纪末,全世界的城市气候发生了异常,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。一是在水平方向高度1km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。

  3.7  光污染对城市环境的影响  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。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。照明的部分光线直接射向天空(估计约占总量的l/3),这不仅造成能源的巨大浪费,更重要的是造成严重光污染。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、SO2和NO2等废弃物对城市环境造成严重的污染[6,9]。

  3.8  光污染对动物的影响  除极少数在夜间活动的动物外,大多数动物在晚上安静不动,不喜欢强光照射。可是夜间室外照明产生的天空光、溢散光、干扰光和反射光往往把动物生活和休息环境照得很亮,打乱了动物昼夜生活的生物钟的节律,使之不能入睡和休息。对野生动物和鱼类动物,除了可见光影响外,照明器具可发射出辐射能量对动物生活和成长产生影响。例如,动物吸收照明辐射能量后,不仅引起温度变化,而且动物细胞的电场和生理也会发生变化。将金鱼放入磁场中,磁场强度越强,鱼就越不想吃鱼饵。又如夜间照明对害虫的影响。由于昆虫的向光性,室外夜间灯光可吸引大量的昆虫,特别是产卵期,大量昆虫集中在照明区域,虫卵很快就会变成幼虫和成虫,进而引起虫害。对益虫和鸟类,值得注意的是,夜间过亮的室外照明,是会使不少的益虫和益鸟直接扑向灯光而丧命。如果一个城市,特别是不夜城,拥有数万甚至数十万只或组室外照明灯,长此下去,该地区生态平衡必将受到严重破坏[9]。

  3.9  光污染对植物的影响  夜间室外灯光对植物的影响,主要有以下三个方面:(1)破坏了植物生物钟的节律。植物和其他生物一样,日长夜息,具有明显的生长周期性,具体表现是植物按体内生物钟的节律活动,如果夜间室外灯光照射植物,就会破坏植物体内生物钟的节律,有碍其正常生长,特别是夜里长时间,高辐射能量作用植物,就会使植物的叶或茎变色,甚至枯死。(2)对植物花芽形成的影响。光对植物的影响,除光合作用外,还有植物的光周性、屈光性、趋光性和分光灵敏性等。光不仅对植物外观有影响,而且对花芽的形成,叶子的发育都密切相关。人们把植物接受光的时间,称作日长条件。如果日长比某一时间长时,这样形成花芽的植物称长日植物,如春天开花的金盏花、樱花和波菜花。日长比某一时间短的植物称短日植物,如秋天开花的菊花、天丽花、大波斯菊等。还有一种与日长无关的所谓中性植物。蔬菜和花卉则与日长条件关系密切。如果长时间、大剂量的夜间灯光照射,就会导致植物花芽的过早形成。(3)对植物休眠和冬芽形成的影响。树林在夜间受强光照射,使休眠受到干扰,引起落叶形态的失常和冬芽的形成。树木休眠和冬芽的形成,除灯光的作用外,气温、营养、大气污染及管理等都有关系。易受灯光影响的树种有枫树、四照花、垂柳,特别是橙皮、针枞对光的影响最敏感,夜间不能有灯光照射。桃花按不同叶龄,对灯光的灵敏度也不一样,受到强光照射的部位,跟其他部位的叶和花明显不同。由于光的照射,梧桐树、刺槐的叶子的密度将逐渐减少,留下的叶片也会慢慢枯死。对光叶榉树、银杏树来讲,受光照射的影响很小,落叶主要受温度影响,而不是光照的结果[9]。

  3.10  光污染对人体健康的影响  光污染这一长期被人们忽视的污染源有可能成为21世纪直接影响人类身体健康的又一环境“杀手”。 除玻璃幕墙外,建筑物的釉面砖、磨光大理石以及家装中普遍采用的各种装饰材料,户外闪烁的各色霓虹灯、广告灯和娱乐场所的彩色光源等可能对居民身体健康和周围环境造成各种不良影响外,甚至连家庭用灯、电视、电脑等也是造成光污染的污染源。华灯溢彩,霓虹闪烁。我国越来越多的城市夜景绚丽多彩。然而夜景灯在使城市变美的同时也给都市人的生活带来了一些不利影响。城市上空不见了星辰,刺眼的灯光让人紧张,人工白昼使人难以入睡。城市建设和环境专家提醒说,城市亮起来的同时就伴随着光污染,而“只追求亮,越亮越好”的做法更是会带来难以预计的危害[5,9]。

  3.10.1  伤害眼睛  可见光污染较常见的是眩光,如黑夜迎面射来的汽车灯光、强阳光下城市高大建筑物玻璃幕墙的反射光、电焊弧光、溶融的金属液和玻璃液产生的强光均会对人的眼睛造成伤害。视觉污染是一种特殊形式的光污染,主要指城市中杂乱的视觉环境,如杂乱的电线、电话线、乱抛乱弃的垃圾废物、杂乱无章的货摊和五颜六色的广告招贴等。红外线除了会损伤人的皮肤外,不同波长的红外线对人眼的视网膜、角膜、虹膜都有可能造成伤害。紫外线主要对人的眼角膜和皮肤造成伤害。光污染对人眼的角膜和虹膜造成伤害,引起视疲劳和视力下降。我国高中生近视达60%以上的主要原因,并非用眼习惯所致,而是因为视觉环境受到污染,即光污染是近视的主要原因。近年来,不少家庭在选用灯具和光源时往往忽视合理的采光需要,把灯光设计成五颜六色,以求浪漫和豪华。五颜六色的灯光除对人视力危害甚大外,还会干扰大脑中枢神经系统的功能。光污染对婴幼儿及儿童影响更大,较强的光线会削弱婴幼儿的视力,影响儿童的视力发育。人眼有两类感光细胞即视锥状细胞和杆状细胞,分别适应明暗两种不同环境,交替工作。夜晚从门外进入灯光明亮的房间,或从明亮的房间走到室外,眼睛常有几秒钟看不见东西,这是两种视觉细胞在转换职责的瞬间发生的现象。明暗突然交替,它们来不及适应,人就会感觉不舒服,尤其在黑暗环境,人的瞳孔开得很大,突遇强光,瞳孔来不及闭合,大量强光线进入眼内,会造成眼损伤。夜间骑车人面对迎面而来的汽车的强光,就会出现这种不适应。尤其是在黑夜,明暗交替出现的强光,轮番刺激眼底,会迅速使视网膜神经感觉疲劳,很容易引起视力下降,并导致神经调节系统出现某种紊乱。光幅射的穿透性不强,一般直接受损伤的是人体的眼睛和皮肤。过量的红外和紫外幅射,会造成眼睛的光照性角膜炎、温热性光化学视网膜损伤和皮肤的红斑与灼伤。长久性的损伤包括白内障的形成,视网膜变性。激光光束一旦进入人眼,经晶状体会聚,会使光强度提高几百倍甚至几万倍,眼底细胞都会被烧伤。长期在白色亮光下活动工作的人,如警察和司机,应该戴上太阳镜,否则,不仅视力会下降,还易患白内障等眼病。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。严重者会导致白内障和视网膜变性。当波长大于1 400nm时,几乎全部入射辐射被角膜和房水吸收,造成眼的内部损伤,这种损伤在很长时间内难以恢复。长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%[5,10~12]。

  3.10.2  扰乱生物钟  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。在这样的人工白昼,“不夜城”里,使人夜晚难以入睡,扰乱人体正常的生物钟,产生各种不适的感觉和症状,导致白天工作效率低下, 使人倦乏无力,影响健康。

  3.10.3  导致各种疾病的发生  歌舞厅中的光污染危害,能使长期活动和工作在其间的人正常细胞衰老加速,死亡加快。人们长期生活或工作在过量的或不协调的光辐射下会出现头晕目眩、失眠、情绪低落等神经衰弱症状,甚至出现血压升高、心悸、发热等各种不良症状和体征。这是由于缤纷的色彩光源影响了人类大脑中枢神经,使中枢神经系统的功能受损所致。经常失眠、烦躁不安等症状,导致长期处于亚健康的状况。在居室环境中对灯光的不合理使用也会造成光污染。有的人有彻夜亮灯睡觉的习惯,一些年轻父母为了夜间照料孩子方便而通霄灯明。各种灯光可扰乱机体自身的自然平衡,使人体产生一种"光压力"。若长期处于这种压力下,体内的生物和化学系统会发生改变,体温、心跳、脉搏、血压会变得不协调,各种疾病乘虚而入。经常处于光照环境中的新生儿,往往会出现睡眠和营养方面的问题,甚至会刺激儿童性早熟。这是因为接受光照太多,会减少松果体褪黑激素的分泌,减弱对性腺发育的抑制,导致性器官的超前发育,使性早熟不可避免。这种增强的光照,既可来自阳光,也可来自灯光,尤其是一些"不夜天"的生活环境。近些年来儿童的性成熟年龄不断提前,其中灯光的影响决不可等闲视之。而性早熟所带来的一系列社会问题更是不容忽视。黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,且对人体有害影响持续时间长。人如果长期接受这种照射,可诱发流鼻血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和其它癌症的发生。彩光污染不仅有损人的生理功能,还会影响心理健康[5,11]。

  4  预防和控制光污染的措施[13,14]
   
  目前,世界各国全面、系统的光污染研究均处在起步阶段,光污染的认定尚缺乏相应的立法和可供参照的环境标准。光污染对人体的影响也不易在短时间内为人们所察觉。所以,目前对光污染的防治应采取预防为主,防治结合的原则。同时,世界国际组织应该尽快制定防治光污染的标准和规范。控制光污染工作的重点,一是抓宣传和教育;二是抓科技;三是抓立法;四是抓监控与管理。

  4.1  制定“规范”和立法, 以保护居民的权益  尽快着手制订我国防治光污染的标准和规范,将光污染纳入民事、刑事诉讼范围以及环保规划中。建议在国家或地区性环境保护法规中增加防治光污染内容。有关机构应开展对光污染标准的专项研究,着手制定照明生态安全的标准和规范。起草制定法规,上报建设部批准,限制城市玻璃幕墙的使用范围。对玻璃幕墙的设计、制作和安装都要有严格统一的技术标准,防止产生新的光污染。强调城市夜景照明要严格按照照明标准设计,改变认为夜景照明越亮越好的错误看法。设计时,要合理选择光源、灯具和布灯方案,尽量使用光束发散角小的灯具,并在灯具上采取加遮光罩或隔片的措施,严格限制光污染的产生。预防光污染的关键在于加强城市规划管理,合理布置光源,使它起到美化环境的作用而不是制造光污染。对有紫外线和红外线这类看不见的光污染的场所,必须采取必要的安全防护措施。如在医院等公共场所安装的紫外线杀菌灯,不能在有人时长时间开着,否则就会灼伤人的皮肤。一些国家已经有了针对光污染的法律条文。一些欧美国家早在20世纪80年代末,就开始限制在建筑物外部装修使用玻璃幕墙。欧洲各国对于光污染这种侵权形式都作了确认。我国尚无任何法律直接规定光污染的管理问题,只有《中华人民共和国环境保护法》有关“产生环境污染和其他公害的单位,必须把环境保护工作纳入计划,建立环境保护责任制度;采取有效措施,防治在生产建设或其他活动中产生的废气、废水、废渣、粉尘、恶臭气体、放射性物质及噪声振动、电磁波辐射等对环境的污染和危害”的规定,这个规定与“光污染”有点关系,但力度不大,不具体。因此,尽快制定相关的法规、规范和法律,禁止和控制各种类型的光污染,这对保护环境,保护居民的身心健康有着积极而深远的意义。

  4.2  选用合适照明光源, 减少对视力的损伤  人们采用的各种光源中,不仅发出可见光,而且很多种光源含有红外幅射和紫外辐射,对人体健康构成危害。因而在不同的场合使用不同光源时,应尽量避免光污染,以减少对人体自身的损害。如采用白炽灯,卤钨灯等光源照明时,尤其是局部照明时,如台灯,应采用遮光性好的灯具,以避免光线直接照射眼睛,因此类光源含红外幅射较多。舞台、影视和剧场等场所采用高压气体放电灯(HID灯),如最常用的金属化物灯,因此类光源含有较多的紫外幅射和红外幅射,应采用带隔紫外线幅射玻璃罩的灯具,其幅射通量应符合国际电工委员会有关标准的要求。演员、工作人员也不宜长时间不间断地在此类光源下工作。采用荧光灯照明可以避免紫外线和红外线幅射带来的伤害。因此,荧光灯是一种较理想的光源。但荧光灯在市电交流电源下工作时,由于市电工作频率为50Hz,所以荧光灯存在每秒100次的闪烁,即光由强到弱和由弱到强的不断变换。由于荧光粉的余辉效应和人眼的暂留作用,人们感觉不到这种光的变化。但这种闪烁是客观存在的,并不断影响人的眼睛和视神经。在这种光线下观看时间长了,会产生眼疲劳,甚至引起头痛等不适反应。在某些条件下,更会引起视觉错觉,造成对工作的影响和对身体的损伤,如羽毛球,乒乓球等运动在荧光灯照明下进行,会对球的运行速度和方向产生错觉,影响成绩。对高速运转的车库纺织机等,可能产生静止的错觉(如车速为100转/秒),造成人体伤害。采用高品质的电子镇流器的荧光灯,其工作频率在20kHz以上,使荧光灯的闪烁度大幅度下降,改善了视觉环境和有利于人体健康。

  4.3  防止眩光干扰, 避免或减少交通事故的发生  高大建筑物的玻璃墙对光的反射,道路边灯光装饰和夜景照明光源产生的眩光,对路上行人,尤其是对司机的干扰,很容易引发交通事故。因此在城市环境、道路照明和夜景照明中应防止眩光干扰。公路上巨幅广告牌的铁皮可能会产生强烈反光“炫”得司机睁不开眼睛,成为安全隐患。排除侵犯光对交通信息源的影响,成为解决光污染对陆地交通影响的重点。设计海上航标灯周围的景观照明时,以海上安全为主,设计人员事先应与相关机构协商,或通过实验,确认航标灯信号的识别是否有影响,并采取措施,作到双方互不影响,确保海上或水路交通安全。对机场附近的灯光,特别是高速公路灯光的光污染要严格限制。公路灯光的颜色和机场跑道灯光的颜色不能一样,以免造成飞机误降在靠近机场的高速公路上。

  4.4  学会自我保护,提高个人对光污染的防护意识  拟采取的具体措施包括(1)避免长期处于光污染的工作环境中,在有光污染的工作场所作业,要戴防护眼镜和防护面罩。最重要的在于提高个人对光污染的防护意识;(2)高危工作者应该定期去医院眼科作检查以及时发现病情的产生和现出;(3)外郊游玩时应戴上遮阳镜;(4)青年人应尽量减少去歌厅、舞厅等彩光污染环境。

  4.5  营造绿色光环境  在顾及美观、安全、经济的同时,更重要的是要营造环保、健康、节能和精美舒适的绿色光环境。因此,在采光设计时,可以根据不同的空间、不同的场合、不同的对象选择不同的照明方式和灯具,并保证恰当的照度和亮度。例如:卧室要温馨,书房和厨房要明亮实用,卫生间要温暖、柔和。在选择和设计灯光和灯具时,一是要考虑灯饰与家具的配衬协调。选购灯饰,需考虑与室内装修风格和家具格调的和谐配套。灯具的色彩、造型、式样,必须与室内装修和家具的风格相称,彼此呼应。华而不实的灯饰非但不能锦上添花,反而画蛇添足。二是注意灯具与居室空间大小、总的面积、室内高度等条件相协调,选择灯具的尺寸、类型和多少。三是要注意色彩的协调,即冷色、暖色视用途而定。要科学合理,避免眩光,以保护视力、提高工作和学习效率。要合理分布光源,光线照射方向和强弱要合适,避免直射人的眼睛。保持稳定的照明,光线不要时暗时明或闪烁。

  4.6  定期体检, 确保健康  长期在光污染环境中工作和生活的人员,尤其是在电焊、激光和舞台灯光下作业的专业技术人员,应有很强的自我健康意识。一旦感到眼睛不适、视力下降、视物模糊,皮肤蜕皮、皮疹、皮炎等皮肤科的可疑疾患,头晕、头痛、心慌、胸闷、血压升高、失眠、多梦、心烦意乱等,应及时上医院看医生,并定期进行体检,及时发现不健康的征象。

【参考文献】
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  [10] 邓兴明.光污染对眼睛的危害[J].中国眼镜科技杂志,2005,(7):47.

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  [13] 马晓红.印刷出版物中的光污染不容忽视[J].中国出版杂志,2002,(5):61.

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作者单位:中南民族大学生命科学学院,湖北 武汉 430074.


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