光污染 闪耀外衣下的环境杀手
2015-06-17夕月
夕月
环境问题如今已是全球关注的焦点,人们普遍都在关心各式各样的“污染”。但城市之中有些污染不太引人关注——比如灯光和噪声。之所以大家并未像关心城市空气一样关心光和声,或由于后者并没有对人们的健康造成严重的、短期内可感知的损害;或者大家认为光线和噪音就是城市的、现代人的生活方式。但不能否认的是,就像噪音污染一样,光污染也已经变成当下不可小觑的环境问题。
香港LED光污染成全球最严重地之一
香港的繁华夜景一向备受游客称赞,即便深夜,街边的店铺、典当行和西餐厅仍然闪烁着霓虹广告,摩天大楼灯火璀璨。但有研究发现,香港晚上的市区夜空亮度比国际标准高100至1000倍,使香港成为全球光污染最严重的地方之一。
据香港商业电台近日的一项报道,香港大学物理学系研究人员发现,晚上8时半至11时,尖沙咀区的光污染最严重,夜空亮度比国际标准高1000倍。即使是较偏远的地区如湿地公园,测量到的亮度也比标准高100倍以上。研究人员认为,很多灯光并非射向地面,对照明及安保没有帮助,不但浪费,对人及夜行生物也构成滋扰,建议特区政府让一些地方在指定时间熄灯。香港《星岛日报》报道称,香港环境局局长黄锦星回应说,当局已成立委员会研究有关问题,希望未来可以加强户外灯光的管理。他说,有人认为这样会影响香港东方之珠、五光十色的文化,但时移世易,一些不必要的灯光应该关掉。
的确,在我们大部分人的想象中,城市就应灯火通明。但诸多研究显示,过度光照对健康有危害,与此同时,抬头能望见群星的人越来越少。对我们来说,城市是否太过明亮?但香港并不是灯火璀璨的独例。法国巴黎享有“灯光之城”的盛誉,而英国布莱克普尔也依赖其灯火景观招揽游客,一年一度的灯光秀上,超过100万只灯泡,照亮了10公里的距离。
最近,香港大学物理系研究天文学的Jason Pun博士和他的“香港夜空光度监测网络”(NSN))部门的一项研究,支持了这个观点,他的团队就负责测量所谓的“夜空照度”。
“我们在全城设立了18个监测站,这些站点覆盖了所有的居住环境:从城区商业中心,到大范围的居民区,再到相对偏远的地区,”他解释说。然后,他们将所得的光照数据和国际天文协会的标准进行比较。国际天文协会的标准值代表了无人工光照下的夜空亮度。在灯光最耀眼的区域,Pun博士的团队所得的数据,比国际天文协会的标准值高出1000倍。
“在柏林和维也纳这样的大型城市的类似研究所得的数据,是标准值的100至200倍。”Pun博士称。然而,由于光污染研究仍处于初期,没有严格的国际标准量化测定光污染,因此很难断言香港就是世界上光污染最严重的城市。宇航员从太空观察到,其他城市——例如美国拉斯维加斯、日本东京、韩国首尔和美国纽约——也是有力的“竞争者”。
正如世界上众多城市一样,香港以其璀璨的灯火为荣。“越亮越好,”Pun引用了一句脍炙人口的牙膏广告来开玩笑。他称:“灯火越明亮,代表城市越繁荣。香港有一个别名:东方之珠。我想许多人将此作为荣耀的标志,而忽视了这种光亮带来的问题。”
光污染所导致的问题中,健康问题最为直接。有研究表明,当我们暴露于夜间灯光时,我们在白日时的生理机能会被触发,大脑更为警觉,心跳加快,体温升高,随之而来的是褪黑激素水平降低。
失去绚烂星辰的城市夜空
光污染问题最早于20世纪30年代由国际天文界提出,他们认为光污染是城市室外照明使天空发亮造成对天文观测的负面的影响。后来英美等国称之为“干扰光”,在日本则称为“光害”。
澳大利亚《宇宙》杂志报道,光污染已造成世界上五分之一的人口——主要是欧洲大陆、英国和美国——在夜晚看不见银河。“夜空中欣赏美丽的银河系是大自然馈赠给我们人类的一份绝妙礼物” 美国国家光学天文台的天文学家Connie Walker如此说,“不幸的是,今天世界上有五分之一多的人口(美国有三分之二,欧洲有一半)已经无法通过肉眼看到银河了”。
Walker警告说,光污染不仅会影响天文观测,还会影响人类健康。光污染轻到扰乱人类生物钟重到造成睡眠困难,甚或更重。《国际生物钟学》期刊2008年有篇文章报道,科学家对以色列147个社区调查研究后发现,光污染越严重的地方妇女罹患乳腺癌的几率大大增加。原因可能是由于夜晚的非自然光会影响到妇女们的褪黑激素(主要用来控制人体生物钟)和雌激素等激素的分泌。
光污染有多种多样的形式,主要可分为白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。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,明晃白亮、眩眼夺目。专家研究发现,长时间在白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,视力会急剧下降,白内障的发病率高达45%。还会使人头昏心烦,甚至出现食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。
人工白昼污染则是指夜幕降临后,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,即所谓人工白昼。在这样的“不夜城”里,夜晚难以入睡,扰乱人体正常的生物钟,导致白天工作效率低下。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫,强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。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则构成了彩光污染。
可以说,大都市的光污染已经影响到了人类生活的方方面面,从最简单的看不到银河系到影响动物习性、浪费能源、妨碍经济发展……当然,还有影响天文学研究。为此,科学家们发起的一项名为“夜色地球(Global at Night,GN)”计划:即世界各地的志愿者在夜晚记录下所处地的夜空亮度星图,通过互联网将数据上传至科学家手里,这样就可以绘出全球的光污染分布图来。GN计划每年一次,每次持续2星期。过去4年里,GN计划收集到世界各地100多个国家共计35000条光污染记录信息。藉此,科学家们就可以判断出哪些地方夜色里可以看到银河,哪些地方看不到,以及相应的人口数量。
光污染或阻碍海洋生态结构
海岸地区繁密的灯光给人类活动带来方便,却严重干扰了海洋动物的生活。据物理学家组织网报道,发表在最新一期《英国皇家学会生物学快报》上的研究论文称,海岸地区的社区、船只以及基础设施带来的光污染会影响海洋无脊椎动物的群落构成,从而改变海洋生态。
光对于海洋无脊椎动物的幼体而言,是寻找合适的环境来安家、成长和繁殖的重要线索。英国埃克塞特大学和班戈大学的研究人员在麦奈海峡观测了夜间的人造光源对海洋无脊椎动物在新环境“安家”时的影响。
研究人员发现,就英国海岸常见的海洋动物而言,人造光源对它们定居既有鼓励作用又有抑制作用。因为一些海洋动物如龙骨蠕虫喜欢光线明亮的环境,而有些海洋动物如海榧和海鞘则更喜欢光线暗的环境。
龙骨蠕虫很容易受到光线的“诱惑”。它们常常附着在人造设施上而使码头、造船厂和养殖设施出问题,因而经常被称为“污染性海洋动物”。研究表明,海岸地区日益密集的人造光源会鼓励这些海洋动物给码头和造船厂带来不必要的“污染”,而且也会改变这些物种在更广阔的海洋环境中的富集程度。另外,珊瑚幼虫也会借助光来辨别最佳的定居环境并在那里成长为成年珊瑚,但是人造光源会对它们的安家选择造成诱导。而与其相反,那些不喜欢亮光的海榧和海鞘则会被误导去更深更暗的海水环境中定居。
科研人员表示,该研究第一次表明人造光源在海洋环境中会扰乱生态群落的发展。他们希望进一步研究是哪些种类的人造光源对海洋生物带来了这些影响。在陆地环境中,有些物种对光源的反应取决于光谱,例如短波光线比长波光线对飞蛾更有吸引力。埃克塞特大学的汤姆·戴维斯博士说:“我们可能会在海洋环境中发现类似的情形,这有助于评估哪些人造光源可以认为对海洋动物是‘安全的,最终促进立法来尽量减少海岸地区的光污染。”
不仅如此,夜间室外照明会扰乱动物的生物钟,对其迁徙、觅食、繁衍和睡眠周期都是极大的破坏。
一些环保组织的调查显示,长时间的灯光影响候鸟作息,光照环境改变甚至导致候鸟在迁徙过程中迷路。据美国鱼类及野生动物部门推测,每年受到光害影响而死亡的鸟类达400万~500万只之多。而一些依据自然光选择时机排卵和孵化幼崽的动物,如海龟,在人类光照的影响下无法进行正确判断。
此外,过度光照还会影响城市气候和环境。一方面,城市照明耗电量极大,消耗大量能源,能源紧张背景下,光污染的危害由此延展到其他领域,特别是加剧了城市的“热岛效应”;另一方面,室外夜间照明产生的反射光、刺目光还容易对交通造成不良影响,降低信号灯等灯光标志的工作效能,甚至影响汽车等交通工具驾驶人员的安全。
人造光是人类发展进化历史中里程碑式的进步,防止光污染并非杜绝光照,而是更好地管理和利用人造光,避免过度光照。我们应该更多的研究和避免光污染,让光更好地为人类服务。