王 亮
近年來,許多城市爭相建設(shè)光亮工程,但當(dāng)城市夜景愈發(fā)美麗的同時(shí),人們卻忽視了其中潛在的危害。城市夜間照明產(chǎn)生的干擾光(含逸散光,反射光和眩光等)會對人、動物和環(huán)境造成干擾或負(fù)面影響,這種污染被稱為人工白晝污染。就在人們盲目追求夜晚亮度的同時(shí),它的危害也在悄悄地蔓延。
錯(cuò)亂的“上崗鈴聲”
城市植被是指城市覆蓋著的生活植物,它們擁有美化環(huán)境的景觀效應(yīng),保護(hù)環(huán)境、凈化環(huán)境、調(diào)節(jié)小環(huán)境氣候的生態(tài)效應(yīng),還在保護(hù)生物多樣性上有一定作用。然而夜晚的燈光卻對它們造成了傷害,減小了城市植被原有的功能。
眾所周知,光合作用是植物生長的源泉,植物的生長離不開光,充足的光照是植物正常生長的前提。越來越多的城市照明延長了白天的時(shí)間。這種“延長的白晝”使市區(qū)的植物成為陽光和人工照明共同的“寵兒”,比起鄉(xiāng)村的植物,它們仿佛得到了額外的“關(guān)照”似乎它們應(yīng)該更加茁壯地成長,但所有的植物只能在適宜的環(huán)境條件下才能保持在體積和數(shù)量兩個(gè)方面的成長,就算是本身所必須的條件,逾量也會帶來危害——過多的照明對植物的生長繁殖反而是一種威脅。
植物和其他生物一樣,日長夜息,具有明顯的生長周期性,具體表現(xiàn)是植物按體內(nèi)生物鐘的節(jié)律活動。早上,植物的葉片有節(jié)奏地上舉而在夜晚下降或折迭起來。這種節(jié)奏可以通過在暗期用光照來重新調(diào)整。城市的花草樹木被夜間室外的燈光照射,葉片內(nèi)存在的大量光敏感細(xì)胞酶感受著這一信號,光線的變化是它們輪班上崗的鈴聲,眩目的強(qiáng)光照射打亂了植物正常的工作節(jié)奏,原來晚上進(jìn)行的呼吸作用也受到干擾,植物其他生理活動也無法正常進(jìn)行。長此以往,一些對光敏感的植物的葉或莖會發(fā)黃枯萎,甚至死亡。
光照時(shí)間的長短對植物開花具有顯著的影響。有的植物要在光照時(shí)間超過一定數(shù)值時(shí)才開花,否則只進(jìn)行營養(yǎng)生長,不能形成花芽,這類植物稱為長日照植物,如牛蒡、紫菀、鳳仙花等。有的在光照時(shí)間少于一定數(shù)值時(shí)才開花,否則就只能進(jìn)行營養(yǎng)生長而不開花,這類植物稱為短日照植物,如牽牛、蒼耳、菊類等。由于開花所需要的光照強(qiáng)度不是很強(qiáng),城市夜間照明可以起到近似太陽光的作用。有實(shí)驗(yàn)證明,人為延長光照時(shí)間,使長日照植物提前獲得了一個(gè)足夠長的光照時(shí)間,可以使其提前開花;而短日照植物則由于光照時(shí)間的延長,導(dǎo)致開花時(shí)間明顯延遲。開花的提前和延遲都是不合時(shí)令的,對植物的生長發(fā)育來說是不利的。這是因?yàn)樵谌~片和根還沒有生長到保證果實(shí)成熟有足夠的營養(yǎng)供應(yīng)的狀態(tài)以前,開花對植物都是不利的;開花季節(jié)太晚又會使果實(shí)和種子在冬季來臨之前不能發(fā)育完全,這對植物也明顯不利。
植物本身具有“抗逆性”,以便在環(huán)境惡劣時(shí)通過各種生化和生理機(jī)制作出反應(yīng),克服、避免或抵消危害。這是植物長期對不良環(huán)境適應(yīng)的結(jié)果,是植物的本性,比如植物的抗寒性。但是,即使抗寒性很強(qiáng)的植物,在未進(jìn)行過抗寒鍛煉之前,對寒冷的抵抗能力還是很弱的。例如,針葉樹的抗寒性很強(qiáng),在冬季可以忍耐-30℃~-40℃的嚴(yán)寒,而在夏季若處于人為的-8℃以下便會死亡。在進(jìn)行抗凍鍛煉時(shí)需要在降低溫度的條件下生長或度過一個(gè)時(shí)期,通常冷處理的時(shí)間長短和寒冷程度決定植物所獲得抗性的大小。植物在其發(fā)育的這一階段如果經(jīng)歷了較長期的高溫,就會失去抗性。非自然的光源發(fā)出的熱會讓植物有所感應(yīng),帶來錯(cuò)誤的信息,它們會以為現(xiàn)在天氣還很暖和,繼續(xù)保持旺盛的生長。這樣植物未經(jīng)過冷處理,缺少了抗凍鍛煉,一旦有寒潮突降,植物會因此遭受凍傷或寒害。另外,埋在土里的射燈因發(fā)熱而使土地水分大量蒸發(fā),這會造成植物缺水,還大大增加了綠地對水分的需要,引起水資源的浪費(fèi)。我們也可以想象,在這種灼熱的溫度下植物很難茁壯成長。
城市照明亮度的增大必然以燈光設(shè)施的增多為前提。許多城市為了突出燈光的美化效果,在安裝燈具時(shí)采用了纏繞樹枝的方法。這無疑使得樹木無法正常生長;更有甚者,用鐵絲將燈具捆綁在樹上,我們都知道樹皮是樹木供養(yǎng)能量的主要渠道,作用好比人的血管,水分及各種營養(yǎng)物質(zhì)需要通過它來傳導(dǎo)。如果人為地用鐵絲捆綁會使得樹皮受到損傷。如果受到的損傷很深,受創(chuàng)面積很廣,就會嚴(yán)重影響營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸,樹木可能會因此而死去。
撥亂了的“生物鐘”
城市的動物與人類生活在一起,雖然有益有害,卻也彼此平衡。隨著生活節(jié)奏的加快,人們的壓力愈發(fā)增加,在閑暇之時(shí),傾聽小鳥清脆的鳴聲,捕捉小蟲的低吟淺唱,這都會給我們帶來一份輕松與快樂,然而,黑夜過度光照卻給它們帶來了傷害。
在動物體內(nèi)存在著一種類似時(shí)鐘的機(jī)制,用于調(diào)節(jié)動物行為和生理變化的節(jié)律。動物的各種節(jié)律是通過在進(jìn)化和發(fā)展過程中對環(huán)境的周期性變化的適應(yīng)而形成的。這種節(jié)律行為主要受內(nèi)部因素控制,但也受外界周期變動的環(huán)境因素所影響。就像人可以調(diào)撥鐘表一樣,外界環(huán)境因素也可以調(diào)整動物的生物鐘。大多數(shù)動物晚上很安靜,不喜歡強(qiáng)光照射,它們“日出而作,日落而息”??墒且归g照明產(chǎn)生的天空光、逸散光和反射光往往充當(dāng)了生物鐘調(diào)節(jié)的環(huán)境因素,人為地改變了它們的作息時(shí)間,打亂了動物晝夜生活的節(jié)律,使之不能正常入睡和休息。如果說原有的生理功能是對正常晝夜環(huán)境的一種適應(yīng),那么當(dāng)環(huán)境被人為地改變后,這些動物就變得相對的不適應(yīng)。
除了可見光外,照明器發(fā)射出的輻射能量對動物的生長也有影響。例如,動物吸收照明輻射能量后,不僅體內(nèi)溫度發(fā)生變化。而且體內(nèi)細(xì)胞的電場也會發(fā)生變化。有實(shí)驗(yàn)證明,把金魚放入磁場中,磁場強(qiáng)度越強(qiáng),金魚就越不想吃魚餌。由此可見,對于長期生活在燈光周圍的動物來說,燈光的輻射能量會給它們帶來一定的危害。
動物對于環(huán)境刺激(如光)有顯著的趨近或避開的反應(yīng),這是一種先天性的適應(yīng)行為,稱為趨性。對于城市中的大多數(shù)昆蟲和一些鳥類來說,它們都具有趨光性。室外夜間的燈光可吸引大量的昆蟲和鳥類。比如在害蟲的產(chǎn)卵期,大量害蟲聚集在照明區(qū)域,蟲卵很快就會變成幼蟲和成蟲,進(jìn)而引起蟲害,在北京望京地區(qū)某小區(qū)發(fā)生的蝗蟲害就是一例。對于益蟲和鳥類,值得注意的是,夜間過亮的室外照明會使不少益蟲和益鳥直接撲向燈光而喪命,德國法蘭克福游樂場的霓虹燈每晚都要烤死數(shù)萬只有益昆蟲。如果一個(gè)城市擁有數(shù)萬甚至數(shù)十萬只或組室外照明燈,害蟲增多益蟲減少,長此以往,該地區(qū)生態(tài)平衡必將受到嚴(yán)重破壞。美國杜森市夏夜蚊蟲多的原因之一就和該市上千組霓虹燈“殺害”了無數(shù)食蚊蟲的益鳥和益蟲有關(guān)。另外,燈光照射還使得昆蟲和鳥類失去了它們原有的棲息地。強(qiáng)光還可能破壞昆蟲在夜間正常的繁殖過程。
許多依靠昆蟲受粉的植物也將受到不同程度的影響。在與人類共同生活的城市中,動物們過得或許并不快樂。
自古以來,鳥類和昆蟲就被看成是人類的朋友,是人們最喜愛的動物。在孩提時(shí)代,人們就知道從蟈蟈的叫聲中尋找樂趣、就能熟知“精衛(wèi)填?!钡拿利惞适?,人類對鳥和昆蟲的好感由此可見??梢韵胂?,在生活節(jié)奏日益加快的大都市,奔波一天的人們乘著傍晚的余輝休息時(shí),悅耳的鳥鳴、有節(jié)奏的蟲叫會感染他們的思緒,陶冶他們的情操,放松他們的神經(jīng)。但由于城市環(huán)境的“過分人工化”,這里生活的鳥類與鄉(xiāng)村和自然森林里的鳥有很多不同,它們被視為“城市化的鳥”。比如,過度的人工照明造成“延長的白晝”打亂了鳥類和昆蟲的活動規(guī)律,甚至?xí)o它們帶來死亡。光污染尤其危害夜間活動的動物,如貓頭鷹、刺猬及一些昆蟲,對遷徙動物的危害也很大。國外有人對鳥的鳴叫行為進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),鄉(xiāng)村或森林中鳥的鳴叫聲比城市中的鳥鳴更歡快而且更早(指早晨),前者接個(gè)早晨的活動都比較積極而活躍,后者則顯得消極而懶惰。經(jīng)過對各種因素進(jìn)行分析,他們認(rèn)為。城市夜間過度照明是主要原因之一。
事實(shí)上,“引鳥進(jìn)城”的先例國外早已有之,但隨著時(shí)間的推移,人們發(fā)現(xiàn)自己花大力氣引來的鳥群生活得并不快樂,而且數(shù)量也在不斷減少。城市里亮如白晝的夜晚使它們極難適應(yīng),它們無法遵循正常的活動規(guī)律,變得精神萎靡、食欲不振,無法辨別同伴發(fā)出的求偶鳴叫,甚至減少了這種鳴叫,鳥類不能保證正常的繁殖活動,因此鳥的數(shù)量減少也就不難理解了。人們真的應(yīng)該反省——既然把我們的朋友請進(jìn)來,為什么不讓它們好好地生活呢?
浪費(fèi)能源的“不夜城”
目前我國電力生產(chǎn)2/3為火力發(fā)電,而火力發(fā)電3/4來自燃煤。按每生產(chǎn)1度電產(chǎn)生1100克CO2、9克SO2計(jì)算,每年要排放7千萬~9千萬噸CO2和60萬~70萬噸SO2。
然而當(dāng)今世界,不少城市的夜景照明,特別是那些“不夜城”的夜景照明把光像潑水一樣灑在建筑物的墻上、地面上或樹木上。這不僅造成巨大的能源消耗,浪費(fèi)驚人,而且發(fā)電產(chǎn)生的CO2和NOx等廢棄物對城市環(huán)境也造成嚴(yán)重的污染??梢?,過多的城市照明也間接地加重了環(huán)境污染的程度。在氣候方面,城市氣溫通常比郊區(qū)要高幾度。這除了大量混凝土覆蓋地面、樓群密集、空調(diào)的大量使用之外,就是照明設(shè)備排放的熱量助長了城市的溫升。當(dāng)大量室外照明開放時(shí),客觀上提高了地面氣流的上升速度。各種熱源對氣流加熱,并促進(jìn)了大氣中CO2、NOx的結(jié)合,混合空氣上升到空中,產(chǎn)生氣云和“溫室效應(yīng)”,最后導(dǎo)致城市氣候異常情況的發(fā)生。由此可見,過度照明的背后也間接帶來了一些環(huán)境問題。
就在人們對相對有形的污染關(guān)注的同時(shí),我們是否看到了“光”這一無形的污染也在悄悄地破壞著我們的生態(tài)環(huán)境?也許我們的認(rèn)識和做出的努力還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。
對人體健康的危害
人們不能離開光而生活,可是過量的光也會給我們帶來傷害。專家稱光污染“可能成為21世紀(jì)直接影響人類身體健康的又一環(huán)境殺手”。夜間室外照明,特別是建筑物的夜景照明產(chǎn)生的干擾光,有的直射到人的眼睛造成眩光,有的通過窗戶射入室內(nèi),把房間照得很亮。而且隨著城市建設(shè)的發(fā)展,日常生活中的建筑和室內(nèi)裝修多采用鏡面、瓷磚和白粉墻,它們的反射系數(shù)很大,加上城市中的夜景燈光采用人工光源而非全光譜照射,這些原因在客觀上加劇了室外過度照明帶來的光污染的危害程度,嚴(yán)重地影響人的正常工作、生活和休息,打亂人的生物鐘節(jié)律,危害人體健康。光污染還會對人的視網(wǎng)膜和虹膜造成程度不同的損害,導(dǎo)致視力急劇下降,使人頭昏心煩,甚至發(fā)生失眠、食欲下降、情緒低落等癥狀。如德國巴伐剝亞市環(huán)保研究機(jī)構(gòu)對200位市民進(jìn)行調(diào)查,其中有1/3的人抱怨晚間睡眠受到室外燈光特別是過亮的霓虹燈的干擾,有2/5的人反映不能入睡,而且感到頭昏、眼花、耳鳴、咳嗽乃至引起哮喘。有研究表明,夜晚強(qiáng)烈的燈光照射還會擾亂人體正常激素的形成而影響人的健康,增加某些癌癥的發(fā)病危險(xiǎn),被人們視為又一致癌污染。因此,光污染必須引起我們的高度重視。
造成交通安全的隱患
對于陸地交通來說,適度的道路照明能夠增加人們的安全感,放松人們的神經(jīng),提高交通安全。但是過度或者不適當(dāng)?shù)牡缆氛彰鲃t會產(chǎn)生干擾光,引起人們眼部不適,影響行人和司機(jī)的視覺與情緒,降低司售人員的工作效率,對旅客正常的視覺活動也會造成影響。特別是其中的眩光,它會給汽車或火車司機(jī)的視覺帶來干擾,使其在識辯路標(biāo)、路障及周圍環(huán)境狀況時(shí)產(chǎn)成誤差:此外就是干擾為交通運(yùn)輸作業(yè)提供視覺信息的信號燈、燈塔和燈光標(biāo)志等的正常工作,降低其工作效能。
對海上交通的影響主要表現(xiàn)為干擾海上航行人員對航標(biāo)或燈塔的光信號的識別。嚴(yán)重時(shí)會導(dǎo)致航行人員將航標(biāo)燈周圍的港灣設(shè)施燈光、橋梁燈光、建筑物燈光或海岸線上的景觀照明燈光誤認(rèn)為航標(biāo)信號燈。
機(jī)場照明系統(tǒng)十分復(fù)雜,特別是飛機(jī)降落時(shí),駕駛員按規(guī)定的下降角度飛進(jìn)機(jī)場跑道,這時(shí)往往會看到周圍的燈光,并有可能受路燈、障礙燈、廣告燈和其他燈光的影響,在心理或生理上產(chǎn)生高度的緊張感,以致干擾駕駛員正常工作而產(chǎn)生誤操作。例如1996年某晚,一架國際航空公司的航班到達(dá)南京,由于當(dāng)時(shí)南京市繞城公路燈光強(qiáng)度大,而機(jī)場跑道燈光較暗,飛行員在準(zhǔn)備著陸時(shí),誤認(rèn)繞城公路燈光為跑道燈。于是飛機(jī)從高空一路降落,直奔繞城公路而來。正當(dāng)飛機(jī)欲降落在繞城公路上時(shí)被機(jī)場空中管制員發(fā)現(xiàn),及時(shí)提醒,這才避免了一場險(xiǎn)情。
入夜的城市離不開燈光,但也需要夜的寧靜與安詳。過分貪戀所謂不夜城的榮耀只會帶來無盡的危害。城市的現(xiàn)代化實(shí)際上是一個(gè)內(nèi)涵豐富、多層面的動態(tài)科學(xué)發(fā)展概念,這個(gè)發(fā)展概念中最根本的一點(diǎn)即是人本身。如果這種發(fā)展破壞了人們賴以生存的環(huán)境,甚至直接影響到人本身,那就應(yīng)該被控制或揚(yáng)棄。俄國作家列夫·托爾斯泰說過:“人生的一切變化,一切魅力,一切美都是由光明和陰影構(gòu)成的?!迸c我們相伴的環(huán)境也是這樣,明與暗、白天與黑夜永遠(yuǎn)相互依存、相互交替,也只有這樣,我們生活的星球才會更加和諧,愈加美麗。