壹.白亮汙染:陽光照射強烈時,城市裏建築物的玻璃幕墻,釉面磚墻,磨光大理石和各種塗料等裝飾反射光線,引起白亮汙染.
從波長到10nm~1mm的光輻射(紫外輻射,可見光和紅外輻射),在不同的條件下都有可能成為白亮汙染源. 過量的紅外輻射和紫外輻射,會造成眼睛的光照性結膜炎,溫熱性光化學視網膜損傷和皮膚的紅斑與灼傷.嚴重者會導致白內障(在此環境下人體的白內障發病率高達45%),視網膜變性及皮膚的加速老化和皮膚癌;當波長大於1400nm時,幾乎全部入射輻射被角膜和房水吸收,造成眼的內部損傷(這種損傷在很長時間內難以恢復)如果長期被照射,人會流鼻血,牙齒脫落,甚至會導致白血病和其他癌變.
特別光滑的墻壁,玻璃幕墻和潔白的書籍紙張的光反射系數高達90%(比草地,森林或毛面裝飾物的光反射系數高10倍左右),前兩者的反射光能使室內溫度升高;反射光的匯聚還容易引發火災和車禍.長期接觸三者會使人的視力急劇下降,並可能引發類似精神衰弱的癥狀.視覺環境是形成近視的主要原因.據統計,我國高中生近視率達60%以上,居世界第二位,這無不跟白亮汙染的影響有關.
為了限制白亮汙染,我國的部分省市出臺了壹些相關條例:1998年,上海市建委發出了《關於再建設工程中使用幕墻玻璃有關規定的通知》:"內環線以內的建設工程,除建築物的裙房外禁止設計和使用幕墻玻璃;內外環線以內的建設工程,幕墻玻璃不得超過外墻面建築面積的40%(包括窗面積—)."《廈門市建築外墻裝飾管理暫行規定》(廈門市人民政府1999年1月7日頒布)第十四條:"對周圍環境會產生光照汙染的玻璃幕墻,應采用低輻射率鍍膜玻璃或非拋光金屬板,不得采用鏡面玻璃或拋光金屬板等材料."
(這是我們在蘭州市境內調查時發現的比較典型的白亮汙染源:
二.人工白晝:由人為形成的大面積照亮光源導致的光汙染,即為人工白晝.
各種燈具的燈光匯集是人工白晝的主要汙染源.
國際上對商業或混合居住區的建築墻面照度壹般規定為50勒克司,燈具的光強度為2500坎德拉.居住區的照度為10~20勒克司,燈具的光強度為500~1000坎德拉(我國的照明比發達國家落後近50年.別的國家早就淘汰的光源我們仍在采用.由於缺乏專業的設計人員,國內多數夜景照明不節能,危害性也很大,離國際標準有壹定差距).人類采用的各種光源中,不僅發出可見光,而且其中很多光源還含有較多的港澳外輻射和紅外輻射.這種光汙染使人晝夜不分,打亂了生物正常的生物節律,使人最易產生疲勞綜合癥.另外,人工白晝還嚴重影響了正常的衛星探測和天文觀測.
現在我國城市普遍存在著"妳比我亮,我比妳更亮"的誤區.燈光過多,過亮產生光汙染,也能造成資源浪費和更為嚴重的光汙染.我國的照明耗電量為1433.25~1719.9億度.其中2/3為火力發電.火力發電中,又有3/4要使用燃煤.按每生產壹度電產生的汙染物二氧化碳為1100g,二氧化硫為9g計算:每年要排放7000~9000萬噸二氧化碳和60~70萬噸二氧化硫.如此多的大氣汙染物還是酸雨和光化學煙霧(後面有詳細介紹)的主要產生源.
據悉:天津市1999年曾頒布過《城市夜景照明技術規範》,這是我國第壹個有關夜景照明的技術規範;北京市也曾有壹個《城市夜景照明工程評比標準》.但是這些標準在衡量人工白晝汙染方面只有簡單的項目.
三.彩光汙染:由激光燈,彩光燈構成的光汙染稱為彩光汙染.
家裝中普遍采用的照明燈,戶外閃爍的各色霓虹燈,廣告燈和娛樂場所的各種彩色光源,電視,電腦等帶屏幕的家用電器是彩光汙染的主要汙染源.
人類采用的各種光源中,不僅發出可見光,而且其中很多光源還含有較多的港澳外輻射和紅外輻射:比如激光.激光是壹種指向性好,顏色純,能量高,密度大(它的密度通常比太陽光線要高出幾百倍乃至幾億倍)的高能輻射.激光光束壹旦進入人眼,經晶狀體會聚,會使光強度提高幾百倍甚至幾萬倍.眼底細胞都會被燒傷.彩光輻射帶來的不協調的光輻射會影響人類大腦中樞神經並使其受損.當人接觸顏色分別為白,黃,綠,藍,紫,紅,黑的光線時,其心理壓力指數分別為100,113,133,152,155,158,187.
據測定,黑光產生的紫外線強度大大高於太陽光中的紫外線,且對人體有害時間長.此指數表明:彩光汙染會嚴重影響人的心理健康.
這是我市典型的彩光汙染源:圖略
附:我國部分省市出臺的有關光汙染的防治條例:
《山東省環境保護條例》(山東人民政府1997年10月30日頒布)第十條:"城市人民政府因當根據國家環境綜合治理定量考核指標,制定本區域環境綜合整治目標和措施,加強對廢水,廢氣,粉塵,固體廢物,噪聲和光汙染的防治."《珠海市環境保護條例》(珠海市人大常委會1998年5月21日頒布)第32條:"產生廢氣,廢水,廢渣,噪聲,粉塵,惡臭氣體,放射性物質以及振動,電磁波輻射,光汙染等對環境有汙染和危害的企業,事業等單位和個體工商戶,必須建立環境保護責任制,采取有效措施,防止環境汙染."
光化學煙霧
在1988年,蘭州就出現過光化學煙霧,是我國最早受其影響的城市之壹.另外,上海市,北京市也曾在早年出現過不同程度的光化學煙霧汙染.在強日照和低溫度逆溫氣象條件下,排放到大氣中的碳氫化合物氮氧化合物(壹次汙染物)在陽光輻射下發生光化學反應產生臭氧,醛類,過氧乙酸硝酸脂等二次汙染物,它們與壹次汙染物混合,即形成光化學煙霧.
這是光化學煙霧的形成示意圖:
在圖中我們可以看到:移動汙染源與光化學煙霧的產生有著直接的關系.移動汙染源大多數是汽車,機動車,它們排放的尾氣(主要成分是壹氧化碳,碳氫化合物和鉛化物)發生的光化學反應很復雜,是連鎖性的光化系統.但它們主要形成光化學煙霧的原因主要有兩個:
第壹個過程:被汙染空氣中的NO2光分解後提供了自由基和活潑氧,誘發了許多化學反應.
先是 NO2+HO.(自由基)——NO+O
再由 O+O2——O3
由此產生的臭氧可把NO氧化成NO2.以上可以看作是壹個循環過程.
第二個過程:大氣中的碳氫化合物被自由基,氧原子和臭氧氧化.產生醛,酮,醇和酸等有機物及中間產物RO2.,HO2.,RCO.等自由基.所生成的某些自由基可使NO快速轉變為NO2,或使O2變成過氧基.如:
RCO2.+NO——NO2+RCO.
RCO.+O2——RCO3.
經我們研究發現:凡是汽車集中的城市,普遍存在著光化學煙霧的威脅.
光化學煙霧造成的危害主要原因是由於對流層的O3和其他氧化劑直接與人體和動植物相接觸造成的.光化學煙霧產生時壹般呈現出白色,淡藍色或黃褐色.它能使能見度降低,造成城市的大氣環境質量嚴重惡化.因其具有強氧化性和刺激性,光化學煙霧可使金屬腐蝕;橡膠開裂;使植物葉片發黃,脫落;使動物眼睛紅腫流淚;刺激黏膜與呼吸道,並可誘發其他疾病,如:高血壓,疲倦綜合癥,視力下降,呼吸系統癌變等.
針對我市光汙染防治工作的建議
蘭州自古以來就是壹座重工業城市,加上蘭州處於季風區和光照充足地區,在工業產生的大量汙染物不易排放的情況下,汙染物極易發生光化學反應;由建築物造成的光輻射,也極易對生物體產生影響.作為我國最早發生光汙染的地區和西部大開發的重點開發城市,蘭州應該深深地認識到環境保護的重要性.所以,預防和防治光汙染,已經成為了蘭州經濟建設中的壹項艱巨任務.作為蘭州的中學生,將來祖國的棟梁,我們應該為故鄉的經濟建設出壹份應盡的力量.
由於蘭州的地理位置因素,在我們對人們的調訪當中,聽說過和了解光汙染的人們的數量還不到總調查人數的30%.目前,蘭州也由於各種因素遲遲未出臺有關專門防治光汙染的相關立法和條例,只是僅針對汙染物的排放量,煤改氣措施和建築物的樓向間距,向陽位置做出了壹些規定.而這些規定對於光汙染的根本治理還遠遠不夠.這說明了我市環保部門對光汙染這壹潛在威脅的重視和宣傳力度還不夠.經過幾個月的努力研究與探討,我們認為:蘭州在治理光汙染方面應走預防為主,防治結合的治理方法.壹是要抓宣傳和教育,二是抓科技,三是抓立法,四是抓監控與管理.在人口密集的地區,可以散發傳單,在與照明業有關的企業和單位,學校,可以適當的組織宣傳和學習,使人們多少能知道光汙染,了解它的危害,增強對光汙染的抵禦能力.在開始規劃設計城市夜景照明時就應該註意防治光汙染,實現建設科學夜景,保護夜空雙達標的要求.對於正在建設夜景照明的地區務必在規劃時就考慮光汙染問題做到未雨綢繆,防患於未然.對已經建設好夜景照明的地區,應及時發現問題,將汙染盡量控制在萌芽狀態.
另外,我們還有壹些個別的提議:
1.圳1999年的高交會上,壹種名位隱框雙層玻璃幕墻防反射的安全裝置首次以高科技手段攻克了玻璃幕墻的白亮汙染問題,在國內率先擯棄了原始的單片玻璃鍍膜,采用了雙玻璃夾層懸浮膜的技術,起到良好的光吸收隔熱效能.我們建議蘭州市能采用這種高新科技產品,以做到科學規劃.我們相信這壹定很有用.
2.人工白晝會傷害鳥類和昆蟲,強光可能破壞生物夜間正常的繁殖過程,許多依靠昆蟲受粉的植物也會受到不同影響.所以,我們建議減少夜間對植物的彩光投射.尤其在壹些繁華路段(如濱河路)"越亮越好"並不科學.
3.我們建議多采用高品質,遮光性能好的熒光燈.其工作頻率在20KHZ以上,使熒光燈的閃爍度大幅度下降,改善了視覺環境,有利於人體健康.少采用黑光燈,激光燈等不利光源.
4.城市規劃要立足於協調統壹.對廣告牌和霓虹燈應加以控制和科學管理;建築物和預樂場所周圍,應多植樹種草種花,以改善光環境;註意減少大功率強光光源.
5.對紫外線和紅外線等這類看不見的輻射源,必須采取必要的防護措施.
6.控制和減少車尾氣中氮氧化物的排放量,提高能源利用率,提倡使用清潔新能源.徹底切斷光化學煙霧汙染源.
7.采用新方法,改善視環境.(註意家居裝修材料,顏色搭配;在書本上附綠色薄膜等等).
氧化物
臭氧
醛
過氧硝酸乙烯
硫酸霧
亞硫酸
硫酸
空氣,水氣
二氧化硫
固定汙染源
動物,植物
壹氧化氮
碳氫化合物
移動汙染源
二氧化氮
氧氣,氧
紫外線