光污染：特征，原因，影响，解决方案 - 环境 - 2025

该光污染是造成负面影响众生或影响人的利益人造光源性质的干扰。对光污染的关注很少，但是它会通过改变自然的明暗循环而产生影响。

长期以来，人类一直在从事夜间活动，以人工照明的方式影响自然环境。天文学家警告说，光污染的意识才出现在60-70年代（20世纪）。这是因为城市的眩光干扰了天文台的观测和测量。

行星地球的光污染。资料来源：多米尼克·阿尔维斯（Dominic Alves）

人造光扩散到环境中，由于其反射和折射特性，人造光最终包围了周围的空间。反射确定光子（光的基本单位）从它们撞击的表面和粒子反弹。

造成光污染的原因是人类过度且不受控制地产生了人造光。人口的增长及其在城市中心的集中产生了对光的不断增长的需求。

另外，对光作为污染物的能力的无意识并不需要对其进行适当的控制。不良的街道照明，明亮的广告牌和夜间的机动车通行会产生过多的光线。

光污染取决于产生它的灯的类型，最污染的是提供蓝白色光的那些。投射到环境中时，光会污染环境，会侵入私人区域以及令人眼花or乱的区域。

根据发出它的来源，光污染来自公共或私人照明，广告，车辆前灯和娱乐反射器。

光污染通过改变生物钟对人类产生负面影响。这会引起神经问题，失眠甚至荷尔蒙失调，从而影响健康。

同样，它会妨碍天文台的活动，因为城市的眩光会阻止人们感知夜空。这同样剥夺了市民这种审美体验。

另一方面，光污染意味着浪费电力，这代表着经济损失和资源浪费。另外，在产生浪费的光的过程中，还产生了其他污染物，例如CO2。

光污染对自然生态系统有负面影响，并可能影响候鸟，昆虫和青蛙。在海滩上孵化卵后，灯光改变了小乌龟出海的路径。

通常，昼夜周期的变化会导致生物行为的变化。这些变化影响它们的觅食，繁殖以及食肉动物与猎物的关系。植物的光周期会发生变化（对昼夜持续时间有响应），结果是开花。

世界上最大的光污染发生在最发达国家和大城市。光污染的主要来源位于美国的东海岸，欧洲，印度北部，台湾，日本和中国。

光污染的解决方案是社会，法律和技术上的。在社会上，有必要提高人们对这种污染及其影响的认识。

从法律上讲，需要严格的法律来规范照明的使用。同样，有必要禁止地平线上方的过多光线，并保证采取适当的技术措施。

从技术上讲，有些照明系统包括合适的灯（单色）以及正确的方向。也有计时器，您可以调节照明时间。

特点

光污染是指当人造光超过或超出其功能范围发射时发出的人造光。光的扩散特性（例如反射）会产生所谓的城市发光。

就是说，发射的光被表面反射，并且当它朝着大气行进时，它会从返回它的大气颗粒中反弹出来。

博特尔在天空中的黑暗规模

John E. Bortle在2001年创建了一个比例尺（从1到9）来测量夜空的亮度。1级是从地球上可以观察到的最暗的天空，拥有最多的恒星。第9级对应于从大城市中心看到的夜空，那里几乎看不到星星。

原因

造成光污染的根本原因是人造照明发出的光。反过来，这取决于一系列人类需求，其中包括：

-允许夜间活动。

-创造公民安全的条件。

-促进交通安全。

-扩大经济活动。

-广告照明。

-装饰照明。

这种光的发射可以通过三个主要因素来造成污染：

直接发行

这是光污染的主要因素，因为人造光会发射到黑暗的环境中进行照明。由于其强度，它是一种强大的污染源，通常是多向的。

多亏包括公共和私人照明在内的无数光源的结合，现代城市才是光的来源。这包括路灯和大街的路灯或照明灯，用于经济活动的房屋和建筑物中的灯，发光的标牌，广告牌和车辆前灯。

当该光射向生物栖息地时，可以直接发挥其污染作用。同样，它可以通过反射或折射进行第二次处理。

照明表面反射

发出的光在城市化区域的表面（如街道，建筑物，标志和作用半径范围内的任何物体）上反射。当光子与这些表面碰撞时，它们会以不同的方向反射，从而产生城市的发光。

但是，这种次要的污染因素显然比第一个要弱。实际上，在正确引导灯泡的城市中，反射的污染效果非常低。

大气颗粒中的反射

最终，发射和反射的光被引向大气，并在那里与悬浮颗粒发生碰撞。

种类

根据产生污染的灯的类型，其特性或产生污染的源，可以采用各种方式对光污染进行分类。

-根据灯的类型

光污染将根据提供光的灯的类型而变化。诸如钠灯之类的单色灯将比诸如荧光灯或某些LED之类的白光灯污染更少。

-根据其特点

投射光扩散

正是光的散射而扩散，并极大地造成了城市中心发出的眩光。

侵入光

当外部光源穿透其照明功能不匹配的房屋或区域时，成为污染物。

强光或眩光

过度或突然的照明会导致行人和车辆驾驶员眩光，并可能导致事故。例如，车辆的远光灯。

照明不均或人满为患

它们是不规则照明的区域，具有不同的光源，导致迷失方向，混乱，分散注意力和压力。例如，大量的发光标志和街道照明。

同样，可以提供人工照明过量的区域以执行在那里执行的任务。

-根据消息来源

街道照明

这是存在的最大的光污染源，尤其是在照明系统设计不当时。通过投射光和侵入光的扩散，该光源造成40％至60％的光污染。

灯光警告

在纽约或东京等一些大城市，这种光源的入射率很高。这是投射和侵入性光扩散污染的直接原因，因为它会散发出来。

车头灯

这是一个移动且可变的光源，在夜间交通繁忙的城市中，它成为光污染的重要因素。根据前照灯的类型以及不满足使用规则，会造成眩光污染。

私人照明

家庭，尤其是大城市的建筑物中的灯会产生严重的光污染。

反光板

通常，这是点光源污染的来源，因为它是公共表演中使用的反射器。投射光和侵入光的扩散会造成污染。

效果编辑

光污染的影响可分为三大类：

-对夜空的影响

城市眩光产生的光污染使夜空不可见。在天体黑暗的背景下，由于它们的亮度（自身或反射）的对比，我们可以看到星星。

夜间有无光污染的天空纵横比。资料来源：杰里米·斯坦利

城市发出的刺眼的光芒使天体的背景更加清晰，超过了星星的亮度，使它们不可见。

-对人类及其栖息地的影响

外部光线的侵入

城市的户外照明通常会侵犯房屋的隐私，从而造成光污染。有时这可能是有益的，例如，通过允许我们在夜间打开而无需打开内部照明灯的情况。

但是，它限制了您希望保持黑暗而又不希望关闭窗户的其他情况。

对健康的影响

生物对昼夜节律有反应，即根据20到28小时之间的规定时间进行生理反应。因此，明暗周期的变化会产生身体，心理和行为的变化。光污染会导致严重的睡眠障碍，从而导致人类行为异常。

褪黑激素是松果体产生的一种夜间激素，有助于调节生物钟并减少雌激素的夜间产生。

已经证明，当人体受到人造照明时，褪黑激素的产生急剧减少。根据研究（尚无定论），这可能会增加某些类型癌症的风险。

法国国家卫生食品安全，环境与工作局（ANSES）指出了光污染的其他风险。例如，某些类型的照明（例如：LED）的高入射在视网膜中产生的氧化应激。

经济影响

光污染是由于散射过多的光而导致的，因此就意味着浪费光。计算得出的增加幅度不少于20％，这将导致直接经济损失。

除了产生轻度污染的废物外，还增加了其生产涉及的所有经济成本（资源和其他来源的污染）。

此外，光污染迫使人们在远离人口稠密中心的地方建立了天文台。这增加了建设和运营成本，主要涉及材料，物资和人员的运输。

技术影响

由于上述对夜空的影响，天文学受到光污染的影响。实际上，天文学家是第一个警告它的人，并提出了测量它的幅度。

该指数称为天体背景亮度，它衡量其清晰度的增加。

审美影响

从未远离市区的人无法充分欣赏繁星点点的天空。这意味着失去了重大的审美和情感体验，而这只有在远离城市的情况下才能体验到。

考虑到大城市产生的光污染会延伸数十公里，并与邻近城市相连。因此，对我们夜间活动的威胁和一些作者都谈到了“夜间体验”的文化损失。

-对自然生态系统和生物多样性的影响

白天和黑夜的周期以及其特征性的光照水平决定了物种的进化。因此，它们已经适应了行星上每个特定环境中该循环的行为。

动物

野生动物对光污染对其生物钟和行为学（行为）的影响更为敏感。蝙蝠和某些两栖动物等具有夜生活性的物种的栖息地受到夜间照明的严重影响。

当面对异常照明时，动物会通过排斥或吸引来很好地适应。无论如何，这都意味着它们的觅食，迁徙，繁殖或捕食者与猎物之间的关系发生了变化。

例如，当海龟孵化后孵化出海时，它们会迷路于光源。夜间猛禽（例如猫头鹰）需要黑暗才能发现并跟踪它们的猎物。

昆虫和青蛙的种类被光源吸引，其种群因此减少。这就是为什么在自然区域附近照亮的建筑物会对这些生物产生负面影响的原因。

让我们记住，具有活跃的夜间活动周期的物种是动物界的重要组成部分。据估计，所有脊椎动物中约有30％和无脊椎动物中有60％以上是夜间活动。

植物

植物的开花过程是由遗传和环境因素（包括光周期）相互作用决定的。也就是说，它们对白天和黑夜的持续时间做出响应，并且这些节律的改变会影响某些物种的开花。

生物与光明与黑暗的循环之间的关系是如此密切，以至于激发了生物学两个学科的发展。其中之一是生态生物学，研究生命与黑暗之间的关系。另一个是研究生物学节律的年代生物学。

-对其他污染物的影响

酸雨

光化学效应对于大气中某些过程至关重要。例如，NOx自由基在有光的情况下会生成酸，而在无光的情况下会分解。

因此，连续的人工照明增加了酸的产生，从而增加了酸雨。据估计，这种增长达到5％至7％。

温室效应气体

正如我们在提到经济效果时提到的那样，约有20％的光被浪费了，转化为光污染。但这也影响其他污染物的产生，特别是在二氧化碳的产生中。

大多数电力是在热电厂中产生的，它们排放的二氧化碳是主要的温室气体，导致全球变暖。

有光污染的地方的例子

最为严重的光污染案例是发达国家的大城市。由于人口密度高和经济水平高，夜间照明的过量是显而易见的。

就世界区域而言，最大的光污染发生在北美，欧洲和亚洲。

拉斯维加斯（美国）在晚上。资料来源：EconomicOldenburger-Allesüberden拉斯维加斯大道

在北美，美国脱颖而出（尤其是东海岸），而在欧洲，希腊，马耳他和西班牙脱颖而出，在亚洲，日本，台湾和中国脱颖而出。在美国的城市层面，拉斯维加斯和纽约脱颖而出。其他著名的城市是莫斯科，巴伦西亚，伦敦，鹿特丹，巴黎，香港和东京。

在这些城市中，由于夜生活的规模和社会经济活力，夜生活十分紧张，从而推动了公共和私人区域对照明的需求。同样，夜间机动车交通的增加和通过发光广告的商业推广也有所增加。

香港

高人口密度和蓬勃发展的经济使香港成为光污染程度高的城市。它拥有一千多座摩天大楼，这使一些人认为它是世界上光污染最高的城市。

东京（日本）在夜间照明。资料来源：来自意大利的Moyan Brenn

东京大学的一项研究表明，香港的夜晚比既定的上限明亮一千倍。

拉斯维加斯（美国）

这个城市最大的收入来源是与赌博相关的旅游业，从而促进了世界上发光标志的最大集中。另一方面，通常使用大功率反射镜直接照亮天空。

纽约（美国）

这是世界上光污染最高的城市之一，尤其是曼哈顿商业区。一个奇怪的事实是，每年约有9万只鸟与高强度灯光迷失的摩天大楼相撞而死。

西班牙巴伦西亚）

巴伦西亚是西班牙的光污染最高的城市，有的地方将其列为欧洲最大的城市。2007年，这座城市的花费比巴塞罗那多了150万欧元，尽管这里有一半的居民。

但是，今天正在推广一项计划，以替换公共照明中效率低下的路灯，以减少光污染。

解决方案

解决光污染的方法包括社会，法律和技术措施。

-社会

重要的是要提高人们对光污染，其后果和解决方案的认识，以便获得市民对其控制的支持。需要支持相关的立法措施以及在家庭和社区中合理使用照明。

-法律

合法权利有多种，包括必须受到保护以免受光污染的权利。从权利到保护夜空景观作为景观的一部分，再到保护自然栖息地。

因此，必须制定法律来规范照明的使用，限制光污染。也就是说，通过法规来确定照明的使用期限和合理使用照明的适当设备的实施时间。

除空中航行的要求外，特别重要的是禁止在地平线上方发光。

-技术

队伍

有些带有计时器的灯可以将照明时间调整到严格必要的时间。同样，灯具必须严格将光线聚焦到所需区域，并避免其散射。

这意味着需要对照明系统进行适当的设计，并针对每种情况使用适当的设备。必须特别注意照明器的倾斜度，方向，特性和类型。

为了使光线不超过水平线，有合适的成型件可使灯具集中在地面上。

轻型

污染最小的光是单色的，也就是说，与白光不同，它是由单个波长（或很少的长度）组成的。理想的是低压钠灯（黄光），因为它们通过产生较少的干扰而产生较少的光污染。

分区

基于其实际的照明需求以及其对光污染的脆弱性，该区域的分区很重要。这样就可以建立适用于每个领域的法规和其他技术措施。

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