光污染防治

指預防和保護人體不受或減少強光源傷害的防治技術。光污染起因於現代工業、交通、城市照明和各種科學領域光的產生及對光的套用。比較常見的光污染是汽車燈的眩光，危害較大的是核爆炸閃光、電焊弧光和雷射。紅外線主要是對人體造成高溫傷害，長期接觸可使人眼視網膜、虹膜等部位受到傷害。紫外線主要傷害人的眼角膜和皮膚。光污染預防和防護方法主要有：①加強城市規劃與管理，改造汽車頭燈設計，改善工廠照明條件。②對紅外線、紫外線污染的場所採取必要的安全防護措施，儘量減少污染源。③採取多種個人防護措施，如戴防護眼鏡和面罩等。

基本介紹

• 中文名：光污染防治
• 外文名：Light pollution prevention and control
• 適用領域範圍：環境科學
• 起因：現代工業、交通、城市照明等
• 分類：白亮污染、人工白晝污染等
• 防治材料：新型玻璃材料、低輻射防曬膜等

光污染分類

白亮污染

現代不少建築物採用大塊鏡面或鋁合金裝飾門面，有的甚至整個建築物會用這種鏡面裝潢。也有一些建築物採用鋼化玻璃、釉面磚牆、鋁合金板、磨光花崗岩、大理石和高級塗料裝飾，明亮亮、白花花眩眼逼人。據測定，白色的粉刷面光反射係數為69%～80%，而鏡面玻璃的反射係數達82%～90%，比綠色草地、森林、深色或毛面磚石裝修的建築物的反射係數大10倍左右，大大超過了人體所能承受的範圍。

專家們研究發現，長時間在白色光亮污染環境下工作和生活的人，眼角膜和虹膜都會受到不同程度的損害，引起視力的急劇下降，白內障的發病率高達40%～48%。同時還使人頭昏心煩，甚至發生失眠、食慾下降、情緒低落、乏力等類似神經衰弱的症狀。

人工白晝污染

當夜幕降臨後，酒店、商場的廣告牌、霓虹燈使人眼花繚亂，一些建築工地燈火通明，光直衝雲霄、亮如白晝。

人工白晝對人體的危害不可忽視。由於強光反射，可把附近的居室照得如同白晝，在這樣的“不夜城”里，使人夜晚難以入睡，打亂了正常的生物節律，致使精神不振，白天上班工作效率低下，還時常會出現安全方面的事故。據國外的一項調查顯示，有三分之二的人認為人工白晝影響健康，84%的人認為影響睡眠，同時也使昆蟲、鳥類的生殖遭受干擾，甚至昆蟲和鳥類也可能被強光周圍的高溫燒死。

彩光污染

彩光活動燈、螢光燈以及各種閃爍的彩色光源則構成了彩光污染，危害人體健康。據測定，黑光燈可產生波長為250～320nm的紫外線，其強度遠遠高於陽光中的紫外線，長期暴露在這種黑光燈下，會加速皮膚老化，還會引起一系列神經系統症狀，諸如頭暈、頭痛、噁心、食欲不振、乏力、失眠等。彩光污染不僅有損人體的生理機能，還會影響到人的心理，

長期處在彩光燈的照射下，其心理積累效應，也會不同程度引起倦怠無力、頭暈、性慾減退、陽痿、月經不調、神經衰弱等身心方面的疾病。此外，紅外線、紫外線也正日益嚴重地污染環境。

眩光污染

汽車夜間行駛時照明用的頭燈、廠房中不合理的照明布置等都會造成眩光。某些工作場所，例如火車站和機場以及自動化企業的中央控制室，過多和過分複雜的信號燈系統也會造成工作人員視覺銳度的下降，從而影響工作效率。焊槍所產生的強光，若無適當的防護措施，會傷害人的眼睛，長期在強光條件下工作的工人(如冶煉工、熔燒工、吹玻璃工等)也會由於強光而使眼睛受害。

視覺污染

視覺污染指的是城市環境中雜亂的視覺環境。例如城市街道兩側雜亂的電線、電話線、雜亂不堪的垃圾廢物、亂七八糟的貨攤和五顏六色的廣告招貼等。

雷射污染

雷射污染也是光污染的一種特殊形式。由於雷射具有方向性好、能量集中、顏色純等特點，而且雷射通過人眼晶狀體的聚焦作用後，到達眼底時的光強度可增大幾百至幾萬倍，所以雷射對人眼有較大的傷害作用。雷射光譜的一部分屬於紫外和紅外範圍，會傷害眼結膜、虹膜和晶狀體，功率很大的雷射能危害人體深層組織和神經系統。近年來，雷射在醫學、生物學、環境監測、物理學、化學、天文學以及工業等多方面的套用日益廣泛，雷射污染愈來愈受到人們的重視。

紅外線污染

紅外線近年來在軍事、人造衛星以及工業、衛生、科研等方面的套用日益廣泛，因此紅外線污染問題也隨之產生。紅外線是一種熱輻射，對人體可造成高溫傷害。較強的紅外線可造成皮膚傷害，其情況與燙傷相似，最初是灼痛，然後是造成燒傷。紅外線對眼的傷害有幾種不同情況，波長為7500～13000埃的紅外線對眼角膜的透過率較高，可造成眼底視網膜的傷害，尤其是11000埃附近的紅外線，可使眼的前部介質(角膜、晶體等)不受損害而直接造成眼底視網膜燒傷。波長19000埃以上的紅外線，幾乎全部被角膜吸收，會造成角膜燒傷(混濁、白斑)，波長大於14000埃的紅外線的能量絕大部分被角膜和眼內液所吸收，透不到虹膜，只是13000埃以下的紅外線才能透到虹膜，造成虹膜傷害。人眼如果長期暴露於紅外線可能引起白內障。

紫外線污染

紫外線最早是套用於消毒以及某些工藝流程。近年來它的使用範圍不斷擴大，如用於人造衛星對地面的探測。紫外線的效應按其波長而不同，波長為1000～1900埃的真空紫外部分，可被空氣和水吸收；波長為1900～3000埃的遠紫外部分，大部分可被生物分子強烈吸收；波長為3000～3300埃的近紫外部分，可被某些生物分子吸收。

紫外線對人體主要是傷害眼角膜和皮膚。造成角膜損傷的紫外線主要為2500～3050埃部分，而其中波長為2880埃的作用最強。角膜多次暴露於紫外線，並不增加對紫外線的耐受能力。紫外線對角膜的傷害作用表現為一種叫做畏光眼炎的極痛的角膜白斑傷害，除了劇痛外，還導致流淚、眼瞼痙攣、眼結膜充血和睫狀肌抽搐。紫外線對皮膚的傷害作用主要是引起紅斑和小水皰，嚴重時會使表皮壞死和脫皮。人體胸、腹、背部皮膚對紫外線最敏感，其次是前額、肩和臀部，再次為腳掌和手背。不同波長紫外線對皮膚的效應是不同的，波長2800～3200埃和2500～2600埃的紫外線對皮膚的效應最強。

光污染防治材料

新型玻璃材料

為了避免日趨嚴重的城市光污染繼續蔓延，我國建設部門現正針對城市玻璃幕牆的使用範圍、設計和製作安裝起草法規，以進行統一有效的管理。專家認為，目前消除光污染只能以預防為主，並應嚴限比例審批，儘量讓這些玻璃幕牆建築遠離交通路口、繁華地段和住宅區。此外對傳統的玻璃幕牆進行改進，也是有效的措施之一。例如，以凝膠法鍍膜玻璃等作為建築玻璃幕牆。凝膠法鍍膜玻璃是一種新型深加工產品。經凝膠鍍膜處理後，改善了原來玻璃的光學性能，使產品具有良好的節能性、遮光性、耐腐蝕性和濕控效應，並有使反射光線變得柔和的效果且鍍膜牢固。

低輻射防曬膜

低輻射防曬膜通常具有隔熱、節能、防紫外線、防爆等功效，汽車、火車、輪船等交通工具的玻璃門窗可貼用低輻射防曬膜。另外，低輻射防曬膜具有陽光光譜選擇性控制功能，將它貼在玻璃上，能阻隔紫外線的通過，紅外線反射率可高達95%，眩光阻隔率超過78%，同時有選擇地讓可見光透過。

防眩板

防眩板是高速公路上為解決對向車燈眩光，安裝在中央分隔帶上的一種交通安全產品。防眩板能有效吸收紫外線光源，可以按照設定的角度將其安裝在公路的隔離墩上，有效防止對駕駛車輛燈光帶來的光暈對駕駛的影響，從而提高行駛安全，它可以取代隔離墩上的輪廓標的作用。防眩板的規格和種類很多。從成型工藝上講，有玻璃鋼模壓成型、玻璃鋼擠出成型、塑膠滾塑成型、塑膠吹塑成型、塑膠注塑成型和塑膠擠出成型等；從尺寸分布上看，高度從70cm至1.1m，寬度從140mm至290mm，厚度從3mm至70mm等各種規格的都有；根據材質不同又分為SMC玻璃鋼、DMC玻璃鋼、HDPE(高密度聚乙烯)、PVC(聚氯乙烯)、ABS等。

光污染防治措施

(一) 將光污染納入環境防治範疇，加強城市玻璃幕牆的規劃控制管理

從環境、氣候、功能和規劃要求出發，對目標建築物是否採用玻璃幕牆做充分認證，實施總量控制和管理。建築物玻璃幕牆光污染影響與陽光照射時間、角度有直接關係。處於東南邊的房子日照強，要減少或避免使用玻璃幕牆來裝飾，而北邊的房子日照較弱、時間較短，相對適合安裝玻璃幕牆。

針對防止玻璃幕牆反光的問題，華僑大學建築學院冉茂字教授建議：第一，選材要選用材質粗糙的毛玻璃等，而不應使用全反光玻璃；第二，要注意玻璃幕牆安裝的角度，儘量不要在凹形、斜面建築物使用玻璃幕牆；第三，可以在玻璃幕牆內安裝雙層玻璃，在內側的玻璃貼上黑色的吸光材料，這樣能大量地吸收光線，避免反射光影響市民。另外加快新型玻璃材料的研究、開發和使用，最佳化玻璃幕牆的構造設計。其中，通過對現有玻璃幕牆的加工處理減少定向反射光，是一種最為簡捷有效的解決玻璃幕牆光污染的方法。

(二) 加強夜景照明的生態設計，減少人工白晝污染

夜間燈光的主要功能是照明，其次是美化，照明有一定的光線強度即可。過亮會干擾車輛和行人，甚至破壞生態環境。美化夜景需要柔和、溫馨的燈光，否則效果會適得其反，讓人感覺不適。夜景照明應根據需要而設計，並且充分考慮生態環境因素。規劃首先應在綜合考慮城市的功能屬性、環境特徵和景觀資源的基礎上，對城市區域進行照明區劃。例如區域亮度等級劃分，這有利於城市照明的亮度控制和節能。

(三) 改善固定光源的照射，使其準確地照射到需要的地方，減少反射

比如在道路照明中，儘量採用截光型燈具和密閉式固定光源。垂直於地面向上的光線很快消失在大氣層中，而接近水平方向的光線卻在穿過大氣層之前經過多次反射，水平面向上10°的光線傳播的路程相當於5.6個大氣層的厚度。因此在傳播過程中造成了更大範圍內的光污染。用截光型燈具可以減少其他角度的光散射，是減少光污染的重要方法之一。密閉式的固定光源可減少光線泄漏至發射平面以上空間的可能性。此外，改善光源的發射方法及方向使得所有光線皆可控，可以降低漫輻射、提高效率並減少照明系統的開啟。

（四）改善光源的種類,使得光波較不容易產生光害問題

很多天文學家向其所在的地方推薦使用低壓鈉蒸氣燈,這是因為低壓鈉蒸氣燈功率高、價格便宜，而且單波長的特性使其釋出的光線極易隔濾。美國加利福尼亞州聖荷西在1980年將所有街燈均改為使用低壓鈉蒸氣燈，大大方便了其附近的利克天文台的觀星活動。其他州如亞利桑那州和夏威夷州等也相繼推行了相似的計畫。

（五）通過科學合理的規劃(如城市綠化生態空間及色彩規劃)減緩光污染

不同的受光體對光的吸收和反射能力不同，綠色植物可以將反射光轉變為漫反射，從而達到防治光污染的目的。因此，加強城市綠地景觀規劃設計，擴大綠地面積，實施綠化工程，改平面綠化為立體綠化，可以減少城市區域光污染。另外，合理的城市色彩規劃也可以起到減輕光污染的作用。例如，在裝飾高樓大廈的外牆面、室內環境時，用米黃、淺藍代替刺眼的顏色會給人們帶來視覺上的舒適感，從而減輕光污染對人眼的傷害。

建築物照明可靈活採用不同的方法，如內透光等，減少照明需求及相應的光污染。對於建築物的泛光照明，儘量採用從上向下投射光的方法，從而更好地控制光線不直接進入天空；如果要採用從下向上的投光做法。應精心計算燈具的投射角度，施工時也應儘量對準目標，避免光線進入天空。在照明設計時，功率超過100W的燈具儘量採用下照型。另外反射面的反射比也不宜過大。

此外，重新評估或設計現在的照明計畫，只在真正需要照明的地方設定光線照射，其他地方則儘可能去除光源，既可節能又能減少光污染。增強個人防護意識，按需及時採取個人防護措施，如戴防護眼鏡和防護面罩等。光污染的防護鏡有反射型防護鏡、吸收型防護鏡、反射-吸收型防護鏡、光化學反應型防護鏡、光電型防護鏡、變色微晶玻璃型防護鏡等類型。