光污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響概述

1、光污染對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響概述宋潤(rùn)詰，10300220029摘要：光污染是繼廢水、廢棄、固體廢棄物、噪聲后的第五個(gè)污染源。研究發(fā)現(xiàn), 光污染會(huì)直接導(dǎo)致動(dòng)植物生理和生態(tài)出現(xiàn)紊亂。本文敘述了光污染會(huì)導(dǎo)致的不良 后果。關(guān)鍵詞：光污染生態(tài)一、概論比起為公眾所熟知的廢水、廢氣、固體廢棄物、噪聲污染，光污染是一個(gè)相 對(duì)較新的名詞。當(dāng)前階段下，光污染是天文學(xué)和生態(tài)學(xué)名詞。 光污染對(duì)生態(tài)學(xué)的 影響，相對(duì)研究較少，但現(xiàn)有相關(guān)研究無一不指出光污染對(duì)包括人在內(nèi)的生物產(chǎn) 生不良影響，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)有著某種程度的破壞。在微觀層面上，噪光污染會(huì)直接影響動(dòng)植物個(gè)體。動(dòng)物的循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系 統(tǒng)等會(huì)受到噪光污染的影響。在宏觀層面上，光

2、污染影響到動(dòng)植物的行為，直接影響局部生態(tài)環(huán)境，某些 時(shí)候甚至于在較大范圍內(nèi)的生態(tài)造成影響。人作為生物圈中的一份子，生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)的一員，光污染的危害人類同樣無法 回避。對(duì)于光污染，我們應(yīng)當(dāng)盡力促使政府完善法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并催生全國(guó)性的法律，使光污染和其他種類污染一樣，受到妥善的處理。二、光污染的基本概念光污染與傳統(tǒng)上的“三廢”污染不同，屬于物理能量污染，與噪聲污染類型 近似。與噪聲污染相同，光污染具有非長(zhǎng)期性、相對(duì)性和主動(dòng)侵害的特點(diǎn)。非長(zhǎng) 期性是指光污染本身不會(huì)累加，關(guān)閉光源自然會(huì)制止光污染。相對(duì)性分為兩個(gè)方 面，一是只有在一定的環(huán)境背景下才會(huì)有光污染， 光污染是相對(duì)于背景說的；二 是對(duì)一些人

3、噪光屬于污染，是否是光污染不同人員具有不同的結(jié)論。 主動(dòng)侵害性 是即使有躲避的愿望，也往往無力回避。最早提出“光污染”概念的是天文學(xué)家。城市的發(fā)展使得城市上空夜間燈光 過亮，天文觀測(cè)受到影響。然而，光污染驅(qū)走的豈止是星星呢？當(dāng)今地球上愈來 愈多的人造夜間光源，為生態(tài)環(huán)境等帶來不可忽視的危害。光污染主要分為人工白晝、白亮污染和彩光污染等。人工白晝指的是在夜晚 中過強(qiáng)或過剩的照明光源形成的光污染。 夜間聚集的各種照明燈光是人工白晝的 主要污染源。自上世紀(jì)末以來，隨著城市夜間景觀建設(shè)的不斷進(jìn)行，城市中，尤 其是如北京、上海等特大城市，夜間照明猶如白晝，形成“不夜城”。往往在城市景觀建設(shè)中，存在你亮，

4、我更亮的誤區(qū)。白亮污染指的是玻璃幕墻、瓷磚或磨光大理石等建材反射光線造成的光污 染。由于只出現(xiàn)在白天，此種光污染在天文學(xué)領(lǐng)域關(guān)注較少， 但白亮污染嚴(yán)重影 響普通居民的生活和學(xué)校、醫(yī)院、養(yǎng)老院等場(chǎng)所的相關(guān)活動(dòng)，是普通居民最常關(guān) 注的光污染種類。在上海等大城市，對(duì)于使用玻璃幕墻建筑的建設(shè)，有著相關(guān)的 規(guī)定，使白亮污染的影響降至較低水平。彩光污染指的是夜總會(huì)中黑光燈、旋轉(zhuǎn)燈，及廣告燈光、霓虹燈等彩色光源 造成的光污染。其特征是會(huì)產(chǎn)生固定波長(zhǎng)的電磁波污染， 對(duì)于部分波長(zhǎng)可能使危 害更大。彩色光源光照強(qiáng)度往往較強(qiáng)，并且可能產(chǎn)生迅速變化的彩色光源。光線是生物活動(dòng)的重要參考依據(jù)。在工業(yè)社會(huì)以前，“日出而作，

5、日落而息”是人類活動(dòng)的重要規(guī)律。對(duì)于大部分動(dòng)物，光線的強(qiáng)弱是動(dòng)物對(duì)外界時(shí)間季節(jié)感 知的重要依據(jù)。許多動(dòng)物具有趨光性，光線同樣是動(dòng)物判別方向的重要工具。 光 線的強(qiáng)弱會(huì)造成溫度的局部變化，局部溫度的變化足以使區(qū)域內(nèi)動(dòng)植物受到影 響。光污染歸根結(jié)底也是一種電磁波污染， 對(duì)一些對(duì)電磁波感受靈敏的動(dòng)物， 非 自然光同樣會(huì)影響它們對(duì)電磁波的感知。三、光污染對(duì)生物個(gè)體生理的影響光污染對(duì)動(dòng)物生理有著不可忽視的影響。青少年近視情況不斷增加，與光污 染關(guān)系的研究相對(duì)較少。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)學(xué)研究表明，對(duì)新生的小雞放在有著強(qiáng)烈光污 染的環(huán)境下，屈光度負(fù)值升高，平均眼軸明顯比正常長(zhǎng) 2mm左右。對(duì)于年幼 生物，眼球發(fā)育過程中

6、容易受到光污染影響而導(dǎo)致發(fā)育畸形，受到長(zhǎng)時(shí)間強(qiáng)光刺激會(huì)導(dǎo)致眼軸拉長(zhǎng)，引發(fā)近視。由此可見，光污染對(duì)動(dòng)物，尤其是較高等的鳥綱、 哺乳綱動(dòng)物的眼睛的傷害，絕非捕風(fēng)捉影，而是強(qiáng)有力的現(xiàn)實(shí)。此外，光污染對(duì)生物的循環(huán)系統(tǒng)也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)影響。實(shí)驗(yàn)表明，受光污染的 小鼠耳廓微血管，比處在黑暗中的小鼠，會(huì)出現(xiàn)成像模糊，血管擴(kuò)張，紅細(xì)胞聚 集等異常情況。對(duì)于同波長(zhǎng)的光，功率越高影響越大；對(duì)于同一功率的光，波長(zhǎng) 為637.3nm的光影響最大。長(zhǎng)時(shí)間的照射，會(huì)使小鼠循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，影響 生理狀況。不僅上述兩種危害，光污染對(duì)動(dòng)物的神經(jīng)系統(tǒng)也可能造成普遍的不良影響， 而腫瘤細(xì)胞的表達(dá)也可能與光照有關(guān)。四、光污染對(duì)生物行為

7、和生態(tài)環(huán)境的影響由于光是影響動(dòng)物行為的重要因素，光污染對(duì)動(dòng)物行為也會(huì)有許多不良影 響。光照是動(dòng)物確認(rèn)自身生活節(jié)律的重要依據(jù)。 眾所周知，對(duì)家畜進(jìn)行夜間照明 可以使家畜生長(zhǎng)速度加快，正是通過光照影響動(dòng)物生活節(jié)律的例子。 然而這種強(qiáng) 行改變動(dòng)物生活節(jié)律的行為絕非百利無害?？焖偕L(zhǎng)帶來的是動(dòng)物休息不足，神 經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不適，最終影響動(dòng)物整體的身體狀況。許多動(dòng)物不僅靠光照確定生活節(jié)律，同樣靠光線確定方向。一些鳥類在城市 強(qiáng)大的光暈下無法分辨方向，或者撞上較高的建筑物等。如安大略省伊利湖處燈 塔有大量夜間遷徙鳥類死亡，經(jīng)調(diào)查其原因就是照明。經(jīng)過改變照明方式，鳥類 死亡的數(shù)量大大降低了。 Jas on J,

8、 Charles M Fran cis. The effects of light characteristics on avia n mortality at lighthouse.Journal of Avian Biology,2003,34:328-333.有些動(dòng)物的行為有一定的時(shí)間（如交配），大量的人造光源使得一些動(dòng)物無 法分辨具體時(shí)間，而停止或在不適宜時(shí)間采取某些行為。 除去少數(shù)晝伏夜出的動(dòng) 物，大部分動(dòng)物都是在夜間休息的。但是夜間的人造光源使許多夜伏動(dòng)物繼續(xù)活 動(dòng)，造成動(dòng)物的死亡。一些動(dòng)物（如鞘翅目螢科昆蟲）利用光進(jìn)行通信，在人工 白晝下它們發(fā)光無法被同類捕捉到， 交配等行為受到

9、阻礙，導(dǎo)致該類動(dòng)物數(shù)量減 少。很多動(dòng)物都具有趨光性。昆蟲、鳥類都有向光源飛行的本能。而大量的人造 光源會(huì)使得有趨光性的動(dòng)物出現(xiàn)事故。 研究證明，相對(duì)于高壓鈉燈，鹵化物燈對(duì) 昆蟲的吸引力更強(qiáng)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)過程中一些昆蟲（如蟬、蜻蜓等）本不應(yīng)在 深夜活動(dòng)，卻同樣受到燈光吸引。同時(shí)鳥類等也會(huì)受到燈光吸引， 造成一些昆蟲 和鳥類的較多死亡；同時(shí)一些害蟲可能受到光照吸引聚集，從而引發(fā)局部區(qū)域內(nèi)的災(zāi)害4人工白晝會(huì)延長(zhǎng)晝行生物的捕食時(shí)間，使捕食者更加收益。 陳紅娟等，光污染對(duì)小雞眼軸及屈光度的影響，山東醫(yī)藥，2011，51（ 1）: 31-32. 湯雪峰，光污染對(duì)生物體影響的實(shí)驗(yàn)探索，1028708 07

10、-0029. * 劉鳴等，光污染對(duì)生態(tài)的影響及防治對(duì)策，上海環(huán)境科學(xué), 唐漪波等，光污染現(xiàn)象研究報(bào)告.我們知道，食 物鏈?zhǔn)欠浅＞傻钠胶怏w系，如果認(rèn)為破壞其中一部分，就會(huì)導(dǎo)致食物鏈整體受 到破壞，從而引發(fā)物種數(shù)量減少乃至滅絕的危機(jī)。同樣，光污染也會(huì)使植物受到影響。植物的生長(zhǎng)受各種生長(zhǎng)因子的調(diào)配，而 這些生長(zhǎng)因子的產(chǎn)生與光的強(qiáng)弱、溫度的高低息息相關(guān)。人工白晝不僅抑制夜間 開花植物的開花繁殖，縮短晝間開花植物的花期，更會(huì)使一些植物的種子在冬天 萌發(fā)，造成冰凍死亡。五、小結(jié)光污染嚴(yán)重影響了動(dòng)植物的生長(zhǎng)，并在一些方面得到了實(shí)驗(yàn)的證實(shí)。但是對(duì) 于光污染的研究還相當(dāng)不完善。對(duì)于動(dòng)植物生理影響的應(yīng)當(dāng)擴(kuò)充研究方向，研究 不同系統(tǒng)遭受光污染是否會(huì)有變化； 對(duì)于生物行為和生態(tài)環(huán)境，應(yīng)當(dāng)將研究理論 化，在建立數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上控制變量，以研究光污染是否會(huì)對(duì)模型產(chǎn)生影響， 并將影響量化。最后