光污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響概述

1、光污染對生態(tài)系統(tǒng)的影響概述宋潤詰，10300220029摘要：光污染是繼廢水、廢棄、固體廢棄物、噪聲后的第五個污染源。研究發(fā)現(xiàn), 光污染會直接導(dǎo)致動植物生理和生態(tài)出現(xiàn)紊亂。本文敘述了光污染會導(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，光污染是一個相 對較新的名詞。當(dāng)前階段下，光污染是天文學(xué)和生態(tài)學(xué)名詞。 光污染對生態(tài)學(xué)的 影響，相對研究較少，但現(xiàn)有相關(guān)研究無一不指出光污染對包括人在內(nèi)的生物產(chǎn) 生不良影響，對生態(tài)系統(tǒng)有著某種程度的破壞。在微觀層面上，噪光污染會直接影響動植物個體。動物的循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系 統(tǒng)等會受到噪光污染的影響。在宏觀層面上，光

2、污染影響到動植物的行為，直接影響局部生態(tài)環(huán)境，某些 時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，光污染具有非長期性、相對性和主動侵害的特點。非長 期性是指光污染本身不會累加，關(guān)閉光源自然會制止光污染。相對性分為兩個方 面，一是只有在一定的環(huán)境背景下才會有光污染， 光污染是相對于背景說的；二 是對一些人

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)老院等場所的相關(guān)活動，是普通居民最常關(guān) 注的光污染種類。在上海等大城市，對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。其特征是會產(chǎn)生固定波長的電磁波污染， 對于部分波長可能使危 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。光線是生物活動的重要參考依據(jù)。在工業(yè)社會以前，“日出而作，

5、日落而息”是人類活動的重要規(guī)律。對于大部分動物，光線的強(qiáng)弱是動物對外界時間季節(jié)感 知的重要依據(jù)。許多動物具有趨光性，光線同樣是動物判別方向的重要工具。 光 線的強(qiáng)弱會造成溫度的局部變化，局部溫度的變化足以使區(qū)域內(nèi)動植物受到影 響。光污染歸根結(jié)底也是一種電磁波污染， 對一些對電磁波感受靈敏的動物， 非 自然光同樣會影響它們對電磁波的感知。三、光污染對生物個體生理的影響光污染對動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)系的研究相對較少。經(jīng)過統(tǒng)計學(xué)研究表明，對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 2mm左右。對于年幼 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，受到長時間強(qiáng)光刺激會導(dǎo)致眼軸拉長，引發(fā)近視。由此可見，光污染對動物，尤其是較高等的鳥綱、 哺乳綱動物的眼睛的傷害，絕非捕風(fēng)捉影，而是強(qiáng)有力的現(xiàn)實。此外，光污染對生物的循環(huán)系統(tǒng)也會產(chǎn)生相應(yīng)影響。實驗表明，受光污染的 小鼠耳廓微血管，比處在黑暗中的小鼠，會出現(xiàn)成像模糊，血管擴(kuò)張，紅細(xì)胞聚 集等異常情況。對于同波長的光，功率越高影響越大；對于同一功率的光，波長 為637.3nm的光影響最大。長時間的照射，會使小鼠循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生混亂，影響 生理狀況。不僅上述兩種危害，光污染對動物的神經(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、光污染對生物行為

7、和生態(tài)環(huán)境的影響由于光是影響動物行為的重要因素，光污染對動物行為也會有許多不良影 響。光照是動物確認(rèn)自身生活節(jié)律的重要依據(jù)。 眾所周知，對家畜進(jìn)行夜間照明 可以使家畜生長速度加快，正是通過光照影響動物生活節(jié)律的例子。 然而這種強(qiáng) 行改變動物生活節(jié)律的行為絕非百利無害?？焖偕L帶來的是動物休息不足，神 經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生不適，最終影響動物整體的身體狀況。許多動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.有些動物的行為有一定的時間（如交配），大量的人造光源使得一些動物無 法分辨具體時間，而停止或在不適宜時間采取某些行為。 除去少數(shù)晝伏夜出的動 物，大部分動物都是在夜間休息的。但是夜間的人造光源使許多夜伏動物繼續(xù)活 動，造成動物的死亡。一些動物（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)致該類動物數(shù)量減 少。很多動物都具有趨光性。昆蟲、鳥類都有向光源飛行的本能。而大量的人造 光源會使得有趨光性的動物出現(xiàn)事故。 研究證明，相對于高壓鈉燈，鹵化物燈對 昆蟲的吸引力更強(qiáng)，同時發(fā)現(xiàn)，實驗過程中一些昆蟲（如蟬、蜻蜓等）本不應(yīng)在 深夜活動，卻同樣受到燈光吸引。同時鳥類等也會受到燈光吸引， 造成一些昆蟲 和鳥類的較多死亡；同時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人工白晝會延長晝行生物的捕食時間，使捕食者更加收益。 陳紅娟等，光污染對小雞眼軸及屈光度的影響，山東醫(yī)藥，2011，51（ 1）: 31-32. 湯雪峰，光污染對生物體影響的實驗探索，1028708 07

10、-0029. * 劉鳴等，光污染對生態(tài)的影響及防治對策，上海環(huán)境科學(xué), 唐漪波等，光污染現(xiàn)象研究報告.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，光污染也會使植物受到影響。植物的生長受各種生長因子的調(diào)配，而 這些生長因子的產(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)重影響了動植物的生長，并在一些方面得到了實驗的證實。但是對 于光污染的研究還相當(dāng)不完善。對于動植物生理影響的應(yīng)當(dāng)擴(kuò)充研究方向，研究 不同系統(tǒng)遭受光污染是否會有變化； 對于生物行為和生態(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對模型產(chǎn)生影響， 并將影響量化。最后