FÉNYSZENNYEZÉS: JELLEMZŐK, OKOK, HATÁSOK, MEGOLDÁSOK - KÖRNYEZET - 2025

A fényszennyezés a mesterséges fényforrások természetébe történő beavatkozás, amely negatív hatást gyakorol az élőlényekre vagy az emberi érdekeket. Kevés figyelmet fordítottak a fényszennyezésre, ám ennek van hatása a természetes fény-sötét ciklusok megváltoztatásával.

Az emberek sokáig tevékenységükhöz használták az éjszakát, mesterségesen megvilágítva és ezáltal befolyásolva a természetes környezetet. A fényszennyezés tudatossága csak a 60-70-es években (20. század) derült ki, amikor a csillagászok figyelmeztettek erre. Ennek oka az, hogy a városok tükröződése zavarja a csillagászati ​​obszervatóriumok megfigyeléseit és méréseit.

A Föld bolygójának szennyeződése. Forrás: Dominic Alves

A mesterséges fény szóródik a környezetbe, és tükröződésének és refrakciós tulajdonságainak köszönhetően magában foglalja a környező teret. A reflexió határozza meg, hogy a fotonok (az elemi fényegységek) visszapattannak a felületektől és részecskéktől, amelyekre hatással vannak.

A fényszennyezés oka a mesterséges fény generálása az emberek által, feleslegesen és ellenőrzés nélkül. Az emberi népesség növekedése és koncentrációja a városi központokban generálja ezt a növekvő fényigényt.

Ezenkívül a fény szennyező anyagként való képességének tudatlansága nem teszi szükségessé annak megfelelő ellenőrzését. A rosszul irányított utcai világítás, a fényes hirdetőtáblák és az éjszakai gépjárműforgalom felesleges fényt teremtenek.

A fényszennyezés a fényt kibocsátó lámpa típusától függően változik, a legszennyezőbb azok közül, amelyek kékefehér fényt nyújtanak. A fény szennyezi a környezetet, amikor behatol a magánterületekbe és a káprázatos vagy rendetlen területekbe.

A kibocsátó forrás szerint a környezetszennyezés a köz- vagy magánvilágításból, a reklámokból, a járművek fényszóróiból és a szórakoztató reflektorokból származik.

A fényszennyezés negatív hatással van az emberre, mivel megváltoztatja biológiai óráját. Ez idegproblémákat, álmatlanságot és még a hormonális egyensúlyhiányokat idéz elő az egészségre.

Hasonlóképpen, akadályozza a csillagászati ​​obszervatóriumok tevékenységét, mivel a városok tükröződése megakadályozza az éjszakai égbolt észlelését. Ez szintén megfosztja a polgárokat esztétikai élménytől.

Másrészről, a könnyű szennyezés a villamos energia pazarlását jelenti, amely gazdasági veszteségeket és erőforrások pazarlását jelenti. Ezen túlmenően az elpazarolt fény előállítása során egyéb szennyező anyagokat, például CO2-t képződtek.

A fényszennyezés negatív hatással van a természetes ökoszisztémákra, és hatással lehet a vándorló madarakra, valamint a rovarokra és a békákra. A fény megváltoztatja a kis teknősök tenger felé vezető utat, miután a tojásokat a strandon kikelték.

A nappali-éjszakai ciklus megváltoztatása általában megváltoztatja az élőlények viselkedését. Ezek a változások befolyásolják táplálkozást, szaporodást és a ragadozó-zsákmány viszonyt. A növények megváltoznak a fotóperiódusban (válasz a nappali és éjszakai időtartamra), a virágzás következményeivel.

A világon a legnagyobb fényszennyezés a legfejlettebb országokban és a nagyvárosokban fordul elő. A fényszennyezés fő forrásai az Amerikai Egyesült Államok, Európa, India északi része, Tajvan, Japán és Kína keleti partján találhatók.

A fényszennyezés társadalmi, jogi és technikai megoldásai. Társadalmi szempontból tudatosítani kell az ilyen típusú szennyezés létezését és annak hatásait.

Jogi szempontból szigorú törvényekre van szükség a világítás használatának szabályozására. Hasonlóképpen, meg kell tiltani a horizont felett a túlzott fényt, és garantálni kell a megfelelő műszaki intézkedések végrehajtását.

Technikai szempontból léteznek olyan világítási rendszerek, amelyek megfelelő lámpákat tartalmaznak (monokróm), valamint a megfelelő irányban. Vannak olyan időzítők is, amelyek lehetővé teszik a világítási idő szabályozását.

jellemzők

A fényszennyezés a mesterséges fényre utal, amikor azt túlzottan vagy azon belül kibocsátják, amelyen működik. A fény diffúziójának jellemzői, például a visszaverődés, a városok úgynevezett világító fényét generálják.

Vagyis a kibocsátott fény visszatükröződik a felületektől, és a légkör felé haladva visszatükrözi a visszatérő légköri részecskéket.

Bortle sötétség skálája az égen

John E. Bortle 2001-ben létrehozott egy skálát (1-től 9-ig) annak mérésére, hogy mennyire fényes az éjszakai égbolt. Az 1. szint a földön megfigyelhető legsötétebb égbolt, a legtöbb csillaggal. Míg a 9. szint egy éjszakai égboltnak felel meg, egy nagy város központjától, ahol kevés csillag látható.

Okoz

A fényszennyezés alapvető oka a fény kibocsátása a mesterséges világítás révén. Ezt viszont az emberi szükségletek sorozata határozza meg, amely magában foglalja:

- Engedélyezze az éjszakai tevékenységeket.

- A polgárok biztonságának feltételeinek megteremtése.

- A járműforgalom biztonságának megkönnyítése.

- A gazdasági tevékenység kiterjesztése.

- Reklám világítás.

- Díszvilágítás.

Ez a fénykibocsátás három fő tényező hatására okozhat szennyezést:

Közvetlen kiadás

Ez a fényszennyezés elsődleges tényezője, mivel a mesterséges fényt a sötét környezetbe bocsátják ki, hogy megvilágítsák. Intenzitásának köszönhetően erőteljes szennyezésforrás, és általában többirányú.

A modern város fényforrás, számtalan fényforrás kombinációjának köszönhetően, beleértve a köz- és magánvilágítást is. Ide tartoznak az utcai és avenue utcai lámpák vagy lámpák, a házakban és az épületekben a gazdasági tevékenységekhez használt lámpák, világító táblák, hirdetőtáblák és járművek fényszórói.

Ez a kibocsátott fény közvetlenül szennyező hatását válthatja ki, amikor az élőlények élőhelyére irányítja. Hasonlóképpen, másodlagosan meg tudja csinálni reflexió vagy refrakció útján.

Tükrözés a megvilágított felületeken

A kibocsátott fény visszatükröződik az urbanizált terület felületén, például utcák, épületek, jelzőtáblák és a működési sugárban lévő bármely tárgy esetében. Amikor a fotonok ütköznek ezekkel a felületekkel, akkor különböző irányokba visszatükröződnek, és ezáltal a város ragyogó fényt generál.

Ez a másodlagos szennyezési tényező azonban nyilvánvalóan gyengébb, mint az első. Valójában azokban a városokban, ahol az izzók megfelelően vannak irányítva, a visszaverődés szennyező hatása jelentősen csekély.

Tükröződés légköri részecskékben

Végül a kibocsátott és visszavert fény a légkör felé irányul, és ott ütközik a szuszpendált részecskékkel.

típusai

A fényszennyezést különféle módon lehet besorolni, attól függően, hogy milyen típusú lámpa készíti azt, jellemzőitől vagy forrásától.

- A lámpa típusa szerint

A fényszennyezés a fényt kibocsátó lámpa típusától függően változhat. A monokróm lámpák, például a nátriumlámpák kevésbé szennyezőek, mint a fehér fényű lámpák, például a fénycsövek vagy egyes LED-ek.

- Jellemzői szerint

Kivetített fény diffúzió

A fény szórása szórt, és jelentősen hozzájárul a városi központok által kibocsátott vakító fénynek.

Invazív fény

Amikor a külső fényforrás behatol a házakba vagy olyan területeken, ahol világítási funkciója nem felel meg, szennyező anyaggá válik.

Csillogás vagy vakító fény

A túlzott vagy hirtelen megvilágítás a gyalogosok és a járművezetők számára vakító fényt okoz, és baleseteket okozhat. Például a jármű távolsági gerendái.

Heterogén világítás vagy túlzsúfoltság

Nem szabályos megvilágítású, eltérő fényforrásokkal rendelkező területek, amelyek zavart, zavart, zavart és stresszt okoznak. Például sok világító jel és utcai világítás.

Hasonlóképpen, azok a területek is bemutathatók, ahol a mesterséges világítás meghaladja az ott elvégzendő feladatokat.

- A forrás szerint

utcai világítás

Ez a legnagyobb fényszennyezés forrása, amely létezik, különösen akkor, ha a világítási rendszert nem megfelelően tervezték meg. Ez a forrás felelős a fényszennyezés 40-60% -áért, mind a kivetített, mind az invazív fény szórása révén.

Könnyű figyelmeztetések

Néhány nagyvárosban, például New Yorkban vagy Tokióban ez a fényforrás eléri a magas előfordulási szintet. A vetített és invazív fény diffúziója által okozott szennyezés közvetlen oka, mivel a horizont felett bocsát ki.

Jármű fényszórók

Ez egy mobil és változó forrás, és a magas éjszakai forgalmú városokban a fényszennyezés fontos tényezőjévé válik. A fényszóró típusától és ha nem felelnek meg a használatára vonatkozó szabályoknak, ez a tükröződés okozta.

Saját világítás

Az otthonok, különösen a nagyvárosok épületeinek fényei jelentős fényszennyezést okoznak.

reflektorok

Általában ez a pont fényszennyezésének forrása, mivel a nyilvános kiállításokon használt reflektorok. A szennyezés a kivetített és invazív fény diffúziójával történik.

Effektusok szerkesztése

A fényszennyezés hatásait három nagy kategóriába lehet sorolni:

- Hatások az éjszakai égboltra

A városok tükröződése által okozott fényszennyezés láthatatlanná teszi az éjszakai égboltot. A csillagokat a (saját vagy visszavert) fényerő kontrasztjának köszönhetően láthatjuk az égi sötétség összefüggésében.

Az égbolt éjszakai fényszennyeződéssel és anélkül. Forrás: Jeremy Stanley

A városok fénye tükrözi az ég háttere tisztaságát a csillagok fényessége fölött, láthatatlanná téve őket.

- Az emberekre és azok élőhelyére gyakorolt ​​hatás

A külső fény behatolása

A városok kültéri megvilágítása gyakran fényszennyeződést okoz azáltal, hogy megsérti az otthonok magánéletét. Időnként ez hasznos lehet, például ha lehetővé teszi számunkra, hogy éjjel mozogjunk a belső világítás bekapcsolása nélkül.

Ez azonban korlátozza azokat a többi körülményt is, amikor a sötétséget meg akarja őrizni anélkül, hogy az ablakokat bezárná.

Az egészségre gyakorolt ​​hatás

Az élő lények a cirkadián ritmusokra reagálnak, vagyis a fiziológiai válaszokra a meghatározott időtartamok szerint, 20 és 28 óra között. Ezért a világos és sötét ciklusok megváltoztatása fizikai, mentális és viselkedési változásokat idéz elő. A fényszennyezés súlyos alvási rendellenességeket és emiatt viselkedést okoz.

A melatonin egy éjszakai hormon, amelyet a tobozmirigy termeli, amely segít szabályozni a biológiai órát és csökkenti az ösztrogén éjszakai termelését.

Megállapítottuk, hogy amikor az emberi test mesterséges megvilágításnak van kitéve, a melatonin termelése drasztikusan csökken. Kutatások szerint (még nem döntő) ez növelheti bizonyos rákfajták kockázatát.

A Francia Egészségügyi Élelmiszerbiztonsági, Környezetvédelmi és Munkaügyi Hivatal (ANSES) a maga részéről rámutatott a fényszennyezés egyéb kockázataira. Például, a retina által előidézett oxidatív stressz bizonyos típusú világítás (pl.: LED) magas előfordulása miatt.

Gazdasági hatások

A fényszennyezés a szétszórt fényfelesleg következménye, tehát annak pazarlása jelenti. Kiszámításra került legalább 20% -os növekedés, amely közvetlen gazdasági veszteségeket eredményez.

A könnyű szennyeződést okozó hulladékhoz hozzáadódnak az előállításához kapcsolódó összes gazdasági költség (erőforrások és más forrásokból származó szennyezés).

A fényszennyezés emellett csillagászati ​​obszervatóriumok létesítését kényszerítette a lakott központoktól távol eső helyeken. Ez növeli az építési és üzemeltetési költségeket, elsősorban az anyagok, a készletek és a személyzet szállításával kapcsolatban.

Technikai hatások

A csillagászatot a fényszennyezés befolyásolta, az éjszakai égbolt fent említett hatásai miatt. Valójában a csillagászok voltak az elsők, akik figyelmeztettek erre, és nagyságrendben dolgoztak ki annak mérésére.

Ezt az indexet a mennyei háttér fényerejének hívják, és a tisztaság növekedését méri.

Esztétikai hatások

Aki még soha nem volt messze a városi központoktól, nem volt képes teljes mértékben értékelni a csillagos égboltot. Ez egy jelentős esztétikai és érzelmi élmény elvesztését vonja maga után, amelyet csak akkor lehet megtapasztalni, ha lényegesen távol esnek a városoktól.

Vegye figyelembe, hogy a nagyvárosok által kibocsátott fényszennyezés több tíz kilométerre kiterjed, és összekapcsolódik a szomszédos városokkal. Ezért ugyanaz a fenyegetés az éjszakai tájunkra és egyes szerzők az "éjszakai élmény" kulturális veszteségéről beszélnek

- A természetes ökoszisztémákra és a biodiverzitásra gyakorolt ​​hatás

A nappali és az éjszakai ciklus a jellegzetes megvilágítási szintjükkel szabályozta a fajok fejlődését. Ezért viselkedésüket hozzáigazították ahhoz a ciklushoz, a bolygó minden egyes környezetében.

állatok

A vadon élő állatok még érzékenyebben reagálnak a fényszennyezés biológiai órájukra és etológiájukra (viselkedésükre). Az éjszakai szokásokkal rendelkező fajok, mint például a denevérek és egyes kétéltűek, élőhelyüket komolyan érinti az éjszakai megvilágítás.

Szokatlan megvilágítás mellett az állatok jól alkalmazkodnak akár elutasítás, akár vonzerő révén. Mindenesetre ez változásokkal jár az etetés, migráció, szaporodás vagy ragadozó-zsákmány kapcsolatokban.

Például, amikor a tengeri teknős keltetők kelés után a tengerbe mennek, elveszítik a fényforrások felé vezető útjukat. Az éjszakai ragadozók, például a baglyok sötétséget igényelnek a zsákmányuk észlelése és megkísérelése érdekében.

A rovarok és a békák fajait vonzza a fényforrás, és ezek populációja csökken. Ezért nagyon megvilágított épületek, amelyek a természeti területek közelében vannak, negatív hatással vannak ezekre az organizmusokra.

Ne felejtsük el, hogy az aktív éjszakai ciklusú fajok az állatvilág fontos részét képezik. Becslések szerint az összes gerinces körülbelül 30% -a és a gerinctelenek több mint 60% -a éjszakai.

Növények

A növények virágzása egy folyamat, amelyet a genetikai és a környezeti tényezők kölcsönhatása határoz meg, ideértve a fotószakaszot is. Vagyis reagálnak a nappali és az éjszakai időtartamra, és ezeknek a ritmusoknak a megváltoztatása befolyásolja egyes fajok virágzását.

Az élő lényeknek a világos és sötét ciklusokkal való kapcsolata annyira releváns, hogy ösztönözte a biológia két tudományágának fejlesztését. Az egyik az ökotobiológia, amely az élet és a sötétség kapcsolatát vizsgálja. A másik a kronobiológia, amely a biológiai ritmusokat vizsgálja.

- Egyéb szennyező anyagokra gyakorolt ​​hatás

Savas eső

A fotokémiai hatások nélkülözhetetlenek bizonyos, a légkörben keletkező folyamatokhoz. Például a NOx gyökök fény jelenlétében savakat generálnak, és fény hiányában bomlanak.

Ezért a folyamatos mesterséges megvilágítás növeli a savak képződését és ezáltal a savas esőket. A becslések szerint ez a növekedés eléri az 5–7% -ot.

Üvegházhatású gázok

Amint a gazdasági hatásra utalunk, a fény kb. 20% -a pazarolódik, és fényszennyezéské alakul. De ennek kihatása van más szennyező anyagok előállítására is, különös tekintettel a CO2 előállítására.

Az elektromos áram nagy részét termoelektromos erőművekben termelik, ezek CO2-t bocsátanak ki, amely a legfontosabb üvegházgáz, és globális felmelegedést okoz.

Példák a fényszennyezésű helyekre

A fényszennyezés legszembetűnőbb esete a fejlett országok nagyvárosai. A magas népességkoncentráció és a magas gazdasági szint miatt az éjszakai megvilágítás túlzott mértékű.

A világrégiók szempontjából a legnagyobb fényszennyezés Észak-Amerikában, Európában és Ázsiában található meg.

Las Vegas (Egyesült Államok) éjjel. Forrás: EconomicOldenburger - Alles über den Las Vegas-szalag

Észak-Amerikában az Egyesült Államok (különösen a keleti part) kiemelkedik, Európában Görögország, Málta és Spanyolország, Ázsiában pedig Japán, Tajvan és Kína. Az Egyesült Államok városi szintjén Las Vegas és New York kiemelkedik. Egyéb figyelemre méltó városok: Moszkva, Valencia, London, Rotterdam, Párizs, Hong Kong és Tokió.

Ezekben a városokban nagysága és társadalmi-gazdasági dinamizmusa miatt az éjszakai élet intenzív, ami növeli a világítás iránti igényt a köz- és a magánterületeken. Hasonlóképpen, az éjszakai autós forgalmat és a reklámozást megnövelik a világító hirdetések révén.

Hong Kong

A magas népsűrűség és a virágzó gazdaság miatt Hongkong városa magas fényszennyezettséggel rendelkezik. Több mint ezer felhőkarcolóval rendelkezik, ezért egyesek ezt a világ legnagyobb szennyezettségű városának tekintik.

Tokió (Japán) éjjel megvilágítva. Forrás: Moyan Brenn, Olaszország

A Tokiói Egyetem tanulmánya szerint Hongkongban az éjszaka ezerszer világosabb, mint a megállapított határérték.

Las Vegas (USA)

A város legnagyobb jövedelemforrása a szerencsejátékhoz kapcsolódó turizmus, elősegítve a világítótáblák legnagyobb koncentrációját. Másrészt gyakori nagy teljesítményű reflektorok használata az ég közvetlen megvilágításához.

New York (USA)

Ez a világ egyik legnagyobb szennyezettségű városa, különösen Manhattan kereskedelmi negyedében. Furcsa tény, hogy évente mintegy 90 ezer madár elpusztul, amikor az intenzív világítás miatt zavart felhőkarcolókkal ütköznek.

Valencia Spanyolország)

Valencia a legnagyobb fényszennyezésű spanyol város, és egyesek szerint ez a legnagyobb Európában. 2007-ben ez a város 1,5 millió euróval többet költött, mint Barcelona, ​​annak ellenére, hogy lakossága fele volt.

Ma azonban egy olyan program támogatására kerül sor, amely a közvilágításban a nem hatékony utcai lámpákat pótolja a fényszennyezés csökkentése érdekében.

megoldások

A fényszennyezés megoldásai társadalmi, jogi és technikai intézkedéseket foglalnak magukban.

- Társadalmi

Fontos tudatosságnövelés a fényszennyezésről, annak következményeiről és megoldásairól, annak érdekében, hogy az állampolgárok támogathassák annak ellenőrzését. Támogatni kell a kapcsolódó jogalkotási intézkedéseket, valamint a világítás ésszerű használatát a házban és a közösségben.

- Jogi

Sokféle jogi jog létezik, ideértve azokat a jogokat is, amelyeket meg kell védeni a fényszennyezés ellen. Jobbról az éjszakai égbolt látványának a táj részévé tételétől a természetes élőhelyek védelméig.

Ezért elengedhetetlen, hogy olyan törvények legyenek, amelyek szabályozzák a világítás használatát, korlátozva a fényszennyeződést. Vagyis a szabályozás révén meg kell határozni a világítás használati idejét és a fény ésszerű használatához megfelelő berendezéseket.

Különösen fontos a horizont felett a fénykibocsátás tilalma, kivéve a léginavigáció követelményeit.

- Technikák

csapatok

Vannak olyan időzítővel ellátott lámpák, amelyek lehetővé teszik a világítási periódusok szigorúan szükséges beállítását. Ugyanígy, a lámpatesteknek szigorúan a kívánt területre kell összpontosítaniuk a fényt, és el kell kerülniük a szóródást.

Ez azt jelenti, hogy a világítási rendszert megfelelő módon kell megtervezni, és minden esetben a megfelelő berendezést kell használni. Különös figyelmet kell fordítani a lámpatestek dőlésszögére, irányára, jellemzőire és típusára.

Annak érdekében, hogy a fény ne haladja meg a vízszintes vonalat, vannak megfelelő díszlécek, amelyek lehetővé teszik, hogy a lámpák a talaj felé koncentrálódjanak.

Könnyű típus

A legkevésbé szennyező fény monokromatikus, vagyis az, amely a fehér fénytől eltérően egyetlen hullámhosszon (vagy néhány hosszon) áll. Ideális az alacsony nyomású nátriumlámpák (sárga fény), mivel kevesebb fényszennyezést eredményeznek, mivel kevesebb interferenciát okoznak.

zónázás

A terület zónáinak meghatározása a valós világítási igények és a fényszennyezésnek való kitettség szempontjából fontos. Ez lehetővé teszi mind az egyes területekre vonatkozó rendeletek, mind más műszaki intézkedések létrehozását.

Irodalom

1. Buchiniz YN, Torre MG és Lepez HS (2010). Az égbolt erőforrásainak értéke - éjszakai tájkép és fényszennyezés. Szóbeli előadás. Tematikus tengely Környezeti hatás, 2010 Környezetvédelmi Kongresszus, San Juan Nemzeti Egyetem, San Juan, Argentína.
2. Chepesiuk R (2009). Hiányzik a sötét. A könnyű szennyezés egészségügyi hatásai. Környezet-egészségügyi perspektívák 117: 20-27.
3. Falchi F, Cinzano P, Elvidge CD, Keith DM és Haim A (2011). A fényszennyezésnek az emberi egészségre, a környezetre és a csillagok láthatóságára gyakorolt ​​hatásainak korlátozása. Journal of Environmental Management 92: 2714–2722.
4. I. González-Ríos (2008). Fényszennyezés: városi, köz- és energiahatékonysági következmények. Reala 307: 27-65.
5. Herranz-Dorremochea C, Ollé-Martorell JM és Jáuregui-Sora F (2011). LED-es világítás és a fényszennyezés problémája. Csillagászat II. Színpad, 144: 36-42.
6. Hölker F, Wolter C, Perkin EK és Tockner K (2010). A fényszennyezés mint a biológiai sokféleség fenyegetése. Az ökológia és az evolúció tendenciái 25: 681–682.
7. Longcore T és Rich C (2004). Ökológiai fényszennyezés. Front Ecol. Environ. 2: 191-198.