Световое загрязнение

2.1.2 Типы  источников света

      Для получения света могут быть использованы различные формы энергии, и в этой связи можно указать на основные виды (по утилизации энергии) источников света.

      Электрические: Электрический нагрев тел каления  или плазмы. Джоулево тепло, вихревые токи, потоки электронов или ионов.

      Ядерные: распад изотопов или деление ядер.

      Химические: горение (окисление) топлив и нагрев продуктов сгорания или тел каления.

      Электролюминесцентные: непосредственное преобразование электрической  энергии в световую (минуя преобразование энергии в тепловую) в полупроводниках (светодиоды, лазерные светодиоды) или люминофорах, преобразующих в свет энергию переменного электрического поля (с частотой обычно от нескольких сотен Герц до нескольких Килогерц), либо преобразующих в свет энергию потока электронов (катодно-люминесцентные)

      Триболюминесцентные: преобразования механических воздействий в свет.

      Биолюминесцентные: бактериальные источники света  в живой природе.

2.1.3 Применение  источников света

      Источники света востребованы во всех областях человеческой деятельности — в быту, на производстве, в научных исследованиях и т. п. В зависимости от той или иной области применения к источникам света предъявляются самые разные технические, эстетические и экономические требования, и подчас отдается предпочтение тому или иному параметру источника света или сумме этих параметров.

      Производство  источников света

      Опасные факторы источников света

      Источники света той или иной конструкции  очень часто сопровождаются наличием опасных факторов, главными из которых  являются:

      Открытое  пламя.

      Яркое световое излучение опасное для органов зрения и открытых участков кожи.

      Тепловое  излучение и наличие раскаленных  рабочих поверхностей способных  привести к ожогу.

      Высокоинтенсивное световое излучение, которое может  привести к возгоранию, ожогу, и ранению  — излучение лазеров, дуговых ламп и др.

      Горючие газы или жидкости.

      Высокое напряжение питания.

      Радиоактивность. 

      3. Последствия светового загрязнения.

      Световое  загрязнение влияет на устоявшуюся  экосистему и имеет многочисленные последствия.

      3.1 Перерасход энергии

      Одним из последствий чрезмерного использования искусственного света являются потери энергии. "Международная ассоциация темного неба" утверждает, что на ночное освещение по всему миру ежегодно тратится свыше 1,5 млрд. долл. США, а также вырабатывается более чем 12 млн. т диоксида углерода, ведущего к образованию парниковых газов. Физические лица могут внести свою лепту в уменьшение светового загрязнения - приглушить свет у себя дома в ночное время и убедить своих работодателей, и местные государственные учреждения, сделать то же самое.

      3.2 Влияние на живые организмы

      3.2.1 Влияние на растения

      Искусственное осветление окружающей среды влияет на цикл роста многих растений. Деревья  в окружении сильных источников света сбрасывают листья позже, чем  в естественной темноте. Увеличение периода фотосинтеза, вызванного применением искусственного света, ведет к сверхъестественному росту растений, смещению фазы цветения и частоты фотосинтеза.

      3.2.2 Влияние на животных

      Искусственный свет в ночное время полностью  меняет среду обитания всех ночных существ и ведёт к гибели птиц, земноводных, насекомых и млекопитающих — ночных хищников.

      Насекомые.

      Известный смертельный "эффект очарования", который толкает бабочек к  огню, убивает их миллионами и миллиардами. Австрийские учёные посчитали, что  одна световая реклама из трёх букв за год убивает 350 000 насекомых.

      А ведь тончайшее восприятие света  насекомыми делает их зависимыми даже от фазы Луны. Кроме того, многие виды, дезориентированные ночным освещением, не способны вести себя адекватно — добывать пищу и воспроизводиться, что тоже сокращает их численность и — по "пищевой цепочке" — численность тех, кто ими питается, параллельно нарушая ритмы и объёмы опыления. Ведь известно, что малейший перекос в экосистеме ведёт к колебанию всей цепочки: порванное звено крушит целостность.

      Даже  если они не гибнут, притягиваясь к  источнику света, насекомые расходуют свою энергию в бессмысленном полёте, упуская время брачных игр и продолжения потомства.

      Жабы  и черепашки.

      Вторая  группа существ, которые оказались  в ловушке — жабы и черепашки.

      Маленькие морские черепашки, которые вылупляются  в песке и в обычных условиях ползут ночью в воду, перестали ориентироваться. Атлантические побережья в период появления потомства полны маленьких трупиков черепашек, которые ползут в противоположном от воды направлении и гибнут от обезвоживания или голода.

      Из-за искусственного освещения гибнут и новорожденные морские черепашки

      Дело  в том, что они ориентируются  по отражённому водой свету луны и звёзд — ночью берег должен быть темнее воды, а ползут черепашки  на свет. Теперь же всё изменилось —  свет берега заглушает свет воды. Природный магнетизм света для новорожденных созданий настолько велик и связан с выживанием, что известны случаи, когда черепашки заползали в горящий на пляже костер и сгорали заживо.

      Лягушки.

      Большинство из них являются существами, ведущими ночной образ жизни — именно ночью они охотятся, размножаются и питаются. Приблизительно 3500 разновидностей лягушек живут в земной среде, в водной или в древесной, и каждая особь обладает разнообразием способов визуальной адаптации к этим видам среды обитания.

      Распространение ночных источников освещения влечёт за собой как позитивные последствия для лягушек, так и негативные. Например, около источников света много насекомых, которыми лягушки питаются. С другой стороны, свет привлекает в поисках пищи и тех, кто питается самими лягушками, ведь они становятся видны в ночи.

      Разновидности жаб, которые могут размножаться только в кромешной тьме, перестают  это делать совсем.

      В "зоне повышенного риска" оказались  ночные саламандры, некоторые виды рыб — например, лосось, сельдь, пескарь  и многие другие.

      Птицы.

      Ещё одна группа существ, гибнущих от света  чаще других, — птицы. Раньше перелётные птицы ориентировались по созвездиям, теперь же светлое марево городов  сбивает систему птичьей навигации. Стаи резко меняют курс и направляются к светящимся высотным зданиям, башням, маякам и ярко освещённым судам. Дезориентированные, они бьются об оконные стёкла, стены, иллюминаторы, прожекторы и землю.

      Орнитологи  считают, что ослеплённые птицы  перестают воспринимать препятствие  на своём пути и на скорости 75 км/час (скворец) или 120 км/час (чирок-свистунок) врезаются в препятствие. Ежегодно только в США гибнет около 4 миллионов мигрирующих птиц при столкновении с освещенными башнями телекоммуникаций.

      Валентина Богомолова в статье "Тёмная сторона  света" приводит печальную историю о подобном самоубийстве одной стаи. В 1996 году, осенью, в Марбурге (Германия) световая реклама ночной дискотеки привела к тому, что стая летящих на юг журавлей, сбитая с толку, несколько часов кружила вокруг неё, а потом, обессиленная, опустилась на город. В садах ещё несколько дней находили сотни мертвых или покалеченных птиц.

      Другой  случай — не менее ужасающий: в  один день, 7 октября 1954 года, около 50 тысяч  птиц, привлечённых светом маяка на американской военно-воздушной базе, погибли, разбившись о землю. В 1981 году более 10 тысяч птиц врезались в огромную, освещённую прожекторами дымовую трубу на электростанции на озере Онтарио. Лишь одно высотное здание Чикагского выставочного центра ежегодно уносит жизни около 1 500 мигрирующих птиц.

      Городские птицы также страдают от искусственного освещения. В ярко освещённых скверах  и парках они вьют гнезда осенью, а не весной, и птенцы замерзают  или умирают от голода.

      Млекопитающие.

      Млекопитающим не легче. На границе штата Техас  установлены прожекторы, которые освещают приграничную зону, используемую нелегальными иммигрантами. Яркий свет прожекторов, установленных на протяжении всей границы  практически сделал непригодной среду обитания оцелотов — маленьких диких котов — ночных хищников

      Особи, которые ведут ночной образ жизни, вынуждены, скрываясь от искусственного ночного освещения, нарушать свой естественный природный ритм, что приводит к падению численностей некоторых видов — например, львов и тигров, чья ночная охота затрудняется. 

      3.3 Влияние на человека.

      Прошли  времена, когда люди ложились и вставали вместе с солнцем. Теперь к их услугам  яркий электрический свет в любое  время дня и ночи. Но это благо  цивилизации имеет и оборотную  сторону: ночное освещение вредит здоровью человека.

      Последние исследования показали, что "световое загрязнение" (насыщенное искусственное освещение в ночное время) фактически может иметь серьезные последствия для здоровья. Исследователи пришли к выводу, что воздействие яркого ночного света может привести к сокращению синтеза мелатонина в человеческом теле, этот гормон выделяется в ночное время и отвечает за регуляцию циклов сна.

      А сокращение синтеза мелатонина, в  свою очередь, приводит к высоким  темпам рака молочной железы у женщин.

      "Яркий  и насыщенный свет городских улиц является одним из главных факторов риска развития рака молочной железы" - утверждает Дэвид Блэск, научный сотрудник, Нью-йоркского научно-исследовательского института.

      Риск  заболевания раком молочной железы в результате влияния светового  загрязнения больше в промышленно развитых странах.

      Эпидемиолог Ричард Стивенс из министерства энергетики США обнаружил связь между  раком молочной железы и световым загрязнений в конце 1980-х годов. Стивенс обнаружил, что темпы  развития рака молочной железы  были значительно выше в промышленно развитых странах, где в ночное освещение более интенсивнее, чем в развивающихся регионах.

      Заболевания работниц ночных смен в два раза выше. Исследования Стивенса продолжил  другой ученый, Уильям Хрушеску из Южной  Каролины. Изучая личные дела ветеранов труда в местном медицинском центре, он обнаружил, что женщины, работающие в ночную смену на 50 процентов больше заболевали раком молочной железы, чем другие работающие женщины. Он также установил, что слепые женщины обладают высокой концентрации мелатонина и необычно низкими показателями рака молочной железы.

      Для снижения риска рака молочной железы с учетом загрязнения окружающей среды, ученые рекомендуют спать  в темной комнате, лишенной, как интерьерного (экран компьютера), так и внешнего (уличные фонари) света не менее девяти часов в сутки. Согласно исследованиям 12000 финских женщин, большие риски заболеть имели те, кто спал только семь или восемь часов. Даже яркий свет в ванной комнате способен вызывать появление злокачественных опухолей молочной железы у женщин, все чаще рекомендуют использовать приглушенный свет в таких замкнутых помещениях. 

      Были  изучены люди, работающие в ярко освещённой области. Выявленные у них  повышенное кровяное давление, частые головные боли, тенденции к беспокойству, пониженное либидо - всё это связывают именно со световым загрязнением. Всё вышесказанное говорит о том, что это проблема глобальная и достаточно серьёзная.  
 

      3.4 Влияние на астрономические наблюдения.

      Световое  загрязнение в крупных городах  делает практически невозможным астрономические наблюдения. Из-за осветления неба видны только наиболее яркие звёзды, и если при тёмном небе человек невооружённым глазом может увидеть до 2—3 тысяч звёзд, то, находясь в городе или другом месте с ярким искусственным освещением, часто не насчитаешь их больше полусотни. Таким образом, из крупных городов можно наблюдать только яркие звёзды, луну и некоторые планеты (Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн), и становится очень сложно наблюдать объекты далёкого космоса: звёздные скопления, туманности, галактики и т. п. Кроме того, становится невозможным определять контуры созвездий, т. к. многие из них включают слабые звёзды. Вдобавок, яркий свет мешает адаптации человеческого глаза к темноте.