都是愛迪生惹的禍：光害

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04 ➤生態光害

夜裡的強光不僅會影響飛蛾及其他夜行昆蟲辨別方向的能力，還會使得那些依靠夜行昆蟲來傳播花粉的花，因為得不到協助而難以繁衍，結果可能導致某些種類的植物在地球上消失，進而破壞了整個生態環境。

生態時序大錯亂

　　你是否發現了，在路燈旁的植物，樹葉常呈枯萎狀，果子始終長不好，有些花提早開了，也提早謝了，其實造成植物生態時序錯亂也是光害影響的結果（圖4.1∼4.2）。

植物是光害的頭號受害者

　　植物的花期受到許多因素影響，其中包括夜晚時間的長短，我們把這種「受到夜晚時間長短而影響開花」的機制稱為「光週期」，像是菊花在白晝短黑夜長的秋季開花，而鳶尾花則綻放在晝長夜短的夏季。聰明的人類腦筋動得快，想到利用「光週期」的原理來調整花的產期，以賣得好價錢。

　　人們可以利用光線控制植物生長週期獲得利益，但夜間過亮的光線有時卻讓植物受到傷害，最後自食苦果的正是人類和地球生態。以農作物來說，通常對光線很敏感，即使夜晚的路燈僅有微量的照度，對收穫也會造成不利的影響。研究顯示，夜間的人工光線會使水稻的成熟期延後，特別是在收成期的前20∼40天的影響最大。所以，種植在公路、高爾夫球場附近的水稻生長情況都較差。在台中縣有一則奇聞，有位農夫因為種在路旁的稻米受到路燈照射而不結穗，突發奇想地逕自把路燈罩上黑網，保護了稻子，但附近居民沒有了路燈，只好摸黑走路回家。

　　樹木如果在夜間受到強光照射，會使休眠受到干擾，引起落葉時序的失常。日本千葉大學園藝系的三沢教授曾經做過一項實驗，他發現行道樹會受到路燈照射的影響，樹葉落葉與變色的時間會隨之延遲，有的甚至到了該開花的春天卻仍保有紅葉。這種不正常的生長週期，結果造成樹木的壽命變短。

　　至於易受燈光影響的樹種有楓樹、四照花、垂柳，特別是橙皮、針樅等對光的影響最敏感。而由於光的照射，梧桐樹、刺槐的葉子的密度將逐漸減少，留下的葉片也會慢慢枯死。對光葉櫸樹、銀杏樹來說，受光照射的影響很小，落葉主要受溫度影響，而不是光照的結果。

圖4.1夜間在強光照射下的植物， 生長容易受到干擾。

圖4.2路燈旁的行道樹常是光害的 頭號受害者。

表4.1受路燈影響落葉期的行道樹

小則物種絕跡，大則生態失衡

　　動物的許多活動也都和光有關。鳥類的覺醒與鳴叫和光的強度有關，所以在不同的季節裡鳴叫的時間也不同；金龜子總是在日落後的5∼6分鐘出現；蝙蝠則要天色昏暗才會出現在天空中。但人類不當的夜間照明產生了天空輝光、逸散光、反射光，往往打亂了動植物晝夜生活的節奏，有時使物種數量突增或驟減，造成生態平衡受到嚴重威脅（圖4.3）。

　　美國圖森市（Tuscon）就因為上千組霓虹燈燒死了吃蚊蟲的鳥和昆蟲，使其夏夜蚊蟲增加不少。也有研究指出，因為光害助長了藻類繁殖，製造紅潮，使得湖裡的浮游生物（如水蚤）的生存受到威脅，也污染水質（Moore et al., 2000）（圖4.4）。從表4.2「水生動物的活動與光照度的關係」還可以進一步發現，動物性的浮游生物，白天位於水底，黑暗時則浮起，而光會左右浮游生物的行動，尤其蝦子屬於背光性的水生動物，對光非常敏感，長期夜間照明會影響其數量，連帶也會影響像是鱒魚等水生動物的食物來源。

圖4.3 路燈發光引來蚊蟲飛撲喪命。

圖4.4 過亮的路燈或橋樑照明也會影響水岸生態。

表4.2水生動物的活動與光照度的關係

　　螢火蟲以腹部螢光在黑暗中的閃光頻率做為吸引異性交配、溝通的工具，但光害使其閃光看不清楚而失去繁殖能力，於是數量越來越少。有鱗翅類學者及昆蟲學者（Frank, 1988）指出，夜裡的強光不僅影響飛蛾及其他夜行昆蟲的辨別方向的能力，還會使得那些依靠夜行昆蟲來傳播花粉的花，因為得不到協助而難以繁衍，結果可能導致某些種類的植物在地球上消失，進而破壞了整個生態環境。人類以萬物之靈自居，卻忽略了自身製造出來的人工光線傷害自然界的惡果。換個角度想，其實就像人一樣，我們白天工作，夜晚需要休息，並隨著星辰日夜更迭，大自然的萬物本來有一定的生長時序，不應該去干擾破壞。所以城市裡的燈光設計應該考慮到與自然和諧，創造對生物友善的照明環境。

06 ➤生理時鐘失衡

天有晝夜，人也需要日夜的交替，光線可說是體內的生理時鐘。因此，在夜間接受了過多的光線，將大大的打亂人體的生理時鐘。光害輕則使人的生理時鐘發生錯亂，白天昏昏欲睡而晚上卻輾轉難眠；重則使大腦長期得不到真正的休息，甚至產生神經衰弱等精神疾病。

光害潛藏的健康危機

　　天有晝夜，人也需要日夜的交替，光線可說是體內的生理時鐘。我們看到陽光，很自然地知道該起床工作，到了晚上，也知道該休息就寢。即使現代有人工照明，但是缺乏自然時間的流逝感，終究無法取代自然光。光照也會影響我們的心情，比如待在沒有自然採光空間中工作的人，會比較容易敏感、憂鬱。又像是接近北極圈生活的人們，冬季日照極少，情緒會特別不穩定，夏季時則相對精神愉快。

打亂人體的生理時鐘

　　人體的感知有80％來自於視覺，這也是拜光所賜，然而神經組織除了將80％的信號傳達到視覺皮層，還有20％控制人體的生理時鐘，對身體的腦下垂體、松果體、腎上腺等都會產生影響。從早上醒過來開始，我們的體溫會慢慢增加、心跳平穩加快、褪黑激素減少、交感神經活絡；中午到傍晚這段時間，血壓值會最高，而後慢慢的體溫會降低；到了晚上，先是血壓和心跳會降低，深夜過後荷爾蒙、催乳激素、褪黑激素就會開始上升。這就是每天的生理循環。

　　然而目前人們在夜間卻接受了過多的光線，甚至在深夜時分依舊不得安寧，大大的打亂了人體的生理時鐘。尤其是路燈、廣告燈、投光燈等戶外照明光線大舉入侵室內，令居住者的睡眠與隱私大感困擾（圖6.1∼6.3）。然而睡不著或是睡不好只是表面的困擾，更嚴重的是光線侵擾下所看不見的健康危機。

　　國際照明委員會的會長鮑梅（W. J. M. Van Bommel）曾說：「光線能調整與抑制人體的生理程序」，因此光害對人體的生理障礙不可小覷。特別是人體的血液中有一種重要的物質叫做「褪黑激素（melatonin）」，其分泌明顯受到「光暗」及「晝夜韻律」的影響，在晚上入睡後人體褪黑激素的濃度會升高為白天分泌的6倍（圖6.4）。由於褪黑激素能促進睡眠、調節人體晝夜頻率、抗老化，以及可抑止癌細胞生長等功用，但是夜晚光線越強越會抑止褪黑激素的形成，所以夜間過多的光線會抑止人體褪黑激素的生成，提高罹患癌症的風險（Jasser & Blask, 2006）。

近視、老化、癌症等接踵而至

　　沒有正常的日夜，就無健康的身心，例如機師、空姐、上夜班或是住在極區的人，受到光害的威脅就很明顯。根據統計，總是在夜間工作的人會比一般人減少5∼6年的壽命，尤其女性對於夜間的光線特別敏感，因此日夜顛倒工作的女性還比正常人高出50％罹癌風險。此外，夜間過亮的光線還會引起生殖系統過早的老化、增加罹患乳癌與大腸癌的機率（Medical news today, 2007），所以夜間工作者與飛行員罹患大腸癌與直腸癌的機率也比一般人高。

　　不規則變化的光線還會干擾睡眠，造成胃腸、心血管疾病，擾亂新陳代謝，並可能增加罹患糖尿病的風險。美國一項研究表示，人工光源與兒童近視的發生率有一定的相關性，睡在黑暗中的人只有10%罹患近視，而睡在有照明燈光下的孩子有34%罹患近視。該研究者還證實：眼睛的焦距調節功能與光明和黑暗在24 小時內所占比例有很大關係。

　　光害輕則使人體的生理時鐘發生錯亂，白天昏昏欲睡而晚上卻輾轉難眠；重則使大腦長期得不到真正的休息，甚至產生神經衰弱等精神疾病。也許有人會說，光線太亮可以用拉窗簾、戴眼罩來解決，然而拉窗簾不但阻礙室內通風、早上不能看見陽光，戴眼罩不舒服又悶熱。在捷克的一份全國性的調查顯示，有5％的人因為使用阻擋夜晚燈光的百葉格柵，使他們錯失自然的晨光而感到不高興。

　　為了維護正常的生理作息，最好的方式就是減少夜間不必要的光線，戶外照明可以考慮部分熄燈或降低亮度；室內照明也要注意燈光的使用，因為如果受到了可見光中的青色光（460∼470nm）微量照射，便會抑制褪黑色素的形成，而且越接近晝光色的光源也同樣會抑止，兩者都有降低睡眠品質和健康的危險性。最後一點，為了身體健康著想，不要熬夜，把燈關掉，早點上床睡覺吧！

圖6.1 窗外的路燈照入室內，也是光害的一種。

圖6.2 臥室內一片光亮，讓人無法成眠。

圖6.3半夜時分，路燈或工地的強力探照燈會射入附近大樓的臥室。

圖6.4褪黑激素在白天與黑夜的分泌量

10 ➤能源黑洞

光害的另一重大危害是看不見的能源浪費。在美國有高達50％的能源是浪費在過量、過亮，以及不必要的照明。弔詭的是，受到全球暖化影響，政府呼籲節約能源的同時，卻又大肆在城市中使用五彩繽紛的燈光，藉以宣揚政績並刺激觀光。

光害是另類的能源殺手！

　　造成照明浪費的原因很多，例如深夜時段本不需要太亮的燈光，因為缺少定時關閉或調光的裝置而放任它們大放光明；超量的照明設計，使作業面所需的照度大大超出基準；錯誤的燈具選擇與使用，讓不需要被照射的地方也是一片晶亮；建築物管理者和使用者缺乏照明的訓練與認知，一廂情願的以為，安全的照明就是提供像白天一樣亮的光線；或是為了吸引顧客，以為廣告招牌越亮越好⋯⋯。這些行為不但會造成光害，也是另類的能源殺手。

過量、過亮都是能源大黑洞

　　光害的另一重大危害是看不見的能源浪費。根據統計，全球的照明用電約占總用電量的19％，光是2005年的照明用電量就高達2,651TWh（兆瓦小時），其中44％使用在商業與公共建築的照明，29％為工業照明，15％為住宅照明，而有12％是戶外照明（包括道路照明、交通號誌、停車場等）。在台灣，照明用電占全國總用電量的15∼20％（包含工業、商業、住宅部門），同樣也不容小覷。

　　戶外照明本應照射在有需要的地方，而不是投向天空。這些射到天空的無謂光線即是光害，它們來自路燈、景觀燈、廣告招牌等處（圖10.1），估計在美國一年就浪費了10億美元以上，在日本也高達2億美元，而且這種浪費在大多數國家皆是如此，因此錯誤的燈具設計，把光線投射在不需要的地方，無疑是另一種看不見的能源大殺手。

　　過度照明同樣也是浪費能源的兇手。據統計，美國每天消耗5億桶原油的能源，商業、住宅和工業這些部門就占了全國30％的能源消費量，其中用於照明的比重就占了20％∼40％，所以每天照明的能源消費為400∼500萬桶原油，但是消耗在過度照明的就高達200萬桶，這表示約有50％的能源是浪費在過量、過亮，以及不必要的照明。

耗能又充滿光害的城市美學

　　然而弔詭的是，受到全球暖化影響，政府在呼籲大家節約能源的同時，卻又大肆在城市中使用五彩繽紛的燈光，藉以宣揚政績並刺激觀光。目前台灣流行在橋樑上加設景觀燈，一座單色的景觀橋一個月電費就要十幾萬，位在大城市中五顏六色的景觀橋，電費就更高了（圖10.2∼10.3）。此外根據報導，高雄的熱門景點「城市光廊」，光是每個月電力開銷就要8萬元，消耗的電量足足能撐起100個家庭的用電（圖10.4∼10.5）。

　　這些絢麗的光線雖然妝點城市，但設置時常未周全考量對鄰近生態、居民的影響，不良的燈具設計造成許多逸散的光線。在目前全球一片倡導節約能源、降低CO2排放量的環保潮流下，過度且過亮的城市照明應該適可而止，不應該再爭相複製了。由於我們用的每度電都是由化石能源多次轉化而成的，使用化石能源就意味著CO2的排放，所以政府為這些光所付出的代價，並不僅僅是納稅人繳納的電費，還有龐大的CO2排放量。

　　日本環境廳針對日本國內的戶外照明進行減量的概算，如果能有效抑止這些投到空中的上射光，就可以減少18％的戶外照明用電量，相對於一年可以減少20萬噸的CO2排放量。由此可知，消弭光害也能節約能源、促進CO2減量，為我們的地球環境盡一份心力。

圖10.1不良的燈具與不當的擺設位置，會將大量的光線逸散到天空中。

圖10.2∼圖10.3照明過亮的景觀橋不但影響水生態，還會造成能源浪費。

圖10.4∼10.5過度且過亮的城市照明，應該適可而止

光害小百科

用電量與CO2排放量的換算

　　我們所用的化石燃料能源的主要成分是碳化合物，燃燒後會產生CO2，因此由能源的使用量與其含碳量可以推估其CO2排放量。如果將全國火力發電廠（含汽電共生電廠）中的天然氣、油、煤等燃料分別使用的數量換算成CO2排放量，再與全國總用電量加權，可得每度最終消費電量平均的CO2排放量。

　　CO2排放量評估與當地的能源結構，以及建築產業結構有很密切的關係，例如在七成以上用電能源仰賴火力發電的台灣，建材生產只要使用1度電就排放了相當約0.638kg的CO2（經濟部能源局，2007），因此火力發電比例越高，其單位用電產生的CO2排放值也越大。在日本每度電約排放0.533kg的CO2（日本建築學會，1999），但是在99％的電力完全仰賴乾淨水力發電的挪威，使用電能幾乎不會排放CO2。由此可見，CO2排放量模式具有很特殊的當地產業與能源結構特性，絕不能援用他國環境負荷資料數據來取代，否則可能會產生相當大的差異。