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第24章 城市环境与人类健康(2)

一、白亮污染与人体健康

当太阳光照射强烈时,城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮、炫眼夺目。专家研究发现,长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害,视力急剧下降,白内障的发病率高达45%。还使人头昏心烦,甚至发生失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。

夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,也使室温平均升高4℃-6℃,影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇聚还容易引起火灾。烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击,眼睛受到强烈刺激,很容易诱发车祸。

据光学专家研究,镜面建筑物玻璃的反射光比阳光照射更强烈,其反射率高达82%-90%,光几乎全被反射,大大超过了人体所能承受的范围。长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人,容易导致视力下降,产生头昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及情绪低落等类似神经衰弱的症状,使人的正常生理及心理发生变化,长期下去会诱发某些心理疾病。

二、人工白昼与人体健康

夜幕降临后,商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目,令人眼花缭乱。有些强光束直接照射在建筑物上,或者直冲云霄,使得夜晚如同白天一样,即所谓人工白昼。在这样的“不夜城”里,人们夜晚难以入睡,扰乱了人体正常的生物钟,导致白天工作效率低下。

汽车在夜间行驶时照明用的头灯,厂房中不合理的照明布置等都会造成眩光。某些工作场所,例如火车站和机场以及自动化企业的中央控制室,过多和过分复杂的信号灯系统也会造成工作人员视觉锐度的下降,从而影响工作效率。焊枪所产生的强光,若无适当的防护措施,也会伤害人的眼睛。长期在强光条件下工作的工人(如冶炼工、熔烧工、吹玻璃工等)也会由于强光而使眼睛受害。

另外,目前大城市普遍、过多地使用灯光,使天空太亮,看不见星星,影响了天文观测、航空等,很多天文台因此被迫停止工作。据天文学统计,在夜晚天空不受光污染的情况下,可以看到的星星约为7000个,而在路灯、背景灯、景观灯乱射的大城市里,只能看到大约20-30个星星。人工白昼还会伤害鸟类和昆虫,强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。

三、彩光污染与人体健康

舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。据测定,黑光灯所产生的紫外线强度大大高于太阳光中的紫外线,且对人体有害,影响持续时间长。人如果长期接受这种照射,可诱发流鼻血、脱牙、白内障,甚至导致白血病和其他癌变。

彩色光源让人眼花缭乱,不仅对眼睛不利,而且干扰大脑中枢神经,使人感到头晕目眩,出现恶心呕吐、失眠等症状。科学家研究表明,彩光污染不仅有损人的生理功能,而且对人的心理也有影响。“光谱光色度效应”测定显示,如以白色光的心理影响为100,则蓝色光为152,紫色光为155,红色光为158,黑色光最高,为187。要是人们长期处在彩光灯的照射下,其心理积累效应,也会不同程度地引起倦怠无力、头晕、性欲减退、阳痿、月经不调、神经衰弱等身心方面的病症。

四、激光污染与人体健康

激光污染也是光污染的一种特殊形式。由于激光具有方向性好、能量集中、颜色纯等特点,而且激光通过人眼晶状体的聚焦作用后,到达眼底时的光强度可增大几百至几万倍。所以激光对人眼有较大的伤害作用。激光光谱的一部分属于紫外和红外范围,会伤害眼结膜、虹膜和晶状体。功率很大的激光能危害人体深层组织和神经系统。近年来,激光在医学、生物学、环境监测、物理学、化学、天文学以及工业等多方面的应用日益广泛,激光污染愈来愈受到人们的重视。

五、红外线污染与人体健康

红外线近年来在军事、人造卫星以及工业、卫生、科研等方面的应用日益广泛,因此红外线污染问题也随之产生。红外线是一种热辐射,对人体可造成高温伤害。较强的红外线可造成皮肤伤害,其情况与烫伤相似,最初是灼痛,然后是造成烧伤。红外线对眼的伤害有几种不同情况:

波长为7500-13000埃的红外线,对眼角膜的透过率较高,可造成眼底视网膜的伤害。尤其是11000埃附近的红外线可使眼的前部介质(角膜、晶体等)受损害而直接造成眼底视网膜烧伤。

波长大于14000埃的红外线的能量绝大部分被角膜和眼内液所吸收,透不到虹膜。只是13000埃以下的红外线才能透到虹膜,造成虹膜伤害。人眼如果长期暴露于红外线可能引起白内障。

波长19000埃以上的红外线,几乎全部被角膜吸收,会造成角膜烧伤(混浊、白斑)。

六、紫外线污染与人体健康

紫外线最早是应用于消毒以及某些工艺流程。近年来它的使用范围不断扩大,如用于人造卫星对地面的探测。紫外线的效应按其波长而有不同,波长为1000-1900埃的真空紫外部分,可被空气和水吸收;波长为1900-3000埃的远紫外部分,大部分可被生物分子强烈吸收;波长为3000-3300埃的近紫外部分,可被某些生物分子吸收。

紫外线对人体主要是伤害眼角膜和皮肤。造成角膜损伤的紫外线主要为2500-3050埃部分,而其中波长为2880埃的作用最强。角膜多次暴露于紫外线,并不增加对紫外线的耐受能力。紫外线对角膜的伤害作用表现为一种叫做畏光眼炎的极痛的角膜白斑伤害。除了剧痛外,还导致流泪、眼睑痉挛、眼结膜充血和睫状肌抽搐。

紫外线对皮肤的伤害作用主要是引起红斑和小水疱,严重时会使表皮坏死和脱皮。人体胸、腹、背部皮肤对紫外线最敏感,其次是前额、肩和臀部,再次为脚掌和手背。不同波长紫外线对皮肤的效应是不同的,波长2800-3200埃和2500-2600埃的紫外线对皮肤的效应最强。

紫外线还具有致癌作用,研究发现短波紫外线水平的上升与皮肤癌的发病率成正相关。

总之,光污染会导致能源浪费,并且对人的生理、心理健康产生破坏。此外,过度的光污染,会严重破坏生态环境,且对交通安全、航空航天科学研究也会造成消极影响。

城市电磁污染

我们知道,任何交流电路都会向它周围的空间放射电磁能,形成交流电磁场。当交流电的频率达到每秒10万次以上时,它的周围便形成了高频率的电场与磁场,这种由变化的磁场产生变化的电场,而变化的电场又在同时产生变化的磁场,由近及远以一定速度在空间里传播的过程就是电磁辐射。电磁辐射磁场强度达到一定量之后,就会造成电磁污染。随着科学技术的迅猛发展,电磁污染日益严重,已越来越引起各国的重视。

电磁污染源一般分为天然和人为的两大类。天然的电磁污染,如雷电、火山喷发,地震和太阳黑子活动引起的磁暴等都会产生电磁干扰。人为的电磁污染,主要来自高频感应加热设备(如高频淬火、高频焊接、高频熔炼等)、高频介质加热设备(如塑料热合机、高频干燥处理机、介质加热联动机等)、短波与超短波理疗机、无线电发射机、微波和加热器与发射设备,以及汽车火花干扰源等等。目前城市环境中的辐射污染源主要是调频广播和电视的发射天线。

电磁污染及传播的主要途径是空间辐射、导线传播和复合污染。

电磁污染的危害很大。当飞机在空中飞行时,如果通讯和导航系统受到电磁干扰,就会同基地失去联系,可能造成飞行事故;当舰船上使用的通信、导航或遇险呼救频率受到电磁干扰,就会影响航海安全;有的电磁波还会对有线电设施产生干扰而引起铁路信号的失误动作、交通指挥灯的失控、电子计算机的差错和自动化工厂操作的失灵,甚至还可能使民航系统的警报被拉响而发出假警报。

更严重的是,过量的电磁波辐射对人体的心脏、血液和眼球等都有很大的危害,表现为头痛、头晕、周身不适、疲倦无力、失眠多梦、记忆力减退、口干舌燥、血压升高或下降、心动过缓或过速,以及妇女月经周期紊乱等,在波频段(30兆周-30万兆周的无线电波)还可引起视力、性机能等方面的降低,严重者还导致白内障。在纵横交错、蛛网密布的高压线网、电视发射台、转播台等附近的家庭,不仅电视机被严重干扰,而且居民因常受电磁污染而可能感到身体不适。此外,看电视,尤其是彩色电视,如果离得太近,电视机射出的射线往往会使人发生暂时的视力减退,看东西模糊。

电磁辐射对人体健康的危害主要有以下五个方面:电磁辐射是心血管疾病、糖尿病、癌突变的主要诱因;电磁辐射对人体生殖系统、神经系统和免疫系统造成直接伤害;电磁辐射是造成孕妇流产、不育、畸胎等病变的诱发因素;过量的电磁辐射直接影响儿童组织发育、骨骼发育,并导致视力下降和肝脏造血功能下降,严重者可导致视网膜脱落;电磁辐射可使男性性功能下降,女性内分泌紊乱,月经失调。

城市热污染

城市中,由于植被稀少,到处是钢筋水泥的建筑物和街道的沥青水泥路面,一到夏天,炎热的太阳由于缺乏植物的吸热作用,加上玻璃幕墙的反射作用,使钢筋水泥建筑物的温度迅速升高,并通过热的辐射作用不断向四周散出热量而使城中气温升高;另一方面,城市街道上川流不息的机动车辆,由于发电机燃烧而从尾气中排出大量的热源,也使城中气温升高;此外,工厂锅炉与居民橱灶的燃烧以及家家户户的空调均不断向外排出大量的热源而使城市气温升高。加上城市密集的建筑,不利于空气对流散热,大量热能集留在城中及其上空而形成“城市热岛”,使城内气温高出郊外1℃-6℃。

城市热岛效应使城市出现热污染,导致夏天持续高温天气增多,影响人体健康,包括生理和心理两个方面。

高温作业时,人体出现一系列生理功能改变,主要为体温调节、水盐代谢和循环、消化、神经、泌尿系统的适应性变化。但如果超过一定的限度,则可对人体产生不良影响。

体温调节:在正常情况下,人体通过中枢神经系统的调节作用,使产热与散热经常保持动态平衡,以维持恒定的体温及正常的生理活动。人体的产热主要来自物质的氧化过程和组织活动;人体的散热主要通过辐射、传导、对流和蒸发来进行。在高温、强热辐射和高湿的环境中劳动,机体散热机制发生障碍,机体为了加强辐射、传导、对流散热,体内产生的热量由血液传至体表,体表血管反射性扩张,使周围血流量增加,皮肤温度升高。当皮肤温度高于内脏时,体表可能完全失去散热的作用。

水盐代谢:在高温环境下从事重体力劳动,排汗量明显增加,汗液的主要成分是水,其中含有氯化钠和水溶性维生素。大量的出汗可引起水分、氯化钠及水溶性维生素的丢失,导致机体水盐代谢的紊乱。

心血管系统:在高温环境下工作,人体由于出汗,而大量水分丧失,以致有效血容量减少,血液浓缩加之高温使皮肤血管扩张,末梢循环血量增加,内脏相对缺血,心脏负担加重,从而使心率加快,每搏输出血量减少,久之可引起心脏的生理性肥大。此外,高温作业对血压也有影响。

消化系统:高温作业时,机体血液重新分配,引起消化道贫血,胃肠道活动受抑制,消化液分泌减少,胃液酸度降低,胃的收缩和蠕动减弱,排空速度变慢,以及大量饮水使胃酸稀释。这些因素均可引起食欲减退和消化不良,使胃肠道疾患增多。

神经系统:高温作业可使中枢神经出现抑制,肌肉工作能力低下,机体产热量因肌肉活动减少而下降,热负荷减轻。另外,由于注意力下降,动作准确性、协调性和反应速度降低,易发生工作事故。

泌尿系统:高温作业时,由于调节体温,体内大量水分经汗腺排出,肾血流量和肾小球过滤率下降,尿液浓缩,肾脏负担加重,有时可引起肾机能不全。

更严重的情况是高温导致中暑人群增加。中暑是高温环境下机体产热超过散热,引起体内蓄热,体温不断增高,机体热平衡机能紊乱的一种急症。严重者可以导致死亡。

人在持续的高温环境下工作、生活,由于高温导致水电解质代谢紊乱、大量出汗使血容量减少,导致脑部缺血,因而出现脑功能下降,注意力不集中、记忆下降、反应减慢、头昏、头晕、不适等,从而影响工作和学习效果,而且还会导致事故增加。同时,高温使人心情烦躁、不耐烦、易激惹等,使人际摩擦增多。

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