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Sep. 18 2024

「光汙染」正在傷害你我的健康

  • 像芝加哥這類城市地區的照明(如圖),在這些年來益發明亮,而來自路燈和商店招牌的閃光,也有可能照入平常百姓家。Photograph by Jim Richardson, Nat Geo Image Collection

    像芝加哥這類城市地區的照明(如圖),在這些年來益發明亮,而來自路燈和商店招牌的閃光,也有可能照入平常百姓家。Photograph by Jim Richardson, Nat Geo Image Collection

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隨著夜晚愈來愈亮,如失眠和癌症等跟人工照明有關的健康問題清單,也跟著愈來愈長。

在人類歷史進程中,在黑暗中度過漫漫長夜,靠著月光與營火的微光、或是更後來在煤油燈下完成種種家務的時代,不過是轉瞬之前。如今,全世界約有80%的人口體驗到的是晚上的高度照明,從明亮的戶外燈泡,到家裡的檯燈和螢幕都有。科學家逐漸確認這種過度的光汙染可能會對健康造成嚴重影響,從睡眠不佳到乳癌、中風和其他疾病都有。

這個問題的完整規模,還有到底誰最容易受到影響,都還不明朗。科學家所確知的就是,夜晚的人工照明會打亂野生動物體內的各種運作,也會對人體的日夜節律系統造成類似影響。

「人類演化過程的大部分期間,經歷的都是明亮的白天、昏暗的晚上和漆黑的深夜,而我們真的改變了這個差異。有些人可以應付這種改變,但有些人沒辦法。」喬治.布雷納(George Brainard)說。他是費城湯瑪斯傑佛遜大學光研究計畫的主任。

過去幾十年間,戶外的照明大幅增加。而近年來,有充足照明的地方,每年亮度的增加超過2%。以下是我們所知光害對健康的影響,而你和你的社群又可以做什麼以避免這些狀況。

光害對人體的影響

有好幾種機制可以解釋人工照明對健康的影響。在夜間,照明可以觸發失眠,而失眠本身就是許多疾病的風險因子。照明也會造成身體減少製造褪黑激素,這是松果體在黑暗狀況下會分泌的一種睡眠荷爾蒙,具有抗發炎和抑制腫瘤的特質。光照也會打亂腸道中微生物群落的日常週期。

眼睛是透過視網膜中的桿細胞和錐細胞感知光線,另外還有本質上也能感光的特化神經元,稱做視網膜神經節細胞(retinal ganglion cell)。這些神經細胞會調節晝夜節律,有益褪黑激素的分泌,並與整個大腦內的神經傳導物質溝通。

LED就是最大的問題

路燈、建築物的安全照明,亮著的看板和商店招牌等戶外燈光,也會滲入住家。在比較鄉下的地方,照亮夜空的則是燃除天然氣的火光和交通路網。事實上,根據一項在今年春天出版的光害評論,在衛星測量到的夜間光源中,有50%以上是由這些地區製造的。

室內照明則是夜間光線的另一種關鍵來源,尤其是大部分人家裡都有的明亮螢幕,像是電腦、平板、手機、電視和其他裝置。

這兩大類型的光線,都有愈來愈多是來自發光二極體燈泡(light-emitting diode, 即LED),這種燈在2000年代早期引入,用以降低能源消耗。和長波長、琥珀色的白熾燈泡不同,LED散發的短波長藍光更多,可能對健康有害。

「在相同功率下,藍光抑制褪黑激素的效果是紅光的10倍。」馬立歐.莫塔(Mario Motta)說,他是退休的心臟病學家,曾經在美國醫學會的科學與公共衛生委員會任職,這個團體是十多年前第一個對光害提出警訊的組織。

晚上太亮對人體造成的影響,會因為白天缺乏足夠日曬而益發複雜,因為有許多人是在沒有窗戶的辦公室或工廠工作。「如果沒有得到人類幾千年來所經歷的適量陽光和黑暗的話,那個影響是會累積的。」約翰.哈尼芬(John Hanifin)說。他是傑佛遜計畫(Jefferson program)的神經病學家兼副主任。

少數族群社區面對的風險特別高,因為高瓦數的戶外照明通常都設置得離住家很近,加州大學洛杉磯分校的城市生態學家崔維斯.朗柯爾(Travis Longcore)說。這是為了遏止犯罪,但方向卻搞錯了,導致這些社區的燈光比白人的社區還要明亮。朗柯爾說,過度照明「是環境正義的問題。」

失眠與癌症的強力證據

一夜好眠就是燈光太亮最明顯的受害者。在比較明亮的房間,就會比較難入眠。1月發表的一項研究中也發現,在中國的成年人中,臥室內的光汙染會讓睡眠變得更破碎、導致睡眠總時數減少。

另一篇6月在線上發表的中國研究顯示,這類晝夜節律的擾亂,可能也會造成C反應蛋白(C-reactive protein, 一種發炎指標)和其他發炎標誌的增加。

接觸到過度光照也和荷爾蒙敏感型的癌症有關,尤其是乳癌、結腸癌和攝護腺癌;流行病學研究顯示,生活在光害最嚴重地區的人,罹患這類癌症的比率也較高。此外,2023年有一項研究發現,住在加州有明亮戶外照明地區的兒童,罹患某種兒童血癌的風險也比較高。

這項關於血癌的發現,「加入了一個愈來愈龐大的流行病學研究的行列。這些研究發現,即使在控制了其他因素的狀況下,癌症還是跟大眾居住地點的戶外光照環境有關。」該研究的其中一位作者朗柯爾說。

不過,也不是所有流行病學研究都支持光害和癌症之間是有關係的,這包括一項在英國的大型研究。這可能是因為人類接觸到戶外照明的狀況,會因為臥室的位置和窗簾的厚度而有差別。

也有些人對光害比較敏感。有一項研究發現,當參與者暴露在跟現代家庭差不多的照明程度中時,他們的褪黑激素會比平均值減少50%,但個體之間的敏感度差異則超過50倍。

對健康的多種影響

有些規模較小的初步研究,提出了心臟病、糖尿病和憂鬱症風險增加的可能性。今年春天的一項研究,將缺血性中風也加入了潛在後果的清單中。

生育能力也會受到影響。住在夜間戶外照明較亮地區的男性,精子品質會變差,而住在類似地方的孕婦,早產機率可能也會比較高。

此外,過亮的路燈也可能造成駕駛危機,因為太亮的路燈會使得瞳孔收縮,而瞳孔在比較暗的環境中本來是應該放大的。「藍光在眼睛裡會比紅光散射得更厲害,這會造成更多令人失能的眩光。」莫塔說。去年刊登在《科學》(Science)期刊上的評論文章指出,這會讓人更難看清楚馬路上的人或物體。

關燈吧

經過多年的毫無作為之後,照明業的「照明工程協會」(Illuminating Engineering Society)終於在2020年加入了打造健康戶外照明的呼籲。這代表要限制藍光波長,使用規定的最低照度照明,並運用燈罩,讓光線的指向更精準。之前,4000凱爾文(Kelvin, 簡稱K,是測量色溫的標準,數字愈高就愈藍)的LED燈泡,其節能效率大幅優於3000K的LED燈泡,現在已經不是這樣了。莫塔說。

但不是每一個決策者都有收到這項備忘。「問題在於,很多照明工程師一輩子只會買一本操作手冊……很遺憾的它們已經過時了。」莫塔說。

《科學》期刊中的評論建議,除了要推動改善社區照明以外,大家也應該關掉或調暗晚上家裡、門廊和院子裡的燈,確保家裡晚上不會那麼亮。

具有色溫調節功能的燈泡,在白天可以提供全光譜照明,並在黃昏之後提供琥珀色的光線。朗柯爾也主張,在晚上可以打開所有設定呈暖色調的設備,或是下載可以更進一步減少藍光的App。

「重點是,當你進入該放鬆的時段時,要減少最會刺激晝夜節律的光量。」

浴室燈特別亮,因此在晚上讓浴室燈亮著,就意味著「你很可能會抑制褪黑激素的分泌。」布雷納德說。他建議使用夜燈,或比較新的琥珀色底板燈。

有窗戶對著戶外光源的臥室,遮光窗簾不可或缺。也不要整夜開著電視,因為這也跟睡眠品質不佳有關。

有些人會戴眼罩睡覺,但也有些人,如哈尼芬,發現最好是連電扇、電視、空氣清淨機和電腦的指示燈都要遮起來(如果你的臥房也兼作家中辦公室的話)。

哈尼芬說:「LED實在太便宜又太普遍,所以現在什麼東西都會裝個燈,這可能會造成大量的個人光害。」他就數到自己睡覺的房間裡有七個LED。「我用黑色的電器膠帶把這些燈都貼掉了。」

 

延伸閱讀:101科學教室:光害 尼莫的危機:小丑魚的卵不會孵化,禍首是人類的光汙染

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