环境学概论第六章物理环境.

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1、第六章 物理环境污染 主 要 内 容 第一节 噪声污染 第二节 电磁辐射污染 第三节 放射性污染 第四节 光污染 第五节 热污染 一.噪声的定义与分类 1.定义：人们不需要的，使人厌烦并干扰人的正常生 活、工作和休息的声音。 2.分类：从感觉上 过响声 妨碍声 不愉快声 无影响声 第一节 噪声概述 从产生机理上 机械噪声 空气动力噪声 电磁性噪声 二、噪声的污染特性 噪声污染：是指噪声强度超过了人类生产和生活活动 所容许的程度，对人类健康或生产产生 危害的现象。 1.是物理性污染，无污染物； 2.没有后效作用； 3.是局部和多发性的； 噪声是一种感觉公害，在环境中不残留，不 能集中处理，需要特

2、殊的方法进行控制。 三、噪声的来源 根据产生情况，城市环境噪声的来源主要有：图 1.工业噪声； 是造成职业性耳聋的主要原因 2.交通运输噪声； 是城市噪声的主要来源 (图) 3.社会生活噪声；(图) 没有直接生理危害，却最易影响学习、休息和睡眠 4.建筑施工和土木工程噪声(图) 四、噪声的危害 1.导致听力损失； 暂时性听阈迁移；永久性听阈迁移；完全失听 2.干扰睡眠、休息和谈话； 3.引以多种生理疾病； 心脏病；消化系统疾病；神经系统疾病 4.影响人的心理； 5.影响儿童的智力和胎儿发育 ； 6.对动物的影响； 7.对建筑物的影响。 五、噪声的控制 1.噪声的传播过程 三要素：噪声源、传播途

3、径和接受者 2.控制噪声的基本方法 声源上降低噪声； A机械噪声 利用润滑或阻尼物料减少摩擦或撞击； 用焊接代替铆接； 用无声液压或挤压代替冲压，用压力机代替锻锤。 B空气动力噪声 选择合适的空气动力机械设计参数，减少气流脉动，减少周 期性激发力； 降低气流速度，减少气流压力突变，以降低湍流噪声； 降低高压气体排放压力和速度； 安装合适的消声器。 C电磁噪声 电动机噪声 ：合理选择沟槽数和级数；在转子沟槽中充填一 些环氧树脂材料，以降低振动；增加定子的刚性；提高电源 稳定度；提高制造和装配精度。 变压器电磁噪声 ：减少磁力线密度；选择低磁性硅钢材料； 合理选择铁心结构，铁心间隙充填树脂性材料，

4、硅钢片之间 采用树脂材料黏贴。 在传播途径上控制噪声； 在接受点阻止噪声； A吸声降噪 吸声材料 ：多孔材料 ；共振吸声材料 吸声结构 ：吊挂结构；有空气层 B消声器降噪 阻性(图) 、抗性、损耗型、扩散 、复合 不仅与吸声材料有关，还与所选的吸声结构有关 C隔声技术 典型的隔声措施是隔声罩、隔声间、隔声屏。 内用：佩戴耳塞 外用 ：佩戴耳罩；头盔 补充：噪声的度量 1.描述声波的客观物理量 频率；声压；声强；声功率 频率反映声调的高低，单位赫兹(Hz)，用r表示； 客观物理量均以1000Hz为基准度量 声压度量声音强弱 ，单位为帕 ，用P表示 闻阈声压210-5 P ；痛阈声压20P (10

5、00Hz) 声强：度量声音强弱 ，单位牛顿/米2，用I表示； 声强与声压的关系： 声功率：度量声源特性，单位瓦(W)，用W表示； I声波沿面积元ds的法线方向传播的声强 声压级；声强级；声功率级 声压级是目前普遍采用的度量声音大小的物理量 声压级 符号LP 单位：分贝(dB) 定义：将待测声压的有效值Pe与参考声压P0的比值取以10为 底的常用对数，再乘以20。即： Pe-声压的有效值 P0-基准声压，其值为210-5帕 思考：如果有几种声音同时发声，其总的声压级如何计算？ 例：设有两个噪声，其声压级分别为LP1dB和LP2dB，求叠加 后的声压级LP1+2？ 例：设有两个噪声，其声压级分别为

6、LP1dB和LP2dB，求叠加后的声 压级LP1+2？ 当LP1=LP2时，LP1+2=LP1+10 =LP1+3 (dB) 当LP1LP2时，LP1+2=LP1+10 =LP1+ (dB) 结论：若有几种声音同时出现，其总的声压级为由大到小每 两个声压级取其增值逐一相加而得 。 计算：声压级分别为83、85、78、90dB的四种声音共存时，其 总的声压级为多少？ 声压级差（L大L小）012345678910 增 值（分贝）3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.4 当两种声音共存时，其声压级差的增值声压级为： 解：对各声压级由大到小排序，分别设定为LP1=90dB;

7、LP2=85dB; LP3=83dB; LP4=78dB. LP1-LP2=5dB，查表得=1.2dB, 则 LP1+2=LP1+=90+1.2=91.2 dB LP1+2-LP3=8.2dB, 查表得=0.6dB(四舍五入)，则 LP1+2+3=LP1+2+=91.8 dB LP1+2+3-LP4=13.8 dB，因为10 dB，忽略不计， LP总=91.8dB 答：总声压级为91.8 dB。 声强级 符号LI 单位：分贝(dB) 定义：将待测声强I与参考声强I0的比值取以10为底的常用对 数，再乘以10。即： I-被测声强 I0-基准声强，其值为10-12瓦/米2 声功率级 符号LW 单位

8、：分贝(dB) 定义：将声功率与基准声功率的比值取以10为底的常用对数， 再乘以10。即： W-声功率 W0-基准声功率，其值为10-12瓦 注意：对于一定的声源，其声功率级是不变的，而声压级、声 强级都随测点的不同而变化。 二、 噪声的主观评价 1、响度级：频率为1000Hz纯音的声压级为其响度级。 单位：方(LN) 例1：某声源发出的声音听起来和1000Hz，声压级为90dB的纯 音一样响，则此声源的响度级为 例2：求100Hz，声压级为67dB纯音的响度级。 等响曲线：把听起来同样响的各相应声压级按频率連成一条 曲线，称为等响曲线。 （ 90LN ） ( 60LN) 人耳对低频声音反应迟

9、钝，对高频声 音反应敏感。频率越低的声音，人耳 能感觉出时，它的声压级就越高。 计权声级 (噪声计原理) 在噪声测量仪器-声级计中设计了一特殊的滤波装置， 对所接受到的声音按频带设一定的衰减来模拟人耳的听觉特性 。 通常有A、B、C三种计权网络。 A计权网络即为噪声计的工作原理，是模拟等响曲线中40方的 曲线而设计的，测得的噪声值较接近人的听觉 ； B网络是模拟等响曲线中70方的曲线而设计的，对250 Hz以下 的声音有较大的衰减 ； C网络是模拟等响曲线中100方的曲线而设计的，在整个频率 范围内近乎平直 ，一般用它代表总声级 ； HS5633数字声级计的使用 步骤： 选择监测点： 测量区域

10、环境噪声值：接通电源开关；将动态特性选择开 关置于“F”（快）或“S”（慢），通常选用“S”慢档；将功 能选择开关置于“MEAS”；示器上的读数为测量结果，记录 测量结果，类似地进行多次（100次以上）测量，并依次 记录测量结果，多次测量结果的平均值即为某测点的环境 噪声值； 改变测点，重复以上操作，得到各测点的环境噪声值；并 分析变化原因。 城市区域噪声标准 适 用 区 间类别昼 间夜 间 特殊住宅区04535 居民、文教区15040 居住、商业、工业混杂区26050 工业集中区36555 交通干线道路两侧47055 实验说明： 测量最大声级时，按一下最大值保持开关，显示器上出现箭头符 号并

11、保持在测量期间内的最大声级； 检测某区域环境噪声是否超标时，需要将功能选择开关置于 “SET”，用起子调节声级设定电位器，使显示器显示测定区域对应 的噪声标准，再将功能选择开关置于“MEAS”，当测定区域的声级超 过设定的声级时，过载指示灯将亮。 注意事项：声级计的校正； 电池的更换。 第二节 电磁辐射污染 一、电磁辐射的来源 天然源： 人为源 射频电磁辐射 (图) 高频交变电磁场 脉冲放电 雷电 ；宇宙辐射等(图) 表：电磁辐射频段分类 二、电磁辐射的危害 1.危害人体健康 热效应能使人体组织温度升高，引起生理机能变化，导致放射 机能性障碍和功能紊乱，严重时造成植物神经功能紊乱，可 致癌，还

12、可能损伤眼睛； 非热效应引起的生理变化效应比较隐蔽，致病机理复杂，对 健康的危害具有潜伏性； 对生殖系统影响较严重； 2.工业干扰 信号干扰与破坏 3.对安全的危害 引燃引爆 三、电磁辐射的控制 1.设计合理的电器及电子设备，减少设备的电磁泄露； 2.工业合理布局，使电磁污染远离稠密居民区； 3.技术防护 屏蔽防护 主动屏蔽和被动屏蔽 吸收防护 4.其他措施 制定设备的辐射标准并进行严格控制； 实行遥控和遥测，提高自动化程度，以减少工作人员接触高强 度电磁辐射的机会。 补充：电磁辐射应该怎样防(图) 第三节 放射性污染 一、放射性物质的来源 图：放射性射线 1天然放射源 宇宙射线 ；宇宙核素

13、；原生核素 2人工放射源 核反应(图) 核能生产(图) 补充：切尔诺贝利的教训（图) 医疗照射 其他人工污染源 二、放射性污染的危害 大剂量的照射，会破坏人体和动物的免疫功能，损伤其 皮肤、骨骼及内脏细胞； 小剂量长期照射，可导致白血病、骨癌、甲状腺癌等疾病； 放射性还能损害遗传物质，引起基因突变和染色体畸变。 三、放射性防护方法 1.外照射防护 缩短受照时间 增加和放射性源之间的距离 将人体屏蔽起来 2.内照射的防护 (图：放射性核素进入人体的途径) 第四节 光污染 一、光污染的来源 1.白亮污染图 2.人工白昼污染图 3.彩光污染图 二、光污染的危害 长时间白亮光照射会使视力急剧下降，引起

14、白内障；导致神经 衰弱；易诱发火灾和车祸； 补充：白纸污染 过度的城市夜景照明将危及正常的天文观测；还会伤害鸟类和 昆虫 黑光灯长期照射可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血 病和其他癌变 光污染：是指光辐射过量而对生活、生产环境 以及人体健康产生的不良影响。 三、光污染的控制 1.加强城市规划与管理，以减少光污染的来源； 2.对有红外线和紫外线污染的场所采取必要的安 全防护措施； 3.采用个人防护措施(防护眼镜、面罩) 第五节热污染 一、热污染的类型 1、水体热污染 2、大气热污染 二、热污染的危害 1.水体热污染的危害 影响水生生物的生长 导致水中溶解氧降低 藻类及湖草大量繁殖 引起疾病流行，危害人类健康 2大气热污染的危害 导致全球变暖，加快生物物种灭绝 热岛效应使城市大气污染加剧 降低了人体的正常免疫功能 三、热污染的控制 1改进热能利用技术，提高热能利用率 2提高降温技术水平，减少废热排放量 3废热的综合利用 4科学地进行城市环境区划 1.噪声污染的特性； 2.设有四个噪声源，