其他物理污染与防护ppt课件

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1、第六章第六章 其他物理污染及防护其他物理污染及防护 1 6.1 6.1 电磁辐射污染及防护电磁辐射污染及防护 6.2 6.2 放射性污染及防护放射性污染及防护 6.3 6.3 热污染和光污染热污染和光污染26.1.1 电磁辐射污染与危害电磁辐射污染与危害1. 定义定义 电磁辐射污染电磁辐射污染指各种天然的和人为的电磁波干扰和对人体有害的电磁辐射。指各种天然的和人为的电磁波干扰和对人体有害的电磁辐射。 电磁波电磁波电场和磁场周期性变化产生波动通过空间传播的一种能量,也称电电场和磁场周期性变化产生波动通过空间传播的一种能量,也称电磁辐射。磁辐射。 利用这种辐射可以造福人类,如无线通信、广播电视信号

2、的发射以及在工业、利用这种辐射可以造福人类,如无线通信、广播电视信号的发射以及在工业、科研、医疗系统中的应用。但同时电磁波同时给环境带来了不利的影响,当射频电科研、医疗系统中的应用。但同时电磁波同时给环境带来了不利的影响,当射频电磁场达到足够强度时,会对人体机能产生一定的破坏作用。磁场达到足够强度时,会对人体机能产生一定的破坏作用。2. 电磁辐射的传播途径电磁辐射的传播途径 (1)空间辐射:当电子设备或电气装置在工作)空间辐射:当电子设备或电气装置在工作时,相当于一个多向发射天线不断向空间辐射电磁能时,相当于一个多向发射天线不断向空间辐射电磁能量。量。 近场区近场区传播的电磁能以电磁感应的方式

3、作用传播的电磁能以电磁感应的方式作用于受体;远场区于受体;远场区电磁能以空间放射方式传播并作电磁能以空间放射方式传播并作用于受体。用于受体。 (2)导线辐射:当射频设备与其他设备共用一)导线辐射:当射频设备与其他设备共用一个电源时,或它们之间有电气连接时,通过电磁耦合,个电源时,或它们之间有电气连接时,通过电磁耦合,电磁能通过导线传播。电磁能通过导线传播。 (3)复合传播:空间传播和导线传播所造成的)复合传播:空间传播和导线传播所造成的电磁辐射污染同时存在时电磁辐射污染同时存在时6.1 电磁辐射污染与防护电磁辐射污染与防护33. 电磁辐射的危害电磁辐射的危害 电磁辐射污染是一种能量流污染,看不

4、见,摸不着,但却实实在在存在着,电磁辐射污染是一种能量流污染,看不见,摸不着,但却实实在在存在着,它不仅直接危害人类健康,还不断地它不仅直接危害人类健康,还不断地“滋生滋生”电磁辐射干扰事端,进而威胁人类生电磁辐射干扰事端,进而威胁人类生命。命。 (1)恶劣的电磁环境会严重干扰航空导航、水上通信、天文观测)恶劣的电磁环境会严重干扰航空导航、水上通信、天文观测 移动电话的工作频率会干扰飞机与地面的通信信号和飞机仪器的正常工作,移动电话的工作频率会干扰飞机与地面的通信信号和飞机仪器的正常工作,引起飞机导航系统偏向,对飞行安全带来隐患,因此在飞机上要关闭所有的移动引起飞机导航系统偏向,对飞行安全带来

5、隐患,因此在飞机上要关闭所有的移动电话、计算机和游戏机。电话、计算机和游戏机。(2) 危害人类健康危害人类健康 科学家认为电磁辐射的生物效应对人体确实有害。当生物体暴露在电磁场中科学家认为电磁辐射的生物效应对人体确实有害。当生物体暴露在电磁场中时,大部分电磁能量可穿透肌体,少部分能量被肌体吸收。由于生物肌体内有导时,大部分电磁能量可穿透肌体,少部分能量被肌体吸收。由于生物肌体内有导电体液,能与电磁场相互作用,产生了电磁场生物效应。电体液,能与电磁场相互作用,产生了电磁场生物效应。 电磁的生物效应分热效应和非热效应。热效应是由高频电磁波直接对生物肌电磁的生物效应分热效应和非热效应。热效应是由高频

6、电磁波直接对生物肌体细胞产生加热作用引起的。电磁波穿透生物表层直接对内部组织体细胞产生加热作用引起的。电磁波穿透生物表层直接对内部组织“加热加热”,而生,而生物体内部组织散热又困难,所以往往肌体表面看似正常,而内部组织已严重物体内部组织散热又困难,所以往往肌体表面看似正常,而内部组织已严重“烧烧伤伤”。不同的人或同一人的不同器官,对热效应的承受能力不一样。不同的人或同一人的不同器官,对热效应的承受能力不一样。 非热效应是电磁辐射长期作用而导致人体某些体征的改变。非热效应还会影非热效应是电磁辐射长期作用而导致人体某些体征的改变。非热效应还会影响心血管系统,影响人体的循环系统、免疫功能、生殖和代谢

7、功能,严重的甚至响心血管系统,影响人体的循环系统、免疫功能、生殖和代谢功能,严重的甚至会诱发癌症。会诱发癌症。 4 电磁辐射对人体的危害程度与电磁波波长有关,电磁辐射对人体的危害程度与电磁波波长有关,波长越短,危害越波长越短,危害越大大。而且微波对肌体的危害具有。而且微波对肌体的危害具有积累性积累性,使伤害不易恢复。微波会伤及,使伤害不易恢复。微波会伤及胎儿,极易引起胎儿畸形、弱智、免疫功能低下等;会引起白内障和角胎儿,极易引起胎儿畸形、弱智、免疫功能低下等;会引起白内障和角膜损害。微波还会破坏脑细胞,使大脑皮质细胞活动能力减弱。膜损害。微波还会破坏脑细胞,使大脑皮质细胞活动能力减弱。4. 电

8、磁污染源分类电磁污染源分类 影响人类生活的电磁污染源可分为天然污染源和人为污染源。影响人类生活的电磁污染源可分为天然污染源和人为污染源。(1)天然污染源)天然污染源 天然的电磁污染源是某些自然现象引起的。天然的电磁污染源是某些自然现象引起的。 雷电,最常见。除了直接危害,还可在广大地区从几千赫到几百雷电,最常见。除了直接危害,还可在广大地区从几千赫到几百兆赫的极宽频率范围内产生严重的电磁干扰。兆赫的极宽频率范围内产生严重的电磁干扰。 火山喷发,地震火山喷发,地震 太阳黑子活动引起的磁暴、新星爆发、宇宙射线等,对短波通信太阳黑子活动引起的磁暴、新星爆发、宇宙射线等,对短波通信的干扰特别严重。的干

9、扰特别严重。5(2)人为污染源)人为污染源 人类污染源来自人类开发和利用以电为能源的活动,如广播、电视、移动人类污染源来自人类开发和利用以电为能源的活动,如广播、电视、移动通信、寻呼通信、卫星通信、微波通信、雷达、工医科射频设备、电气化交通、通信、寻呼通信、卫星通信、微波通信、雷达、工医科射频设备、电气化交通、家用电器以及汽车点火系统等,在营运和使用过程中会向周围环境发射电磁辐射。家用电器以及汽车点火系统等,在营运和使用过程中会向周围环境发射电磁辐射。 目前,环境中的电磁辐射主要来自人为辐射,可粗略的划分为工频目前,环境中的电磁辐射主要来自人为辐射,可粗略的划分为工频(50/60Hz),射频(

10、),射频(105108Hz)和微波()和微波(N109Hz)三个频段。)三个频段。 工频电场、磁场工频电场、磁场 我国使用的交流电频率时我国使用的交流电频率时50Hz。工频电场、磁场较强的地方通常是在高压。工频电场、磁场较强的地方通常是在高压送电线路的附近,尤其是在其下方。送电线路的附近,尤其是在其下方。 家用电器产生的工频电场、磁场远低于高压送变电系统,但是人与它接触距家用电器产生的工频电场、磁场远低于高压送变电系统,但是人与它接触距离近得多,并且接触时间相对也要长得多。离近得多,并且接触时间相对也要长得多。 射频电磁场射频电磁场 射频是指射频是指10kHz300MHz频段,主要包括频段,主

11、要包括100m波(中波)、波(中波)、10m波(短波)、波(短波)、米波(超短波)。属于该频段的有广播、电视、集群通信、寻呼通信及工医科射米波(超短波)。属于该频段的有广播、电视、集群通信、寻呼通信及工医科射频设备等。频设备等。 微波电磁场微波电磁场 微波是指微波是指300MHz300GHz频段,主要包括分米波、厘米波、毫米波及亚毫频段,主要包括分米波、厘米波、毫米波及亚毫米波。属于该频段的有移动通信、卫星通信、微波通信、雷达等。米波。属于该频段的有移动通信、卫星通信、微波通信、雷达等。6分类分类设备名称设备名称污染来源污染来源放放电电所所致致污染源污染源电晕放电电晕放电电力线(送配电线)电力

12、线(送配电线)高高压压电电、大大电电流流引引起起的的静静电电感感应、电磁感应、大地泄漏电流应、电磁感应、大地泄漏电流辉光放电辉光放电放电管放电管白白光光灯灯、高高压压水水银银灯灯及及其其他他放放电管电管弧光放电弧光放电开关、电气铁道开关、电气铁道点火系统、发电机、整流装置点火系统、发电机、整流装置火花放电火花放电电电设设备备、发发动动机机、冷冷藏藏车车、汽汽车车整整流流器器、发发电电机机、点点火火系系统统、放电管放电管工频交变电磁场源工频交变电磁场源大大功功率率输输电电线线、电电气气设设备备、电电气铁道气铁道高高压压器器、大大电电流流的的电电力力线线场场电电气设备气设备射频辐射场源射频辐射场源

13、无线电发射机、雷达无线电发射机、雷达广广播播、电电视视与与通通风风设设备备的的振振荡荡与发射系统与发射系统高高频频加加热热设设备备、热热合合机机、微微波波干燥机干燥机工工业业用用射射频频利利用用设设备备的的工工作作电电路与振荡系统路与振荡系统理疗机、治疗机理疗机、治疗机医医用用射射频频利利用用设设备备的的工工作作电电路路与振荡系统与振荡系统表表 人为电磁污染源分类人为电磁污染源分类 76.1.2 电磁辐射污染现状与控制标准电磁辐射污染现状与控制标准1. 电磁辐射现状电磁辐射现状 由于无线电广播、电视以及微波技术、微波通信等应用迅速普及,射频设备的由于无线电广播、电视以及微波技术、微波通信等应用

14、迅速普及,射频设备的功率成倍提高,地面上的电磁波密度大幅度增加,已直接威胁人的身心健康。功率成倍提高,地面上的电磁波密度大幅度增加,已直接威胁人的身心健康。 我国自我国自20世纪世纪60年代以来,已做了大量的工作,研制了一些测量设备,制订了年代以来,已做了大量的工作,研制了一些测量设备,制订了有关高频电磁辐射安全卫生标准及微波辐射卫生标准,在防护技术水平上也有了很有关高频电磁辐射安全卫生标准及微波辐射卫生标准,在防护技术水平上也有了很大提高。大提高。 1998年初,我国开始了全国电磁辐射污染源的调查,年初,我国开始了全国电磁辐射污染源的调查,“北京中央广播电视塔北京中央广播电视塔”、“上海东方

15、明珠塔上海东方明珠塔”、“天津广播电视塔天津广播电视塔”这三个高度超过这三个高度超过400m、规划设计功率超过、规划设计功率超过200kW的大型广播电视塔辐射环境验收达标。的大型广播电视塔辐射环境验收达标。 2008年我国首次设置了年我国首次设置了43个电磁环境质量监测点,并在个电磁环境质量监测点,并在41个重点电磁辐射设施个重点电磁辐射设施周围设置了电磁监测站点。周围设置了电磁监测站点。2. 电磁辐射污染控制标准电磁辐射污染控制标准(1)工频电磁场)工频电磁场 目前我国尚无关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值的国家标准。目前我国尚无关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值的国家标

16、准。 根据送电线路设计规定和参考各国限值,推荐暂以根据送电线路设计规定和参考各国限值,推荐暂以4kV/m作为居民区工频电场作为居民区工频电场评价标准,暂推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值评价标准,暂推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0.1mT为磁感应强度的评价标准。为磁感应强度的评价标准。8(2)射频和微波电磁辐射)射频和微波电磁辐射 电磁场的生物效应如果控制得好,可对人体产生良好的作用,电磁场的生物效应如果控制得好,可对人体产生良好的作用,如用理疗机治病。但当它超过一定范围时,就会破坏人体的热平如用理疗机治病。但当它超过一定范围时,就会破坏人体的热平衡

17、,对人体产生危害。衡,对人体产生危害。 电磁辐射防护标准经历了较长时间的探讨,至今仍没有全世电磁辐射防护标准经历了较长时间的探讨,至今仍没有全世界统一的标准。界统一的标准。 国际上:国际上:1984年,国际非电离辐射委员会与世界卫生组织的年,国际非电离辐射委员会与世界卫生组织的环境卫生部联合推荐的电磁防护标准在最敏感段公众的标准为环境卫生部联合推荐的电磁防护标准在最敏感段公众的标准为200W/cm2。 我国:我国:1988电磁磁辐射防射防护规定定(GB8702-88)中)中给出的出的最敏感段照射功率密度限最敏感段照射功率密度限值,职业照射是照射是20W/cm2,公众为,公众为40W/cm2,磁

18、辐射防护限值的适用频率范围是,磁辐射防护限值的适用频率范围是100kHz30GHz,其所列的防护限值是可以接受的防护水平的上限,并包括各种,其所列的防护限值是可以接受的防护水平的上限,并包括各种可能的电磁辐射污染的总量值。可能的电磁辐射污染的总量值。96.1.3 电磁辐射污染的防护电磁辐射污染的防护 电磁辐射污染的防护需采取综合防治的方法,才能取得更好的效果。电磁辐射污染的防护需采取综合防治的方法,才能取得更好的效果。防护原则是:防护原则是: (1)减少电磁泄露,这是解决污染源的问题。)减少电磁泄露,这是解决污染源的问题。 (2)通过合理的工业布局,使电磁污染源远离居民稠密区,尽量减)通过合理

19、的工业布局,使电磁污染源远离居民稠密区,尽量减少受体遭受污染危害的可能。少受体遭受污染危害的可能。 (3)对于已经进入环境的电磁辐射,采取一定的技术防护手段,以)对于已经进入环境的电磁辐射,采取一定的技术防护手段,以减少对人与环境的危害。减少对人与环境的危害。 对变电站、高压线等与生活密切的常见电磁辐射源的防护,最重要对变电站、高压线等与生活密切的常见电磁辐射源的防护,最重要的是保持安全间距,只要能保证一定距离,就能安全有效避免电磁辐射的是保持安全间距,只要能保证一定距离,就能安全有效避免电磁辐射危害的影响。危害的影响。 具体的电磁辐射污染防护方法如下:具体的电磁辐射污染防护方法如下: (1)

20、区域控制与绿化)区域控制与绿化 区域控制大体分四类:自然干净区、轻度污染区、广播辐射区、工区域控制大体分四类:自然干净区、轻度污染区、广播辐射区、工业干扰区。依据这样的区域划分标准,合理进行城市、工业等布局,可业干扰区。依据这样的区域划分标准,合理进行城市、工业等布局,可以减少电磁辐射对环境的污染。同时,由于绿色植物对电磁辐射能具有以减少电磁辐射对环境的污染。同时,由于绿色植物对电磁辐射能具有良好的吸收作用,因此加强绿化是防治电磁污染的有效措施之一。良好的吸收作用,因此加强绿化是防治电磁污染的有效措施之一。10(2)屏蔽防护)屏蔽防护 屏蔽防护的作用与原理屏蔽防护的作用与原理 屏蔽材料是能抑制

21、电磁辐射能扩散的材料,它能将电磁场源与其环境隔离开来,使辐屏蔽材料是能抑制电磁辐射能扩散的材料,它能将电磁场源与其环境隔离开来,使辐射能被限制在某一范围内,达到防治电磁污染的目的,这种技术称为屏蔽防护。射能被限制在某一范围内,达到防治电磁污染的目的,这种技术称为屏蔽防护。 屏蔽的分类屏蔽的分类 a. 主动场屏蔽(有源场屏蔽)主动场屏蔽(有源场屏蔽) 主动场屏蔽主动场屏蔽是将场源置于屏蔽体内部,作用是将电磁场限定在某一范围内,使其不对是将场源置于屏蔽体内部,作用是将电磁场限定在某一范围内,使其不对此范围以外的生物肌体或仪器设备产生影响。此范围以外的生物肌体或仪器设备产生影响。 主动场屏蔽时场源与

22、屏蔽体间距小,结构严密,可以屏蔽电磁辐射强度很大的辐射源,主动场屏蔽时场源与屏蔽体间距小,结构严密,可以屏蔽电磁辐射强度很大的辐射源,屏蔽壳必须接地良好。屏蔽壳必须接地良好。 b. 被动场屏蔽(无源场屏蔽)被动场屏蔽(无源场屏蔽) 被动屏蔽场是将场源放置于屏蔽体之外,使场源对限定范围内的生物体及仪器设备不被动屏蔽场是将场源放置于屏蔽体之外,使场源对限定范围内的生物体及仪器设备不产生影响。其特点是屏蔽体育场源间距大,屏蔽体可以不接地。产生影响。其特点是屏蔽体育场源间距大,屏蔽体可以不接地。 屏蔽材料与结构屏蔽材料与结构 屏蔽用材料可选用铜、铁、铝,涂有导电涂料或金属镀层的绝缘材料。电场屏蔽选用屏

23、蔽用材料可选用铜、铁、铝,涂有导电涂料或金属镀层的绝缘材料。电场屏蔽选用铜材为好,磁场屏蔽选用铁材。铜材为好,磁场屏蔽选用铁材。 屏蔽体的结构形式有板结构和网结构。对于板结构,在高频段,由于趋肤效应,厚度屏蔽体的结构形式有板结构和网结构。对于板结构,在高频段,由于趋肤效应,厚度不需过多增加也能获得良好的屏蔽效果。不需过多增加也能获得良好的屏蔽效果。 对于网结构,中短波,屏蔽网目数小些就可保证足够的屏蔽效果;对于超短波、微波,对于网结构,中短波,屏蔽网目数小些就可保证足够的屏蔽效果;对于超短波、微波,目数要大写,尤其对磁场屏蔽,要求目数越大越好。双层金属网的屏蔽效果一般大于单层目数要大写,尤其对

24、磁场屏蔽,要求目数越大越好。双层金属网的屏蔽效果一般大于单层网,网间距在网,网间距在5-10cm时,双层的衰减量约为单层的两倍。时,双层的衰减量约为单层的两倍。11(3)接地防护)接地防护 将辐射源的屏蔽部分或屏蔽体通过感应产生的高频电流导入大地,以免将辐射源的屏蔽部分或屏蔽体通过感应产生的高频电流导入大地,以免屏蔽体本身再成为二次辐射源。屏蔽体本身再成为二次辐射源。(4)吸收防护)吸收防护 采用对某种辐射能量具有强烈吸收作用的材料,敷设于场源外围,使辐采用对某种辐射能量具有强烈吸收作用的材料,敷设于场源外围,使辐射场强度大幅度衰减下来,达到防护目的。吸收防护主要用于微波防护。射场强度大幅度衰

25、减下来,达到防护目的。吸收防护主要用于微波防护。 常用的吸收材料有谐振型吸收材料和匹配型吸收材料。前者的特点是材常用的吸收材料有谐振型吸收材料和匹配型吸收材料。前者的特点是材料厚度小,只对频率范围很窄的微波辐射具有良好的吸收率。料厚度小,只对频率范围很窄的微波辐射具有良好的吸收率。 后者的特点是适用于吸收频率范围很宽的微波辐射。后者的特点是适用于吸收频率范围很宽的微波辐射。 实际的材料可用塑料、胶木、橡胶、陶瓷等中加入铁粉、石墨、木材和实际的材料可用塑料、胶木、橡胶、陶瓷等中加入铁粉、石墨、木材和水等,如泡沫吸收材料、涂层吸收材料和塑料板吸收材料等。水等,如泡沫吸收材料、涂层吸收材料和塑料板吸

26、收材料等。(5)个人防护)个人防护 个人防护的对象是个体的微波作业人员。当工作需要,操作人员必须进个人防护的对象是个体的微波作业人员。当工作需要,操作人员必须进入微波辐射源的近场区作业时,或因某些原因不能对辐射源采取有效的屏蔽入微波辐射源的近场区作业时,或因某些原因不能对辐射源采取有效的屏蔽或吸收等措施时,必须采用个人防护措施以保护作业人员的安全。或吸收等措施时,必须采用个人防护措施以保护作业人员的安全。 个人防护措施主要有穿防护服、戴防护头盔和防护眼镜等。个人防护措施主要有穿防护服、戴防护头盔和防护眼镜等。126.2.1 放射性辐射源放射性辐射源1. 天然辐射源天然辐射源 天然辐射源是自然界

27、中天然存在的辐射源,人和其他生物体受到天然辐射天然辐射源是自然界中天然存在的辐射源,人和其他生物体受到天然辐射源的照射可分为外照射和内照射。源的照射可分为外照射和内照射。 外照射主要来自宇宙射线以及地面上天然放射性核素发射的外照射主要来自宇宙射线以及地面上天然放射性核素发射的和和射线对人射线对人体的外部照射。体的外部照射。 内照射是通过呼吸道和消化道进入体内的以及人体组织内本身存在的天然内照射是通过呼吸道和消化道进入体内的以及人体组织内本身存在的天然放射性核素造成的辐照。放射性核素造成的辐照。 地球上存在多种放射性物质,能发出高速的带电粒子或不带电粒子(也称地球上存在多种放射性物质,能发出高速

28、的带电粒子或不带电粒子(也称射线),此现象称为放射性辐射。高速带电粒子,如射线),此现象称为放射性辐射。高速带电粒子,如粒子、质子、粒子、质子、粒子等,粒子等,能通过碰撞作用直接引起物质电离;高速不带电粒子,如能通过碰撞作用直接引起物质电离;高速不带电粒子,如X射线、射线、射线和中子射线和中子等是通过与物质作用时产生的次级带电粒子来引起物质电离,因此放射性辐射等是通过与物质作用时产生的次级带电粒子来引起物质电离,因此放射性辐射又称电离辐射。又称电离辐射。放射性污染的特点放射性污染的特点: (1 1)每一种放射性核素均具有一定的半衰期。)每一种放射性核素均具有一定的半衰期。 (2 2)放射性污染

29、物所造成的危害往往需要经过一段潜伏期后才显现出来。)放射性污染物所造成的危害往往需要经过一段潜伏期后才显现出来。 (3 3)放射性污染物主要通过射线的照射危害人体和其他生物体。)放射性污染物主要通过射线的照射危害人体和其他生物体。6.2 放射性污染与防护放射性污染与防护13 天然辐射源所产生的总辐射水平称为天然放射性本底,它是判断环境是否受天然辐射源所产生的总辐射水平称为天然放射性本底,它是判断环境是否受到放射性污染的基本基准。到放射性污染的基本基准。 环境中天然辐射本底主要由宇宙射线、宇生放射性核素、原生放射性核素环境中天然辐射本底主要由宇宙射线、宇生放射性核素、原生放射性核素发射的辐射三部

30、分。发射的辐射三部分。(1)宇宙射线主要来源于地球的外层空间。)宇宙射线主要来源于地球的外层空间。(2)宇生放射性核素是高能初级宇宙射线与大气的原子核发生核反应时产生的)宇生放射性核素是高能初级宇宙射线与大气的原子核发生核反应时产生的发射性核素,种类不少,但在空气中的含量很低,对环境辐射的实际贡献不大。发射性核素,种类不少,但在空气中的含量很低,对环境辐射的实际贡献不大。(3)原生反射性核素是从地球形成开始,迄今为止还存在于地壳中的那些放射)原生反射性核素是从地球形成开始,迄今为止还存在于地壳中的那些放射性核素,其中最主要的有铀、钍核素以及钾、碳和氚。性核素,其中最主要的有铀、钍核素以及钾、碳

31、和氚。2、人工辐射源、人工辐射源 是指由生产、研究和使用放射性物质的单位所排放出的放射性废物和核武器是指由生产、研究和使用放射性物质的单位所排放出的放射性废物和核武器试验所产生的放射性物质,是对环境造成放射性污染的主要来源。试验所产生的放射性物质,是对环境造成放射性污染的主要来源。(1)核爆炸的沉降物)核爆炸的沉降物 核武器试验是全球性放射性污染的主要来源,核爆炸的一瞬间能产生穿透性核武器试验是全球性放射性污染的主要来源,核爆炸的一瞬间能产生穿透性很强的核辐射,主要是中子和很强的核辐射,主要是中子和射线。爆炸后还会留下很多继续发射射线。爆炸后还会留下很多继续发射、射线射线的放射性污染物,通常称

32、为放射性沉降物,又称落下灰。的放射性污染物,通常称为放射性沉降物,又称落下灰。 核试验引起全球性污染而给全世界人口的平均照射剂量,比试验场附近居民的剂量核试验引起全球性污染而给全世界人口的平均照射剂量,比试验场附近居民的剂量小得多,因而对核试验污染无需过分恐惧。小得多,因而对核试验污染无需过分恐惧。14(2)核工业过程中的排放物)核工业过程中的排放物 核能应用于动力工业,构成了核工业的主体。核污染涉及核燃料的循环过核能应用于动力工业,构成了核工业的主体。核污染涉及核燃料的循环过程。它包括核燃料的制备与加工过程,核反应堆的运行过程和辐射后的燃料后程。它包括核燃料的制备与加工过程,核反应堆的运行过

33、程和辐射后的燃料后处理过程。处理过程。 正常运行时核电站对环境排放的气态和液态放射性废物很少,固态放射性正常运行时核电站对环境排放的气态和液态放射性废物很少,固态放射性废物又被严格的封装在巨大的钢罐中,不渗入生物链,严重的污染往往都是由废物又被严格的封装在巨大的钢罐中,不渗入生物链,严重的污染往往都是由事故造成的,如事故造成的,如1979年年3月美国三里岛核电站事故、月美国三里岛核电站事故、1986年年4月原苏联切尔诺贝月原苏联切尔诺贝利核电站事故、利核电站事故、2011年年3月日本福岛核电站事故。月日本福岛核电站事故。(3)医疗照射的射线)医疗照射的射线 辐照作为诊断、治疗的手段越来越广泛应

34、用。辐照方式除外照射,还发展辐照作为诊断、治疗的手段越来越广泛应用。辐照方式除外照射,还发展了内照射,如诊治肺癌等疾病,使射线集中照射病灶。但同时也增加了操作人了内照射,如诊治肺癌等疾病,使射线集中照射病灶。但同时也增加了操作人员和病人受到的辐照,因此,医用射线也成为环境中的主要人工污染源之一。员和病人受到的辐照,因此,医用射线也成为环境中的主要人工污染源之一。(4)其他方面的污染源)其他方面的污染源 某些用于控制、分析、测试的设备使用了放射性物质,对职业操作人员会某些用于控制、分析、测试的设备使用了放射性物质,对职业操作人员会产生辐射危害。某些生活消费品中使用了放射性物质,如夜光表、彩色电视

35、机产生辐射危害。某些生活消费品中使用了放射性物质,如夜光表、彩色电视机等,某些建筑材料如含铀、镭量高的花岗岩、钢渣砖等,它们的使用也会增加等,某些建筑材料如含铀、镭量高的花岗岩、钢渣砖等,它们的使用也会增加室内的辐照强度。室内的辐照强度。156.2.2 放射性对人类的危害放射性对人类的危害1. 放射性物质进入人体的途径放射性物质进入人体的途径 环境中的放射性物质和宇宙射线不断照射人体,即为外照射。这些物质也可环境中的放射性物质和宇宙射线不断照射人体,即为外照射。这些物质也可进入人体,使人受到内照射,放射性物质主要是通过食物链经消化道进入人体,进入人体,使人受到内照射,放射性物质主要是通过食物链

36、经消化道进入人体,其次是放射性尘埃经呼吸道进入人体;通过皮肤吸收的可能性很小。其次是放射性尘埃经呼吸道进入人体;通过皮肤吸收的可能性很小。2. 放射性对人体的危害放射性对人体的危害(1)放射性损伤机理)放射性损伤机理 反射性实际是一种能量形式,这种能量被人体组织吸收时,吸收体的原子就反射性实际是一种能量形式,这种能量被人体组织吸收时,吸收体的原子就发生电离作用,将能量转变为另一种形式,而这种能量在一定阶段又要释放出来发生电离作用,将能量转变为另一种形式,而这种能量在一定阶段又要释放出来并在吸收体内引起其他反应。并在吸收体内引起其他反应。16 放射性进入人体后将产生两种损伤:直接损伤和间接损伤。

37、放射性进入人体后将产生两种损伤:直接损伤和间接损伤。干扰破坏机体干扰破坏机体细胞和组织的细胞和组织的正常代谢活动正常代谢活动以及直接破坏肌体细胞的以及直接破坏肌体细胞的结构结构。 直接损伤直接损伤指辐射直接将肌体物质的原子或分子电离,从而破坏肌体指辐射直接将肌体物质的原子或分子电离,从而破坏肌体内某些大分子结构,如蛋白质分子、脱氧核糖核酸、核糖核酸等;内某些大分子结构,如蛋白质分子、脱氧核糖核酸、核糖核酸等; 间接损伤间接损伤射线先将体内的水分子电离,使之生成具有很强活性的自射线先将体内的水分子电离,使之生成具有很强活性的自由基,并通过他们的作用影响肌体的组成。由基,并通过他们的作用影响肌体的

38、组成。(2)放射性对人体的危害)放射性对人体的危害 放射性污染对人体的危害是要经过一段潜伏期后才显现相互来的,危害程放射性污染对人体的危害是要经过一段潜伏期后才显现相互来的,危害程度取决于所受辐照剂量的大小。度取决于所受辐照剂量的大小。 一次或短期内受到大剂量照射时,会产生放射损伤的急性效应,使人出现一次或短期内受到大剂量照射时,会产生放射损伤的急性效应,使人出现恶心、呕吐、脱发、食欲减退、腹泻等神经系统和消化系统的症状,严重时会恶心、呕吐、脱发、食欲减退、腹泻等神经系统和消化系统的症状,严重时会造成死亡。造成死亡。 在急性放射病恢复以后,经一段时间或在低剂量照射后的数月、数年甚至在急性放射病

39、恢复以后,经一段时间或在低剂量照射后的数月、数年甚至数代后还会产生辐射损伤的远期效应,如致癌、白血病、白内障、寿命缩短、数代后还会产生辐射损伤的远期效应,如致癌、白血病、白内障、寿命缩短、影响生长发育等,甚至对遗传基因产生影响,使后代身上出现某种程度的遗传影响生长发育等,甚至对遗传基因产生影响,使后代身上出现某种程度的遗传型疾病。型疾病。 176.2.3 放射性污染的防护放射性污染的防护 放射性废物不像一般工业废物和垃圾等极容易被发现和预防其危害。它是放射性废物不像一般工业废物和垃圾等极容易被发现和预防其危害。它是无色无味的有害物质,只能靠放射性测试仪才能探测到。因此,对放射性废物无色无味的有

40、害物质,只能靠放射性测试仪才能探测到。因此,对放射性废物的处理与其他工业污染物处理有根本的区别。的处理与其他工业污染物处理有根本的区别。1. 放射性辐射防护标准放射性辐射防护标准 目前我国一般采用目前我国一般采用“最大容许剂量当量最大容许剂量当量”,用不允许接受的剂量范围的下限来,用不允许接受的剂量范围的下限来限制从事放射性工作人员的照射剂量。其含义是:当放射性工作人员接受这样限制从事放射性工作人员的照射剂量。其含义是:当放射性工作人员接受这样的剂量照射时,肌体受到的损伤被认为是可以容许的。对邻近居民的限制当量的剂量照射时,肌体受到的损伤被认为是可以容许的。对邻近居民的限制当量剂量为职业照射的

41、剂量为职业照射的1/10。 我国我国2002年重新发布的年重新发布的电离辐射防护与辐射源安全基本标准电离辐射防护与辐射源安全基本标准(GB18871-2002)规定了职业照射和公众照射剂量限值。)规定了职业照射和公众照射剂量限值。 放射性废物管理规定放射性废物管理规定(GB14500-2002)2. 放射性辐射防护方法放射性辐射防护方法 辐射防护的目的主要是为了减少射线对人体的照射,具体方法如下:辐射防护的目的主要是为了减少射线对人体的照射,具体方法如下: (1)时间防护)时间防护 人体受照的时间越长,则接受的照射量也越多。因此要减少受照时间,也人体受照的时间越长,则接受的照射量也越多。因此要

42、减少受照时间,也可以增配人员轮流操作以减少每个人的受照时间。可以增配人员轮流操作以减少每个人的受照时间。(2)距离防护)距离防护 人距辐射源越近,受照量越大,因此须远离辐射源。人距辐射源越近,受照量越大,因此须远离辐射源。18(3)屏蔽防护)屏蔽防护 源强越强,受照时间越长,距辐射源越近,受照量越大。为了尽量减少射线对源强越强,受照时间越长,距辐射源越近,受照量越大。为了尽量减少射线对人体的照射,可采用在辐射源于人之间放置一种合适的屏蔽材料,利用屏蔽材料对人体的照射,可采用在辐射源于人之间放置一种合适的屏蔽材料,利用屏蔽材料对射线的吸收降低外照射剂量。射线的吸收降低外照射剂量。 射线的防护。射

43、线的防护。射线射程短,穿透力弱,在空气中易被吸收,用几张纸或薄射线射程短,穿透力弱,在空气中易被吸收,用几张纸或薄的铝膜即可将其屏蔽。但其电离能力强,进入人体后会因内照射造成较大的伤害。的铝膜即可将其屏蔽。但其电离能力强,进入人体后会因内照射造成较大的伤害。 射线的防护。射线的防护。射线是带负电的电子流,穿透物质的能力较强,因此屏蔽材射线是带负电的电子流,穿透物质的能力较强,因此屏蔽材料可采用有机玻璃、烯基塑料、普通玻璃和铝板等。料可采用有机玻璃、烯基塑料、普通玻璃和铝板等。 射线的防护。射线是波长很短的电磁波,穿透能力很强,危害也最大,屏射线的防护。射线是波长很短的电磁波,穿透能力很强,危害

44、也最大,屏蔽材料是具有足够厚度的铝、铁、钢、混凝土等。蔽材料是具有足够厚度的铝、铁、钢、混凝土等。6.2.4 放射性废物的处理处置放射性废物的处理处置1. 处理处置技术的特点处理处置技术的特点 (1)不能用化学或生化方法来消除,只能依靠放射性核素自身的衰变来消除)不能用化学或生化方法来消除,只能依靠放射性核素自身的衰变来消除 (2)处理的操作需要在严密的防护和屏蔽条件下进行,所用设备的材质应为耐)处理的操作需要在严密的防护和屏蔽条件下进行,所用设备的材质应为耐腐蚀、耐辐射的合金材质腐蚀、耐辐射的合金材质 (3)对大多数放射性废物应做深度处理,尽量复用,减少排放)对大多数放射性废物应做深度处理,

45、尽量复用,减少排放 (4)在处理过程中所产生的二次废物应纳入后续处理系统进一步处理或处置。)在处理过程中所产生的二次废物应纳入后续处理系统进一步处理或处置。192. 放射性废气的处理放射性废气的处理 放射性废气又称放射性气载废物,可分为低放废气和高放废气(浓度大于放射性废气又称放射性气载废物,可分为低放废气和高放废气(浓度大于4107Bq/m3)。根据放射性在废气中的存在形态的不同采用不同的处理方法。)。根据放射性在废气中的存在形态的不同采用不同的处理方法。 对挥发性放射性废气用吸附法和扩散稀释法处理。如放射性碘可用活性炭对挥发性放射性废气用吸附法和扩散稀释法处理。如放射性碘可用活性炭吸附达到

46、净化目的。吸附达到净化目的。 对放射性气溶胶形式存在的废气可通过除尘技术达到净化,对放射性气溶胶形式存在的废气可通过除尘技术达到净化,经过机械除经过机械除尘器、湿式洗涤除尘器进行预处理,除去气溶胶中粒径较大的固态或液态颗粒;尘器、湿式洗涤除尘器进行预处理,除去气溶胶中粒径较大的固态或液态颗粒;进入中效过滤,除去大部分中等粒径的颗粒;进入中效过滤,除去大部分中等粒径的颗粒; 高效过滤,几乎可以全部滤高效过滤,几乎可以全部滤去粒径大于去粒径大于0.3m的微粒,使气溶胶废气得到完全净化。的微粒,使气溶胶废气得到完全净化。3. 放射性废液的处理放射性废液的处理 基本方法是稀释排放、浓缩储存和回收利用。

47、基本方法是稀释排放、浓缩储存和回收利用。(1)低放废液(低放废液(4106Bq/m3) 清洁的低效废液可直接采用离子交换、蒸发、膜分离法,混浊性放射废液清洁的低效废液可直接采用离子交换、蒸发、膜分离法,混浊性放射废液可用化学混凝沉淀可用化学混凝沉淀过滤过滤离子交换处理工艺。离子交换处理工艺。(2)中放废液()中放废液(4106Bq/m341010Bq/m3) 蒸发浓缩,减少体积,使之达到高放废液蒸发浓缩,减少体积,使之达到高放废液(3)高放废液()高放废液(41010Bq/m3) 多采用固化技术,水泥、水玻璃、沥青、人工合成树脂等,固化处理后的多采用固化技术,水泥、水玻璃、沥青、人工合成树脂等

48、,固化处理后的固化体最终还需送入统一管理的安全储存库处置。固化体最终还需送入统一管理的安全储存库处置。204. 放射性固体废物的处理放射性固体废物的处理 放射性固体废物指铀矿石提取铀后的废矿渣,被放射性物质沾污而放射性固体废物指铀矿石提取铀后的废矿渣,被放射性物质沾污而不能用的各种器物和废液处理过程中的残渣、滤渣的固化体。不能用的各种器物和废液处理过程中的残渣、滤渣的固化体。 铀矿渣采用土地堆放或回填矿井,不能解决污染根本问题;铀矿渣采用土地堆放或回填矿井,不能解决污染根本问题; 可燃性放射性固体废物最好用焚烧法,焚烧产生的废气和气溶胶物可燃性放射性固体废物最好用焚烧法,焚烧产生的废气和气溶胶

49、物质需严加控制,灰烬要收集并掺入固化物中。质需严加控制,灰烬要收集并掺入固化物中。 不可燃性不可燃性放射性固体废物放射性固体废物应先进行拆卸和破碎处理后,再煅烧熔融应先进行拆卸和破碎处理后,再煅烧熔融处理,减少体积,以利于最终包封储存等。处理,减少体积,以利于最终包封储存等。5. 最终处置最终处置 放射性废物的最终处置是为确保废物中的有害物质对人类环境不产放射性废物的最终处置是为确保废物中的有害物质对人类环境不产生危害。基本方法是埋入能与生物圈有效隔离的最终储存库中。生危害。基本方法是埋入能与生物圈有效隔离的最终储存库中。 最终储存库的选址及地质条件应比有毒有害废物处置地的选择更加最终储存库的

50、选址及地质条件应比有毒有害废物处置地的选择更加严格,并远离人类活动区,如选择在沙漠或谷地中。严格,并远离人类活动区,如选择在沙漠或谷地中。 需要最终储存的废物应封装于不锈钢容器中,然后再放到储存库中。需要最终储存的废物应封装于不锈钢容器中,然后再放到储存库中。216.3 热污染和光污染热污染和光污染6.3.1 热污染及其防治热污染及其防治1. 热污染热污染 (1) 定义定义 在能源消耗和能量转换过程中有大量化学物质(如在能源消耗和能量转换过程中有大量化学物质(如CO2等)及热蒸汽排入环境,等)及热蒸汽排入环境,使局部环境或全球环境发生增温,并可能对人类和生态系统产生直接或间接、即时使局部环境或

51、全球环境发生增温,并可能对人类和生态系统产生直接或间接、即时或潜在的危害,这种现象称为热污染或环境热污染或潜在的危害,这种现象称为热污染或环境热污染 (2)形成原因)形成原因 热直接向环境,特别是水体排放。热直接向环境,特别是水体排放。 发电、冶金、化工和其他工业生产通过燃料燃烧和化学反应等过程产生的热量,发电、冶金、化工和其他工业生产通过燃料燃烧和化学反应等过程产生的热量,一部分转化为产品形式,一部分以废热形式直接排入环境。一部分转化为产品形式,一部分以废热形式直接排入环境。 转化为产品形式的热量,在消费过程中最终也要通过不同的途径释放到环境中,转化为产品形式的热量,在消费过程中最终也要通过

52、不同的途径释放到环境中,而且各种生产和生活过程排放的废热大部分转入水中,使水升温。进入水体的热量,而且各种生产和生活过程排放的废热大部分转入水中,使水升温。进入水体的热量,有有80%来自发电厂。来自发电厂。 大气组成的改变大气组成的改变 人类生产和生活活动向空气大量排放温室气体,造成全球气候变暖;同时消耗人类生产和生活活动向空气大量排放温室气体,造成全球气候变暖;同时消耗臭氧层物质的排放,破坏了大气臭氧层,导致太阳辐射的增强。臭氧层物质的排放,破坏了大气臭氧层,导致太阳辐射的增强。 地表状态的改变地表状态的改变 主要改变了地面反射率,影响地表和空气间的换热,如城市热岛效应、沙漠化主要改变了地面

53、反射率,影响地表和空气间的换热,如城市热岛效应、沙漠化222. 热污染的危害热污染的危害 热污染主要表现在对全球性的或区域性的自然环境热平衡的影响,使热平热污染主要表现在对全球性的或区域性的自然环境热平衡的影响,使热平衡遭到破坏。衡遭到破坏。(1)大气热污染)大气热污染 向大气排放含热废气和蒸气,导致大气温度升高而影响气象条件时,称为向大气排放含热废气和蒸气,导致大气温度升高而影响气象条件时,称为大气热污染。它会带来各种不良影响,如热岛效应的存在,会加重工业区或城大气热污染。它会带来各种不良影响,如热岛效应的存在,会加重工业区或城镇的环境污染,会带来异常天气如暴雨、飓风、酷热、暖冬等。镇的环境

54、污染,会带来异常天气如暴雨、飓风、酷热、暖冬等。(2)水体热污染)水体热污染 由于向水体中排放含热废水、冷却水,导致水体在局部范围内水温升高,由于向水体中排放含热废水、冷却水,导致水体在局部范围内水温升高,水质恶化,影响水生物圈和人类的生产、生活活动时,称为水体热污染,主要水质恶化,影响水生物圈和人类的生产、生活活动时,称为水体热污染,主要为:为:水质变坏水质变坏 水温上升,粘度下降,水中的溶解氧减少。同时,水体的生物化学反应加水温上升,粘度下降,水中的溶解氧减少。同时,水体的生物化学反应加快,水中原有的氰化物、重金属离子等污染物毒性将随之增加。快,水中原有的氰化物、重金属离子等污染物毒性将随

55、之增加。影响水生生物的生长影响水生生物的生长 水温升高,发育受阻;代谢加快、所需溶解氧增加。水温升高,发育受阻;代谢加快、所需溶解氧增加。引起藻类及湖草的大量繁殖引起藻类及湖草的大量繁殖 水温增加会增加水中水温增加会增加水中N、P含量,促使藻类大量繁殖。含量,促使藻类大量繁殖。233. 热污染的防治热污染的防治(1)减少热量的排出)减少热量的排出 首先是改进热能利用技术,提高热能利用率,这样既节约能源,又减少废首先是改进热能利用技术,提高热能利用率,这样既节约能源,又减少废热的排放;其次是加强废热的综合利用,基本出发点是把废热(如热力装置系热的排放;其次是加强废热的综合利用,基本出发点是把废热

56、(如热力装置系统的散热、排放的热烟和温水等)作为宝贵的资源和能源来对待。如对高温废统的散热、排放的热烟和温水等)作为宝贵的资源和能源来对待。如对高温废气,可用来预热冷的原料气,或利用废锅炉把冷水或冷空气加热,用于淋浴或气,可用来预热冷的原料气,或利用废锅炉把冷水或冷空气加热,用于淋浴或取暖。取暖。(2)开发和利用无污染或少污染的新能源)开发和利用无污染或少污染的新能源 如太阳能、风能、海洋能及地热能等。如太阳能、风能、海洋能及地热能等。(3)植树绿化,扩大森林面积)植树绿化,扩大森林面积 森林对环境有重要的调节和控制作用森林对环境有重要的调节和控制作用(4)遮热与隔热技术)遮热与隔热技术 遮热

57、可以防止高温热源对人体或精密仪器的热辐射,改善工作环境。当辐射遮热可以防止高温热源对人体或精密仪器的热辐射,改善工作环境。当辐射热能照射到物体表面时,其中一部分被物体吸收,一部分被反射,一部分则穿热能照射到物体表面时,其中一部分被物体吸收,一部分被反射,一部分则穿透物体,对大部分工程材料来说,热透射率几乎为零。但物体都有热辐射能力。透物体,对大部分工程材料来说,热透射率几乎为零。但物体都有热辐射能力。可在热源与受体之间插入一块遮热板,受体接收到的热量就是遮热板的热辐射可在热源与受体之间插入一块遮热板,受体接收到的热量就是遮热板的热辐射部分,如遮阳伞。部分,如遮阳伞。 隔热既可用于保温、节省能源

58、,又可防止和减少热污染。隔热既可用于保温、节省能源,又可防止和减少热污染。246.3.2 光污染及其防治光污染及其防治1. 光污染光污染 定义定义人类活动造成的过量光辐射对人类生活和生产环境形成不人类活动造成的过量光辐射对人类生活和生产环境形成不良影响的现象。良影响的现象。 光对人类的居住环境、生产和生活至关重要。但光污染是伴随着社光对人类的居住环境、生产和生活至关重要。但光污染是伴随着社会和经济的进步带来的一种新污染,它对人的健康影响不容忽视。首先,会和经济的进步带来的一种新污染,它对人的健康影响不容忽视。首先,带来视觉的偏差,损害人民的视力;其次,会带来过量的紫外线、红外带来视觉的偏差,损

59、害人民的视力;其次,会带来过量的紫外线、红外线,使人们患眼疾、皮肤病、心血管病等疾病的概率增加;最后,若人线,使人们患眼疾、皮肤病、心血管病等疾病的概率增加;最后,若人们长期处于光污染环境中,并超过一定限度,会使人体正常的们长期处于光污染环境中,并超过一定限度,会使人体正常的“生物钟生物钟”被扰乱,使大脑中枢神经受到损害。被扰乱,使大脑中枢神经受到损害。 从其污染性质来看,光污染是属于从其污染性质来看,光污染是属于物理物理性污染性污染,特别是光污染在环境中不会有残余,特别是光污染在环境中不会有残余物存在,在污染源停止作用后,污染也就立物存在,在污染源停止作用后,污染也就立即消失。同时污染范围一

60、般是局部性的。即消失。同时污染范围一般是局部性的。252. 光污染现状光污染现状举例:举例: 深圳市深南大道上的光污染深圳市深南大道上的光污染 深圳市深南大道是深圳市最繁华的街道,它东西走向,几乎横穿整个深圳市,深圳市深南大道是深圳市最繁华的街道,它东西走向,几乎横穿整个深圳市,在街道的两侧,有许多现代化的建筑,沿街大部分的建筑都使用了在街道的两侧,有许多现代化的建筑,沿街大部分的建筑都使用了玻璃幕墙玻璃幕墙,天气晴朗时,阳光照射到玻璃幕墙上,反射光就成了强烈的光污染源。另外街天气晴朗时,阳光照射到玻璃幕墙上,反射光就成了强烈的光污染源。另外街道两边的商场、酒店上安装了许多道两边的商场、酒店上

61、安装了许多广告灯广告灯、霓虹灯霓虹灯,闪烁夺目,令人眼花缭乱。,闪烁夺目,令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄,使得夜晚如同白天一样,对深南大道的其中一段,有些强光束甚至直冲云霄,使得夜晚如同白天一样,对深南大道的其中一段,即深南大道与文锦路交叉口至上海宾馆的玻璃幕墙和广告灯、霓虹灯等进行了即深南大道与文锦路交叉口至上海宾馆的玻璃幕墙和广告灯、霓虹灯等进行了调查。调查。2627 深深 南南 大大 道道文文 锦锦 路路东东 门门 中中 路路建建 设设 路路宝宝 安安 南南 路路红红 岭岭 中中 路路北北无玻璃幕墙无玻璃幕墙使用玻璃幕墙使用玻璃幕墙绿化带绿化带河流河流283. 3. 光污染的分类光

62、污染的分类(1) (1) 国际上一般将光污染分成国际上一般将光污染分成3 3类,即类,即白亮污染、人工白昼和彩光污染白亮污染、人工白昼和彩光污染。 白白亮亮污污染染:阳阳光光照照射射强强烈烈时时,城城市市里里建建筑筑物物的的玻玻璃璃幕幕墙墙、釉釉面面砖砖墙墙、磨磨光光大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮、眩眼夺目。大理石和各种涂料等装饰反射光线,明晃白亮、眩眼夺目。 人人工工白白昼昼:夜夜幕幕降降临临后后,商商场场、酒酒店店上上的的广广告告灯灯、霓霓虹虹灯灯闪闪烁烁夺夺目目,令令人人眼眼花花缭缭乱乱。有有些些强强光光束束甚甚至至直直冲冲云云霄霄,使使得得夜夜晚晚如如同同白白天天一一样样,即

63、即所所谓谓人人工工白白昼。昼。 彩彩光光污污染染:舞舞厅厅、夜夜总总会会安安装装的的黑黑光光灯灯、旋旋转转灯灯、荧荧光光灯灯以以及及闪闪烁烁的的彩彩色色光源构成了彩光污染。光源构成了彩光污染。(2) (2) 根根据据波波长长(光光污污染染波波长长主主要要在在100nm1mm之之间间)不不同同,光光污污染染分分成成紫紫外外光光污染、可见光污染和红外光污染污染、可见光污染和红外光污染。 可可见见光光污污染染:强强光光污污染染:电电焊焊时时产产生生的的强强烈烈眩眩光光,在在无无防防护护情情况况下下会会对对人人眼眼造造成成伤伤害害;汽汽车车头头灯灯的的强强烈烈灯灯光光,会会使使人人视视物物极极度度不不

64、清清,造造成成事事故故;光光源源闪闪烁烁,如如闪闪动动的的信信号号灯灯,电电视视中中快快速速切切换换的的画画面面,使使人人们们眼眼睛睛感感到到疲疲劳劳,还还会会引起偏头疼以及心动过速等。引起偏头疼以及心动过速等。 灯灯光光污污染染:普普通通白白炽炽灯灯红红外外光光谱谱多多,易易使使眼眼睛睛中中晶晶状状体体内内晶晶液液混混浊浊,导导致致白白内内障障;日日光光灯灯紫紫外外光光成成分分多多,易易引引起起角角膜膜炎炎,加加上上日日光光灯灯是是低低频频闪闪光光源源,容易造成屈光不正常,引起近视。容易造成屈光不正常,引起近视。29 激激光光污污染染:激激光光具具有有指指向向性性好好、能能量量集集中中、颜颜

65、色色纯纯正正的的特特点点,当当激激光光通通过过人人眼眼晶晶状状体体聚聚焦焦到到眼眼底底时时,其其光光强强度度可可增增大大数数百百至至数数万万倍倍,对对眼睛产生较大伤害。大功率的激光能危害人体深层组织和神经系统。眼睛产生较大伤害。大功率的激光能危害人体深层组织和神经系统。 其其他他可可见见光光污污染染:随随着着城城市市建建设设的的发发展展,大大面面积积的的建建筑筑物物玻玻璃璃幕幕墙墙造造成成了了一一种种新新的的光光污污染染,它它的的危危害害表表现现为为在在阳阳光光或或强强烈烈灯灯光光照照射射下下的的反反光光扰扰乱乱驾驾驶驶员员或或行行人人的的视视觉觉,成成为为交交通通事事故故的的隐隐患患;同同时

66、时玻玻璃璃幕幕墙墙将将阳光反射进附近居民的房内,造成光污染和热污染。阳光反射进附近居民的房内,造成光污染和热污染。 红红外外光光污污染染:又又称称热热辐辐射射,红红外外光光穿穿透透大大气气和和云云雾雾的的能能力力比比可可见见光光强强,在在军军事事、科科研研、工工业业、卫卫生生等等方方面面的的应应用用日日益益广广泛泛。红红外外线线是是通通过过高高温温灼灼伤伤人人的的皮皮肤肤,还还可可透透过过眼眼睛睛角角膜膜对对视视网网膜膜造造成成伤伤害害;波波长长较较长长的的红外线还能伤害人眼的角膜;长期的红外照射可以引起白内障。红外线还能伤害人眼的角膜;长期的红外照射可以引起白内障。 紫紫外外光光污污染染:自

67、自然然界界中中的的紫紫外外线线来来自自太太阳阳辐辐射射,人人工工紫紫外外线线是是由由电电弧弧和和气气体体放放电电产产生生的的。轻轻者者引引起起红红斑斑反反应应,重重者者的的主主要要伤伤害害表表现现为为角角膜膜损伤、皮肤癌、眼部灼伤等。损伤、皮肤癌、眼部灼伤等。 此外,核爆炸、电弧等发出的强光辐射也是一种严重的光污染。此外,核爆炸、电弧等发出的强光辐射也是一种严重的光污染。3031324. 4. 影响光污染的因素影响光污染的因素 (1)入射光的强度)入射光的强度: 入射光越强,反射光的强度就越强入射光越强,反射光的强度就越强 (2) 气候气候: 晴天越多,日照时数越多,入射光就越多,产生的反晴天

68、越多,日照时数越多,入射光就越多,产生的反射光就越多射光就越多 (3)反射物的性质)反射物的性质 a. 不同的材料反射率不同;不同的材料反射率不同; b. 反射物的表面粗糙程度有很大的关系,表面越粗糙,反射率越低,反射物的表面粗糙程度有很大的关系,表面越粗糙,反射率越低,表面越平,越接近镜面,反射率越高。玻璃幕墙这种材料的表面很平,表面越平,越接近镜面,反射率越高。玻璃幕墙这种材料的表面很平,所以反射率也高。所以反射率也高。 白色粉刷墙面的反射率:白色粉刷墙面的反射率:65%80% 釉面砖墙的反射率:釉面砖墙的反射率: 68%82% 铝合金板的反射率:铝合金板的反射率: 73%87% 玻璃幕墙

69、玻璃幕墙 的反射率:的反射率: 15%85% c. 颜色:颜色: 同样的材料,颜色不同,反射率不同。一般同样的材料,颜色不同,反射率不同。一般 颜色浅的物质颜色浅的物质反射率大,颜色深的物质反射率小反射率大,颜色深的物质反射率小 335 5、光污染的危害、光污染的危害(1)对人体的危害)对人体的危害 人人体体在在光光污污染染中中首首当当其其冲冲的的是是眼眼睛睛。瞬瞬间间的的强强光光照照射射会会使使人人们们出出现现短短暂暂的的失失明明现现象象,普普通通的的光光污污染染也也会会造造成成人人眼眼的的角角膜膜和和虹虹膜膜的的伤伤害害,抑抑制制视视网网膜膜感感光光细胞功能的发挥,从而引起视疲劳和视力下降

70、。细胞功能的发挥,从而引起视疲劳和视力下降。 白内障的发病率高达白内障的发病率高达45。 专专家家研研究究发发现现,长长时时间间在在白白色色光光亮亮污污染染环环境境下下工工作作和和生生活活的的人人,还还使使人人头头昏昏心心烦烦,甚甚至至发发生生失失眠眠、食食欲欲下下降降、情情绪绪低低落落、身身体体乏乏力力等等类类似似神神经经衰衰弱弱的的症症状状。 城城市市中中的的夜夜景景灯灯光光由由于于采采用用人人工工光光源源而而非非全全光光谱谱照照射射,会会扰扰乱乱人人们们正正常常的的生生物物钟钟规规律律,使使人人倦倦乏乏无无力力。 在在人人工工白白昼昼的的影影响响下下,人人们们夜夜晚晚难难以以入入睡睡,导

71、导致致白天工作效率低下。白天工作效率低下。 烈烈日日下下驾驾车车行行驶驶的的司司机机会会出出其其不不意意地地遭遭到到玻玻璃璃幕幕墙墙反反射射光光的的突突然然袭袭击击,眼眼睛睛受受到到强强烈烈刺刺激激,一一些些的的士士司司机机告告诉诉我我们们有有时时候候,城城市市建建筑筑物物的的玻玻璃璃幕幕墙墙,经经阳阳光光照照射射会会产产生生强强烈烈的的折折射射光光,使使他他们们开开车车时时感感到到头头晕晕目目眩眩,看看不不清清方方向向,从从而而影响驾驶,很容易诱发车祸。影响驾驶,很容易诱发车祸。34 过过度度的的城城市市夜夜景景照照明明将将危危害害正正常常的的天天文文观观测测,专专家家估估计计,如如果果城城

72、市市上上空空夜夜间间的的亮亮度度每每年年以以30%的的速速度度递递增增,会会使使天天文文台台丧丧失失正正常常的的观观测测能能力力,建建于于1675年年的的英英国国格格林林尼尼治治天天文文台台近近年年来来就就为为此此所所困困扰扰。前前两两年年媒媒体体就就曾曾传传出出我我国国南南京京紫紫金金山山天天文文台台因因城城市市夜夜光光污污染染而而欲欲迁迁址址的的消消息息。科科学学家家们们说说,日日趋趋严严重重的的城城市市夜夜景景照照明明降降低低了了夜夜空空的的能能见见度度,城城市市居居民民想想看看看看美美丽丽的的星星空空越越来来越越难难了了。许许多多国国家家的的夜夜空空能能见见度度已已受受到严重影响。他们

73、指出,全世界五分之一的人口无法用肉眼看到银河。到严重影响。他们指出,全世界五分之一的人口无法用肉眼看到银河。(2) 对环境的影响对环境的影响 光污染除影响人体健康外,还会影响到我们周围的环境,夏天,玻光污染除影响人体健康外,还会影响到我们周围的环境,夏天,玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内,增加了室内温度(增加了室内温度(室温升高室温升高46摄氏度),影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的,反射光汇摄氏度),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。在德国柏林,聚还容易引起火灾。在德国柏林,1987年曾发生一场大火,警方在建筑年

74、曾发生一场大火,警方在建筑物内部始终未找到起火原因,最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚物内部始终未找到起火原因,最后终于发现对面高层玻璃幕墙产生的聚光才是真正的光才是真正的“元凶元凶”。356、光污染的防护、光污染的防护 光光污污染染的的特特殊殊性性决决定定了了与与其其他他环环境境污污染染不不同同,很很难难通通过过分分解解、转转化化和和稀稀释释等方式得以消除或减轻。因此等方式得以消除或减轻。因此对光污染应采取以预防为主的防治。对光污染应采取以预防为主的防治。 (1)在工业生产中)在工业生产中 在在有有红红外外线线及及紫紫外外线线产产生生的的工工作作场场所所,应应采采用用可可移移动动屏屏障障将

75、将操操作作区区围围住住,防止非操作者受到直接照射。防止非操作者受到直接照射。 对对操操作作人人员员的的个个人人防防护护,最最有有效效的的措措施施是是佩佩戴戴护护目目镜镜和和防防护护面面罩罩以以保保护护眼眼部和裸露皮肤不受光辐射的影响。部和裸露皮肤不受光辐射的影响。 (2)在城市中)在城市中 市市政政需需完完善善立立法法加加强强灯灯火火管管制制,避避免免光光污污染染的的产产生生;同同时时应应限限制制或或禁禁止止在在建筑物表面使用玻璃幕墙。建筑物表面使用玻璃幕墙。 西方发达国家对玻璃幕墙的光度规定有明确的界定,超过界定就被视为光西方发达国家对玻璃幕墙的光度规定有明确的界定,超过界定就被视为光污染。

76、德国、日本等污染。德国、日本等7个国家也已明令禁止使用玻璃幕墙新技术个国家也已明令禁止使用玻璃幕墙新技术。 我国在我国在2000年年10月月1日正式实施日正式实施玻璃幕墙光学性能国家标准,该标准对玻璃幕墙光学性能国家标准,该标准对玻璃幕墙的设置做出了限制性规定。如玻璃幕墙的设置做出了限制性规定。如采用反射率小于采用反射率小于0.3的幕墙玻璃;在城市的幕墙玻璃;在城市主干道、立交桥、高架桥两侧的建筑物主干道、立交桥、高架桥两侧的建筑物20米以下,其余路段米以下,其余路段10米以下,不宜设米以下,不宜设置玻璃幕墙,如果使用玻璃幕墙,应采用反射比小于置玻璃幕墙,如果使用玻璃幕墙,应采用反射比小于0.

77、16的低反射玻璃;在丁字的低反射玻璃;在丁字路口、十字路口或交叉路口,不宜使用玻璃幕墙;在居民区内限制设置玻璃幕路口、十字路口或交叉路口,不宜使用玻璃幕墙;在居民区内限制设置玻璃幕墙。墙。36 植树,在玻璃幕墙大厦附近种植大树是一个可行性极强且能植树,在玻璃幕墙大厦附近种植大树是一个可行性极强且能基本改善光污染的办法。基本改善光污染的办法。由于下部分反射光线被树木遮挡,能够由于下部分反射光线被树木遮挡,能够很好降低光照强度。很好降低光照强度。37 利用高新技术,改变玻璃幕墙的倾角。利用高新技术,改变玻璃幕墙的倾角。鉴于光线反射角与鉴于光线反射角与入射角的关系,有如下建议,根据向日葵的向光性原理

78、,随日入射角的关系,有如下建议,根据向日葵的向光性原理,随日光变化改变幕墙玻璃的倾角,使其不能反射至地面,从而大片光变化改变幕墙玻璃的倾角,使其不能反射至地面,从而大片玻璃反射光集中于一点,加上太阳能吸收器,便能有效合理地玻璃反射光集中于一点,加上太阳能吸收器,便能有效合理地吸收能源,供给大厦,成为吸收能源,供给大厦,成为21世纪无污染新能源。世纪无污染新能源。(3)室内环境的光污染)室内环境的光污染 要求对室内灯光进行合理布置,注意色彩协调,避免灯光要求对室内灯光进行合理布置,注意色彩协调,避免灯光直射人眼,避免眩光;大力提倡和开发绿色照明,即对眼睛没直射人眼,避免眩光;大力提倡和开发绿色照明,即对眼睛没有伤害的光照。有伤害的光照。 它首先要求是全色光,光谱成分均匀无明显色差;其次,它首先要求是全色光,光谱成分均匀无明显色差;其次,光色贴近自然光,在自然光视觉灵敏度比人工光高光色贴近自然光,在自然光视觉灵敏度比人工光高20%以上;以上;最后必须是无频闪光。最后必须是无频闪光。38

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