第9章 城市噪聲及其他物理污染與控制

1、第九章 城市物理污染與控制第一節(jié) 城市噪聲污染及控制一、噪聲及分類1. 噪聲從廣義上來講，凡是人們不需要的，使人厭煩并干擾人的正常生活、工作和休息的聲音統(tǒng)稱為噪聲。物理學(xué)觀點(diǎn)：物理學(xué)觀點(diǎn)： 噪聲是指各種頻率和聲強(qiáng)雜亂無序組合的聲噪聲是指各種頻率和聲強(qiáng)雜亂無序組合的聲音。音。 醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)：醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)：認(rèn)為超過認(rèn)為超過60分貝（分貝（dB）的聲音是噪聲。）的聲音是噪聲。心理學(xué)觀點(diǎn)：心理學(xué)觀點(diǎn)：凡是人們不需要的聲音都稱之為噪聲。凡是人們不需要的聲音都稱之為噪聲。 從環(huán)境保護(hù)的角度來說，判斷一個(gè)聲音是否為噪聲，要根據(jù)時(shí)間、地點(diǎn)、環(huán)境以及人們的生理和心理等因素確定。樂聲 噪聲 按普通人的聽覺： 0020dB

2、很靜，幾乎聽不到 2040dB安靜，猶如輕聲絮語 4060dB一般，普通室內(nèi)談話說話 6080dB吵鬧，有損神經(jīng) 80100dB很吵，神經(jīng)細(xì)胞受到破壞 100110dB 吵鬧加劇，聽力受損 100120dB難以忍受，呆一分鐘即暫時(shí)致聾。 00dB的聲音，剛剛能為人耳聽到，這被稱為聽閾；120dB是痛閾，會(huì)引起聽覺器官的痛感。 2.噪音的來源和分類交通運(yùn)輸：城市主要的噪聲源交通運(yùn)輸：城市主要的噪聲源 工業(yè)生產(chǎn)：造成職業(yè)性耳聾的主要原因工業(yè)生產(chǎn)：造成職業(yè)性耳聾的主要原因社會(huì)生活：在城市噪聲源中的比重上升社會(huì)生活：在城市噪聲源中的比重上升建筑施工：其噪聲影響面很大建筑施工：其噪聲影響面很大工廠中的噪

3、聲污染工廠中的噪聲污染城市交通的噪聲污染城市交通的噪聲污染飛機(jī)噪聲污染飛機(jī)噪聲污染打樁機(jī)施工噪聲打樁機(jī)施工噪聲廣場(chǎng)舞噪聲廣場(chǎng)舞噪聲噪聲監(jiān)測(cè)車噪聲監(jiān)測(cè)車中國醫(yī)學(xué)科學(xué)中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院的測(cè)聽室院的測(cè)聽室便攜式聲級(jí)計(jì)便攜式聲級(jí)計(jì)二、噪聲的特性三、噪聲的危害1.聽力損傷輕微危害：暫時(shí)性聽閾偏移，也稱聽覺疲勞。例如：安靜強(qiáng)噪聲安靜(仍耳鳴)聽力測(cè)試(2分鐘內(nèi))聽閾提高了20分貝安靜休息聽力恢復(fù)嚴(yán)重危害：噪聲性耳聾如果：人們長期在強(qiáng)烈的噪聲環(huán)境下工作，日積月累，內(nèi)耳器官不斷受噪聲刺激，便可發(fā)生器質(zhì)性病變，成為永久性聽閾偏移，這就是噪聲性耳聾。 職業(yè)性耳聾發(fā)病率職業(yè)性耳聾發(fā)病率2.影響睡眠長時(shí)間處于噪聲環(huán)境中，

4、會(huì)引起失眠、疲勞無力、記憶力衰退，醫(yī)學(xué)上成為神經(jīng)衰弱癥候群。 呼嚕聲可達(dá)50-80dB3. 對(duì)人體生理的影響心臟病和高血壓消化功能神經(jīng)衰弱4.對(duì)交談、通訊、思考的干擾噪聲級(jí)噪聲級(jí)/dB(A)主觀主觀反映反映保持正常談保持正常談話的距離話的距離/m通訊通訊質(zhì)量質(zhì)量45安靜安靜11很好很好55稍吵稍吵3.5好好65吵吵1.2較困難較困難75很吵很吵0.3困難困難85太吵太吵0.1不可能不可能5. 對(duì)人心理的影響 使人煩惱、激動(dòng)、易怒，甚使人煩惱、激動(dòng)、易怒，甚至失去理智；容易使人疲勞，影至失去理智；容易使人疲勞，影響精力集中和工作效率；由于噪響精力集中和工作效率；由于噪聲的掩蔽效應(yīng)，使人不易察覺一

5、聲的掩蔽效應(yīng)，使人不易察覺一些危險(xiǎn)信號(hào)，從而易造成工傷事些危險(xiǎn)信號(hào)，從而易造成工傷事故。故。 6. 對(duì)兒童和胎兒的影響引起胎兒或兒童的聽力損失或耳聾影響兒童的智力發(fā)育l有調(diào)查表明，吵鬧環(huán)境下兒童智力發(fā)育比安靜環(huán)境中的有調(diào)查表明，吵鬧環(huán)境下兒童智力發(fā)育比安靜環(huán)境中的低低20%。7. 對(duì)動(dòng)物的影響 強(qiáng)噪聲會(huì)使鳥類羽毛脫落，不產(chǎn)卵，甚至?xí)蛊鋬?nèi)出血或死亡。 鳥類主要靠鳴聲通訊,鳴聲傳播效率下降會(huì)影響鳥類個(gè)體間識(shí)別、配偶關(guān)系、領(lǐng)域防衛(wèi)、種群密度、群落結(jié)構(gòu)等。8.對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響 據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)道，一塊據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)道，一塊0.6mm的鋁板，在的鋁板，在168分貝分貝的無規(guī)則噪聲作用下，只要的無規(guī)則噪聲作用下，只要

6、15分鐘就會(huì)斷裂。分鐘就會(huì)斷裂。150分貝分貝以上的強(qiáng)噪聲，可使墻震裂、門窗破壞，甚以上的強(qiáng)噪聲，可使墻震裂、門窗破壞，甚至使煙囪和老建筑物發(fā)生坍塌，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生至使煙囪和老建筑物發(fā)生坍塌，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“聲聲疲勞疲勞”而損壞，高精密度的儀表失靈。而損壞，高精密度的儀表失靈。 四、城市噪聲的控制 發(fā)生噪聲污染必須有三個(gè)要素：噪聲源、傳播途徑和發(fā)生噪聲污染必須有三個(gè)要素：噪聲源、傳播途徑和 接受者。接受者。 原則上講，噪聲控制的優(yōu)先次序是噪聲源控制、傳播原則上講，噪聲控制的優(yōu)先次序是噪聲源控制、傳播 途徑控制和接受者保護(hù)。途徑控制和接受者保護(hù)。合理規(guī)劃、加強(qiáng)管理合理規(guī)劃、加強(qiáng)管理 技術(shù)措施技術(shù)措施 合

7、理的土地利用和功能區(qū)劃分合理的土地利用和功能區(qū)劃分 交通干線的合理布局交通干線的合理布局 建立衛(wèi)星城建立衛(wèi)星城 用液壓代替沖壓用液壓代替沖壓 吸聲、隔聲、消聲、隔振、耳塞等吸聲、隔聲、消聲、隔振、耳塞等 噪聲源的控制噪聲源的控制 應(yīng)用新材料，改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)應(yīng)用新材料，改進(jìn)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu) 改革工藝和操作方法改革工藝和操作方法 提高零部件加工精度和裝配質(zhì)量提高零部件加工精度和裝配質(zhì)量 傳播途徑的控制傳播途徑的控制 將噪聲大與小的場(chǎng)所分開將噪聲大與小的場(chǎng)所分開 利用地形和指向性降噪利用地形和指向性降噪 利用綠化地降噪利用綠化地降噪 采用聲學(xué)手段控制采用聲學(xué)手段控制(吸聲、隔聲、消聲吸聲、隔聲、消

8、聲) 接受點(diǎn)的防護(hù)接受點(diǎn)的防護(hù) 耳塞耳塞 防聲棉防聲棉 耳罩和防護(hù)頭盔耳罩和防護(hù)頭盔 隔聲崗?fù)じ袈晬復(fù)ぴ肼暤目刂埔?、噪聲的控制技術(shù)1. 吸聲 吸聲材料主要針對(duì)中高頻噪音 多孔性吸聲材料多孔性吸聲材料 纖維類材料：纖維類材料：超細(xì)玻璃棉超細(xì)玻璃棉、礦渣棉、巖棉、礦渣棉、巖棉 泡沫類材料：泡沫類材料：聚氨酯聚氨酯、聚醚乙烯、酚醛、聚醚乙烯、酚醛 有機(jī)纖維材料：棉麻、甘蔗、木絲板、稻草纖維板、工業(yè)有機(jī)纖維材料：棉麻、甘蔗、木絲板、稻草纖維板、工業(yè)毛氈毛氈 建筑吸聲材料：加氣混凝土、膨脹珍珠巖、微孔吸聲磚、建筑吸聲材料：加氣混凝土、膨脹珍珠巖、微孔吸聲磚、泡沫水泥泡沫水泥 柔性材料柔性材料 膜狀材料膜

9、狀材料玻璃棉玻璃棉產(chǎn)品可以制成產(chǎn)品可以制成吊頂板吊頂板、貼墻板貼墻板、空間吸聲體空間吸聲體等，等，在建筑室內(nèi)起到吸聲作用，在建筑室內(nèi)起到吸聲作用，降低混響時(shí)間降低混響時(shí)間。一般地，房間體積越大，混響時(shí)間越長，語言清晰度一般地，房間體積越大，混響時(shí)間越長，語言清晰度越差，為了保證語言清晰度，需要在室內(nèi)做吸聲，控越差，為了保證語言清晰度，需要在室內(nèi)做吸聲，控制混響時(shí)間。如禮堂、教室、體育場(chǎng)，電影院。制混響時(shí)間。如禮堂、教室、體育場(chǎng)，電影院。對(duì)音樂用建筑，為了保證一定豐滿度，混響時(shí)間要比對(duì)音樂用建筑，為了保證一定豐滿度，混響時(shí)間要比長一些，但也不能過長，可以使用吸聲控制。長一些，但也不能過長，可以使

10、用吸聲控制。在廳堂建筑中，為了在廳堂建筑中，為了防止回聲防止回聲、聲反饋聲反饋、聲聚焦聲聚焦等聲等聲學(xué)缺陷，常在后墻面、二層眺臺(tái)欄桿面、側(cè)墻面及局學(xué)缺陷，常在后墻面、二層眺臺(tái)欄桿面、側(cè)墻面及局部使用吸聲。部使用吸聲。大面積使用尖劈進(jìn)行吸聲降噪2. 隔聲 隔聲技術(shù)把發(fā)聲的物體，或把需要安靜的場(chǎng)所封閉在一個(gè)小的空間(如隔聲罩、隔聲間)中，使其與周圍的環(huán)境隔絕起來。是控制噪聲最有效的措施之一。 在建筑聲學(xué)中，把凡是通過空氣傳播而來的聲音稱為空氣在建筑聲學(xué)中，把凡是通過空氣傳播而來的聲音稱為空氣聲，把凡是通過建筑結(jié)構(gòu)傳播的由機(jī)械振動(dòng)和物體撞擊等引起聲，把凡是通過建筑結(jié)構(gòu)傳播的由機(jī)械振動(dòng)和物體撞擊等引起

11、的聲音稱為固體聲。所以建筑隔聲分為的聲音稱為固體聲。所以建筑隔聲分為空氣聲隔絕空氣聲隔絕和和固體聲隔固體聲隔絕絕。透射系數(shù)透射系數(shù): : =E2/E0隔聲量隔聲量R ：R=10 lg(1/) (dB)聲源聲源E0E1墻、門墻、門EE2外界外界Lp/dB一級(jí)一級(jí)(高標(biāo)準(zhǔn)高標(biāo)準(zhǔn))二級(jí)二級(jí)(一般標(biāo)準(zhǔn)一般標(biāo)準(zhǔn)) 三級(jí)三級(jí)(最低標(biāo)準(zhǔn)最低標(biāo)準(zhǔn))臥室臥室白天白天=40=45=50夜晚夜晚=30=35=40起居起居室室白天白天=45=50=50夜晚夜晚=35=4010km低頻低頻(長波長波)LF30300KHz110Km中頻中頻(中波中波)MF3003000KHz1001000m高頻高頻(短波短波)HF330

12、MHz10100m甚高頻甚高頻(超短波超短波)VHF30300MHz110m特高頻特高頻(分米波分米波)UHF3003000MHz10100cm超高頻超高頻(厘米波厘米波)SHF微波微波300030000MHz110cm極高品極高品(毫米波毫米波)(亞毫米波亞毫米波)EHF30000300000MHz300000MHz110mm1mm射頻電磁波的分類二、電磁輻射的危害1. 引燃引爆 如加油站不許打手機(jī)2. 干擾信號(hào) 使飛機(jī)失控、干擾醫(yī)院腦電圖和心電圖信號(hào)。3. 危害人體健康 使人體細(xì)胞極性分子重新排列，碰撞加快，產(chǎn)生大量熱能。電磁波波長越大危害越大。人常表現(xiàn)為頭暈、頭痛、神經(jīng)衰弱、食欲不振等。

13、手機(jī)輻射 長期使用手機(jī)的人，之所以會(huì)有疲倦、頭痛等現(xiàn)象，是因?yàn)殡姶挪〞?huì)影響腦部神經(jīng)系統(tǒng)，使腦下松果體產(chǎn)生裉黑色素的速度放慢，影響正常的大腦運(yùn)行。 長期使用手機(jī)者很容易造成“電磁波白內(nèi)障”。波長波長單位單位容許場(chǎng)強(qiáng)容許場(chǎng)強(qiáng)一級(jí)一級(jí)(安全區(qū)安全區(qū))二級(jí)二級(jí)(中間區(qū)中間區(qū))長、中、短長、中、短波波伏伏/米米1025超短波超短波伏伏/米米512微波微波微瓦微瓦/厘米厘米21040混合混合伏伏/米米按主要波段場(chǎng)強(qiáng)；若個(gè)波段場(chǎng)按主要波段場(chǎng)強(qiáng)；若個(gè)波段場(chǎng)分散，則按復(fù)合場(chǎng)強(qiáng)加權(quán)確定分散，則按復(fù)合場(chǎng)強(qiáng)加權(quán)確定我國環(huán)境電波衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)(GB9175-88)實(shí)測(cè)顯示屏近區(qū)：1315W/cm2上部：86126 W/cm2

14、兩側(cè)：524627 W/cm2電腦上部、兩側(cè)均超標(biāo)。其他家用電器的輻射污染 三、電池輻射污染的保護(hù)1. 區(qū)域化控制與綠化（1）自然干凈區(qū)（2）輕度污染區(qū) ：只允許小功率設(shè)備存在（3）廣播輻射區(qū)：遠(yuǎn)離居民區(qū)（4）工業(yè)干擾區(qū)：要設(shè)置綠化隔離帶2. 屏蔽防護(hù)采用屏蔽材料（鋼、鐵、鋁、銅），反射和吸收電磁。（1）主動(dòng)場(chǎng)屏蔽（2）被動(dòng)場(chǎng)屏蔽電磁污染源接受體電磁污染源接受體屏蔽裝置的形式屏蔽裝置的形式（1）屏蔽罩-針對(duì)小型儀器（2）屏蔽室-針對(duì)大型機(jī)組（3）屏蔽衣-針對(duì)人，有屏蔽頭盔和眼鏡第三節(jié) 放射性污染及其控制 一、放射性污染 放射性是一種放射性是一種不穩(wěn)定的原子核不穩(wěn)定的原子核（放射性物質(zhì)放射性物質(zhì)

15、）自自發(fā)的衰變發(fā)的衰變的現(xiàn)象，放射過程中同時(shí)放出射線（如的現(xiàn)象，放射過程中同時(shí)放出射線（如射線、射線、射線、射線、射線射線 ），屬電離輻射。），屬電離輻射。 1895年倫琴發(fā)現(xiàn)年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線。射線。 1896年，法國物理學(xué)家貝可勒耳發(fā)現(xiàn)放射性，并年，法國物理學(xué)家貝可勒耳發(fā)現(xiàn)放射性，并證實(shí)其不因一般物理、化學(xué)影響發(fā)生變化，由此證實(shí)其不因一般物理、化學(xué)影響發(fā)生變化，由此獲得獲得1903年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 1898年居里發(fā)現(xiàn)鐳元素。年居里發(fā)現(xiàn)鐳元素。輻射中所放出的粒子和光子，對(duì)周圍介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生輻射中所放出的粒子和光子，對(duì)周圍介質(zhì)會(huì)產(chǎn)生電離作用，這種電離作用，這種電離作用電離作用就是

16、就是放射性污染的本質(zhì)放射性污染的本質(zhì)。蘇聯(lián)的第一顆原子彈環(huán)境中天然放射性的來源環(huán)境中天然放射性的來源 天然放射性物質(zhì)在自然界中分布很廣，它們天然放射性物質(zhì)在自然界中分布很廣，它們 存在存在于于宇宙射線宇宙射線、巖石巖石、土壤土壤、天然水天然水、大氣大氣及及動(dòng)植動(dòng)植物的所有組織物的所有組織中。中。 地球表面的放射性物質(zhì)可分為中等質(zhì)量（原子序地球表面的放射性物質(zhì)可分為中等質(zhì)量（原子序數(shù)數(shù)83）和重天然放射性同位素（鈾鐳系和釷系）和重天然放射性同位素（鈾鐳系和釷系）兩種。兩種。40K；鈾釷鐳；鈾釷鐳14C，7Be，32P，35S，10Be氡、氡、釷釷14C,17Be,22Na,3H ; 40K人工放

17、射性污染源人工放射性污染源 核爆炸產(chǎn)生的核爆炸產(chǎn)生的放射性沉降物放射性沉降物 從從1945年年1980年，全世界共進(jìn)行了年，全世界共進(jìn)行了800多次多次核試驗(yàn)，核試驗(yàn)，世界環(huán)境受人工放射性污染的主要來源是各國在大氣世界環(huán)境受人工放射性污染的主要來源是各國在大氣層進(jìn)行一系列核武器試驗(yàn)所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物。層進(jìn)行一系列核武器試驗(yàn)所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物。 工業(yè)和核動(dòng)力對(duì)環(huán)境的污染工業(yè)和核動(dòng)力對(duì)環(huán)境的污染 現(xiàn)世界上已有數(shù)百座核電站在運(yùn)轉(zhuǎn)現(xiàn)世界上已有數(shù)百座核電站在運(yùn)轉(zhuǎn) 核工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)包括：核工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)包括： 核事故對(duì)環(huán)境污染核事故對(duì)環(huán)境污染 其他輻射污染來源其他輻射污染來源 2011年福島核電站發(fā)生泄漏事故

18、圖為當(dāng)年發(fā)生事故后圖為當(dāng)年發(fā)生事故后的切爾諾貝利核電站的切爾諾貝利核電站切爾諾貝利的教訓(xùn)切爾諾貝利的教訓(xùn) 1986 1986年年4 4月月2626號(hào)，位于號(hào)，位于烏克蘭北部的切爾諾貝利烏克蘭北部的切爾諾貝利核電站站核電站站4 4號(hào)反應(yīng)堆因操號(hào)反應(yīng)堆因操作人員違反操作規(guī)程發(fā)生作人員違反操作規(guī)程發(fā)生嚴(yán)重爆炸，造成嚴(yán)重爆炸，造成3131人當(dāng)場(chǎng)人當(dāng)場(chǎng)死亡，死亡，200200多人受到嚴(yán)重的多人受到嚴(yán)重的放射性輻射，成為人類利放射性輻射，成為人類利用核能史上的一大悲劇。用核能史上的一大悲劇。它給核電蒙上的陰影，至它給核電蒙上的陰影，至今還沒有消除。今還沒有消除。一、核武器試驗(yàn)的沉降物一、核武器試驗(yàn)的沉降物

19、這些放射性物質(zhì)主要是鈾钚的這些放射性物質(zhì)主要是鈾钚的裂變產(chǎn)物，其中危害較大的有裂變產(chǎn)物，其中危害較大的有9090鍶、鍶、137137銫、銫、131131碘、碘、1414碳。碳。二、核燃料循環(huán)的二、核燃料循環(huán)的“三廢三廢”排放排放核燃料循環(huán)的各個(gè)階段均會(huì)產(chǎn)核燃料循環(huán)的各個(gè)階段均會(huì)產(chǎn)生生“三廢三廢”，這會(huì)給周圍環(huán)境，這會(huì)給周圍環(huán)境帶來一定程度的污染，其中最帶來一定程度的污染，其中最主要的是對(duì)水體的污染。主要的是對(duì)水體的污染。目前，由于輻射在醫(yī)學(xué)上的廣目前，由于輻射在醫(yī)學(xué)上的廣泛應(yīng)用，已使醫(yī)用射線源成為泛應(yīng)用，已使醫(yī)用射線源成為主要的環(huán)境人工污染源。主要的環(huán)境人工污染源。三、醫(yī)療照射三、醫(yī)療照射四、

20、其它四、其它一是因運(yùn)輸事故、遺失、偷竊、誤用，一是因運(yùn)輸事故、遺失、偷竊、誤用，以及廢物處理等失去控制而造成；以及廢物處理等失去控制而造成； 二是一般居民消費(fèi)用品，包括含有天然二是一般居民消費(fèi)用品，包括含有天然或人工放射性核素的產(chǎn)品。如含鐳的花或人工放射性核素的產(chǎn)品。如含鐳的花崗巖崗巖核核武武器器的的殺殺傷傷類類型型二、放射性污染的防護(hù) 1.輻射防護(hù)（1）防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)放射性工作人員，對(duì)他及其后代無明顯危害；對(duì)臨近居民的限制計(jì)量當(dāng)量為職業(yè)照射的1/10. 2 輻射防護(hù)方法-屏蔽防護(hù) 2. 放射性廢物的治理（1）放射性廢水的處理稀釋排放、濃縮儲(chǔ)存、回收利用。（2）放射性廢氣低放射性（或半衰期短）廢氣

21、，高煙囪直接稀釋排放。含粉塵或半衰期長的放射性物質(zhì)的廢氣，要先經(jīng)高效過濾、堿液吸收處理，再高煙囪稀釋排放 2. 放射性固體廢物的處理第四節(jié) 光污染與熱污染一、光污染1.光污染的來源和危害天然光源：太陽、閃電人工光源：燈光、切割機(jī)、電焊等。危害：直接傷害眼睛和皮膚。廣告燈廣告燈的燈光使人無法睡眠。玻璃幕墻引起的白亮污染1、可見光污染（1）炫光污染（2）燈光污染（3）其它可見光污染2. 紅外光污染：軍事和科研上應(yīng)用較多3. 紫外光污染：科研上使用較多。超凈工作臺(tái)（紫外燈滅菌）2、光污染的控制光污染很難像其他環(huán)境污染那樣通過分解、轉(zhuǎn)化和稀釋等方式消除或減輕，因此，其防治應(yīng)以預(yù)防為主1、加強(qiáng)城市規(guī)劃與管理，以減少光污染