第六章物理污染

第六章物理環(huán)境污染

波？污染？波：某一物理量的擾動(dòng)或振動(dòng)在空間逐點(diǎn)傳遞時(shí)形成的運(yùn)動(dòng)。機(jī)械波和電磁波聲音、振動(dòng)光、電磁輻射、放射性

第一節(jié)噪聲的污染及其防治一、噪聲的定義：令人厭煩的﹑刺耳難聽的聲音稱為噪聲。令人愉快，優(yōu)美動(dòng)聽的聲音稱做樂音。二、噪聲的特點(diǎn)：1.噪聲無污染物，屬于感覺公害，受生理與心理因素的影響2.噪聲污染是暫時(shí)的，不會(huì)積累3.噪聲的能量最后消失為空氣的熱能，傳播距離不太遠(yuǎn)4.影響面廣三、噪聲的聲源a. 工廠生產(chǎn)噪聲：造成職業(yè)性耳聾的主要原因交通噪聲：

主要指交通工具的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的噪聲，影響范圍廣c. 建筑施工噪聲：打樁機(jī)、攪拌設(shè)備等d. 生活噪聲：主要指社會(huì)人群活動(dòng)出現(xiàn)的噪聲街頭噪聲監(jiān)測儀聲音的標(biāo)準(zhǔn)值

類別晝間夜間I5545II6050III6555Ⅳ7055

各類標(biāo)準(zhǔn)適用范圍的劃定

I類標(biāo)準(zhǔn)適用于以居住、文教機(jī)關(guān)為主的區(qū)域。

II類標(biāo)準(zhǔn)適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)及商業(yè)中心區(qū)

III類標(biāo)準(zhǔn)適用于工業(yè)區(qū)。

IV類標(biāo)準(zhǔn)適用于交通干線道路兩側(cè)區(qū)域。

夜間頻繁突發(fā)的噪音(如排氣噪聲)。其峰值不準(zhǔn)超過標(biāo)準(zhǔn)值10dB(A)夜間偶然突發(fā)的噪音(如短促鳴笛聲)，其峰值不準(zhǔn)超過標(biāo)準(zhǔn)值15dB(A)。四、噪聲的危害1.對聽力的損傷2.對睡眠的干擾3.對交通、通訊、思考的干擾4.對人的生理影響5.對人的心理影響6.對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響7.對兒童和胎兒的影響聽力的損傷聲音的大小可以用分貝來表示。同樣，聽覺的損傷程度也可以用分貝表示?？茖W(xué)家的研究顯示，聽覺隨著年齡的增長會(huì)發(fā)生衰減。不同頻率的聲音對聽力的損傷程度也是不同的。

環(huán)境噪聲是指在工業(yè)生產(chǎn)、建筑施工、交通運(yùn)輸和社會(huì)生活中所產(chǎn)生的干擾周圍生活的聲音。環(huán)境噪聲污染，是指所產(chǎn)生的環(huán)境噪聲超過國家規(guī)定的環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，并干擾他人正常生活、工作和學(xué)習(xí)的現(xiàn)象。減小噪聲的途徑1.減小噪聲源的噪聲2.遠(yuǎn)離噪聲源或設(shè)置屏障3.在人耳處減小噪聲1、減小噪聲源的噪聲a. 改進(jìn)設(shè)備結(jié)構(gòu)b. 改進(jìn)工藝和操作方法c. 提高加工精度和裝配質(zhì)量消聲器對噪聲大的機(jī)器安裝消音器，并限制使用，未安裝消音設(shè)備的機(jī)動(dòng)車不得駛?cè)胧袇^(qū)在摩托車上安裝消聲器2.遠(yuǎn)離噪聲源或設(shè)置屏障在城市周圍植樹造林會(huì)議室吸聲體南京五臺(tái)山體育館吸聲體香港吐露港公路旁大廈隔音屏障

安裝隔聲屏3、在人耳處減小噪聲減少在噪聲環(huán)境中暴露時(shí)間，在工廠或工地工作的人可以佩帶護(hù)耳器。隔音耳罩第二節(jié)振動(dòng)污染振動(dòng)污染：

振動(dòng)超過一定的界限,從而對人體的健康和設(shè)施產(chǎn)生損害,對人的生活和工作環(huán)境形成干擾,或使機(jī)器、設(shè)備和儀表不能正常工作。振動(dòng)污染的特點(diǎn)

1.主觀性：是一種危害人體健康的感覺公害。

局部性：僅涉及振動(dòng)源鄰近的地區(qū)。

瞬時(shí)性：是瞬時(shí)性能量污染，在環(huán)境中無殘余污染物，不積累。振源停止，污染即消失。3.2.振動(dòng)污染源

（一）工廠振動(dòng)源（二）工程振動(dòng)源（三）道路交通振動(dòng)源（四）低頻空氣振動(dòng)源

自然振源

人為振源

地震、火山爆發(fā)等自然現(xiàn)象。自然振動(dòng)帶來的災(zāi)害難以避免，只能加強(qiáng)預(yù)報(bào)減少損失。

二、振動(dòng)污染源

自然振動(dòng)察隅地震，整個(gè)村莊被拋起火山爆發(fā)工業(yè)振動(dòng)源：旋轉(zhuǎn)機(jī)械、往復(fù)機(jī)械、傳動(dòng)軸系、管道振動(dòng)等，如鍛壓、鑄造、切削、風(fēng)動(dòng)、破碎、球磨以及動(dòng)力等機(jī)械和各種輸氣、液、粉的管道。特征參數(shù)：常見工廠振源附近面上加速度級(jí)：80～140dB；

振級(jí)：60～100dB；

峰值頻率：10～125Hz。（一）工廠振動(dòng)源工程振動(dòng)源：工程施工現(xiàn)場的振動(dòng)源主要是打樁機(jī)、打夯機(jī)、水泥攪拌機(jī)、輾壓設(shè)備、爆破作業(yè)以及各種大型運(yùn)輸機(jī)車等。

特征參數(shù)：常見工程振源附近振級(jí)：60～100dB。（二）工程振動(dòng)源

鐵路振源：

頻率：一般在20～80Hz范圍內(nèi)；

離鐵軌30m處的振動(dòng)加速度級(jí)范圍85～100dB，振動(dòng)級(jí)范圍75～90dB內(nèi)。（三）道路交通振動(dòng)源

公路振源：

頻率：一般在2～160Hz范圍內(nèi)，其中以5～63Hz的頻率成分較為集中；

振級(jí)：多在65～90dB范圍內(nèi)。

低頻空氣振動(dòng)是指人耳可聽見的100Hz左右的低頻如玻璃窗、門產(chǎn)生的人耳難以聽見的低頻空氣振動(dòng)。這種振動(dòng)多發(fā)生在工廠。（四）低頻空氣振動(dòng)源《城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)》（GB10070-88）規(guī)定了城市各類區(qū)域鉛垂向Z振級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值（單位：dB）。各適用地帶在晝間和夜間的標(biāo)準(zhǔn)分別為：特殊住宅區(qū)65，65；居民、文教區(qū)70，67；混合區(qū)、商業(yè)中心區(qū)75，72；工業(yè)集中區(qū)75，72；交通干線通路兩側(cè)75，72；鐵路干線兩側(cè)80，80三、振動(dòng)的影響●（一）振動(dòng)對生理的影響

（二）振動(dòng)對心理的影響

（三）振動(dòng)對工作效率的影響

（四）振動(dòng)對構(gòu)筑物的影響振動(dòng)的生理影響主要是損傷人的機(jī)體，引起循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)、代謝系統(tǒng)、感官的各種病癥，損傷腦、肺、心、消化器官、肝、腎、脊髓、關(guān)節(jié)等（一）振動(dòng)對生理的影響

振動(dòng)對睡眠的影響試驗(yàn)由鍛錘振動(dòng)負(fù)荷引起的覺醒率

睡眠深度1度（淺睡眠）：振動(dòng)級(jí)60dB無影響，69dB以上則全部覺醒；深度2度（中度睡眠）：60～65dB無影響，79dB全部覺醒；因2度睡眠占8小時(shí)睡眠時(shí)間的一半以上，故影響這種睡眠的振動(dòng)級(jí)最令人厭煩；睡眠深度3度（深睡眠）:74dB以上方會(huì)覺醒，覺醒幾率很低；睡眠深度REM(異相睡眠，指睡眠多夢期):振動(dòng)影響介于深度2度和3度之間。人們在感受到振動(dòng)時(shí)，心理上會(huì)產(chǎn)生不愉快、煩躁、不可忍受等各種反應(yīng)。除振動(dòng)感受器官感受到振動(dòng)外，有時(shí)也會(huì)看到電燈搖動(dòng)或水面晃動(dòng)，聽到門、窗發(fā)出的聲響，從而判斷房屋在振動(dòng)。人對振動(dòng)的感受很復(fù)雜，往往是包括若干其他感受在內(nèi)的綜合性感受。

（二）振動(dòng)對心理的影響

振動(dòng)引起人體的生理和心理變化，導(dǎo)致工作效率降低。振動(dòng)可使視力減退，用眼工作時(shí)所花費(fèi)的時(shí)間加長。振動(dòng)使人反應(yīng)滯后，妨礙肌肉運(yùn)動(dòng)，影響語言交談，復(fù)雜工作的錯(cuò)誤率上升等。（三）振動(dòng)對工作效率的影響

振動(dòng)通過地基傳遞到構(gòu)筑物，導(dǎo)致構(gòu)筑物破壞。如，基礎(chǔ)和墻壁龜裂、墻皮剝落，地基變形、下沉，門窗翹曲變形，構(gòu)筑物坍塌，影響程度取決于振動(dòng)的頻率和強(qiáng)度。由于共振的放大作用，其放大倍數(shù)可由數(shù)倍至數(shù)十倍，因此帶來了更嚴(yán)重的振動(dòng)破壞和危害。（四）振動(dòng)對構(gòu)筑物的影響

第三節(jié)電磁污染一、何為電磁輻射電磁輻射：能量以電磁波的形式通過空間傳播的現(xiàn)象。它的傳播速度即為人們通常所說的光速。電磁輻射可按其波長、頻率排列成若干頻率段，形成電磁波譜。頻率越高該輻射的量子能量越大，其生物學(xué)作用也越強(qiáng)。二、電磁輻射的來源：電磁輻射的來源主要有兩類：第一類：天然電磁輻射第二類由人類造成的是人工電磁輻射電磁輻射的來源比較廣泛。雷達(dá)系統(tǒng)、電視和廣播發(fā)射系統(tǒng)、大型電力發(fā)電站、辦公自動(dòng)化設(shè)備、高壓輸電線、地鐵列車、電氣火車等都可以產(chǎn)生電磁輻射。

大多數(shù)家用電器（彩電、錄像機(jī)、VCD、家用電腦、微波爐、電磁爐、無繩電話、手機(jī)）等都是可以產(chǎn)生各種形式、不同頻率、不同強(qiáng)度的電磁輻射。

對于職業(yè)照射，規(guī)定在每天8h工作期間內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.1W/kg。公眾照射，規(guī)定在一天24h內(nèi)，任意連續(xù)6min按全身平均的比吸收率（SAR）應(yīng)小于0.02W/kg。三、電磁輻射對人類危害

（1）它極可能是造成兒童患白血病的原因之一。醫(yī)學(xué)研究證明，長期處于高電磁輻射的環(huán)境中，會(huì)使血液、淋巴液和細(xì)胞原生質(zhì)發(fā)生改變。意大利專家研究后認(rèn)為，該國每年有400多名兒童患白血病，其主要原因是距離高壓電線太近，因而受到了嚴(yán)重的電磁污染。

（2）能夠誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖。電磁輻射污染會(huì)影響人體的循環(huán)統(tǒng)、免疫、生殖和代謝功能，嚴(yán)重的還會(huì)誘發(fā)癌癥，并會(huì)加速人體的癌細(xì)胞增殖。瑞士的研究資料指出，周圍有高壓線經(jīng)過的住戶居民，患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。美國得克薩斯州癌癥醫(yī)療基金會(huì)針對一些遭受電磁輻射損傷的病人所做的抽樣化驗(yàn)結(jié)果表明，在高壓線附近工作的工人，其癌細(xì)胞生長速度比一般人要快24倍。（3）影響人的生殖系統(tǒng)，主要表現(xiàn)為男子精子質(zhì)量降低，孕婦發(fā)生自然流產(chǎn)和胎兒畸形等。（4）可導(dǎo)致兒童智力殘缺。據(jù)最新調(diào)查顯示，我國每年出生的2000萬兒童中，有35萬為缺陷兒，其中25萬為智力殘缺，有專家認(rèn)為電磁輻射也是影響因素之一。世界衛(wèi)生組織認(rèn)為，計(jì)算機(jī)、電視機(jī)、移動(dòng)電話的電磁輻射對胎兒有不良影響。

（5）影響人們的心血管系統(tǒng)，表現(xiàn)為心悸，失眠，部分女性經(jīng)期紊亂，心動(dòng)過緩，心搏血量減少，竇性心率不齊，白細(xì)胞減少，免疫功能下降等。如果裝有心臟起搏器的病人處于高電磁輻射的環(huán)境中，會(huì)影響心臟起搏器的正常使用。

（6）對人們的視覺系統(tǒng)有不良影響。由于眼睛屬于人體對電磁輻射的敏感器官，過高的電磁輻射污染會(huì)引起視力下降，白內(nèi)障等。高劑量的電磁輻射還會(huì)影響及破壞人體原有的生物電流和生物磁場，使人體內(nèi)原有的電磁場發(fā)生異常。值得注意的是，不同的人或同一個(gè)人在不同年齡階段對電磁輻射的承受能力是不一樣的，老人、兒童、孕婦屬于對電磁輻射的敏感人群。

（7）加速皮膚老化，造成皮膚粗糙。

四、電磁波作用于人體的機(jī)理

微波頻段的電磁波輻射比射頻段的電磁波輻射具較強(qiáng)的生物作用，這些作用按其機(jī)制可分為致熱作用和非致熱作用兩種。⒈致熱作用

組成人體細(xì)胞和體液的分子大都是極性分子（如膠體顆粒，水）在高頻電場作用下，使原來無規(guī)則排列的分子沿電場方向排列起來（取向作用）因高頻電場方向變化很快，極性分子在改變?nèi)∠驎r(shí)與四周粒子發(fā)生碰撞而產(chǎn)生熱效應(yīng)睪丸被加熱到溫度上升10~20℃時(shí)，就會(huì)影響精子的發(fā)育；眼部損傷主要是引起晶狀體渾濁、白內(nèi)障，平均能流密度＜S＞≥300毫瓦／平方厘米即可引起視網(wǎng)膜出血以及眼瞼、結(jié)膜、角膜的灼傷等。在高于100毫瓦／平方厘米的電磁輻射長期照射下，由于升溫高，可導(dǎo)致晶體蛋白質(zhì)凝固，產(chǎn)生點(diǎn)狀或小片狀混濁，促使晶狀體老化。⒉

非致熱作用

引起人體細(xì)胞膜的共振干擾人體生物電，尤其會(huì)對腦和心電產(chǎn)生干擾機(jī)體的損傷還與電磁波的頻率有很大的關(guān)系例一：移動(dòng)電話

關(guān)于移動(dòng)電話（手機(jī)）產(chǎn)生的電磁波是否有害甚至致癌，目前眾說反映紛紜。美國黑爾本勞工醫(yī)院院長霍爾金發(fā)現(xiàn)了40起可能與手機(jī)有關(guān)的可疑病癥。該院的約翰霍特教授在研究后認(rèn)為，有的癌癥在手機(jī)使用者身上擴(kuò)散的速度是常人的20倍。我們的手機(jī)日常使用的手機(jī)其實(shí)就是一部無線電發(fā)射-接受機(jī)。其內(nèi)部配有一內(nèi)置天線。人體可暴于移動(dòng)電話的極限標(biāo)準(zhǔn)取決于一項(xiàng)被稱為SAR的指標(biāo)（SpecificAbsorptionRate）。由歐盟理事會(huì)所推薦的SAR極限值為2.0W/kg。SAR值能流密度：＜s＞＝P/A＝P/4πL2(L為手機(jī)與人體的距離)吸收功率：p＝＜s＞S(S為人體接受輻射的表面積)SAR＝p/m(m為接受輻射的人體組織的質(zhì)量)∴SAR＝PS/4πL2m＝Kp/L2減小手機(jī)輻射危害方法1.盡可能地減小功率P2.適當(dāng)?shù)卦龃驦1.功率的設(shè)計(jì)手機(jī)的設(shè)計(jì)方式，是把使用手機(jī)的功率維持在能夠保障網(wǎng)絡(luò)通暢的最低限度，即P是可自動(dòng)調(diào)節(jié)的。使用者距離某一個(gè)接受站天線越近，手機(jī)在使用所發(fā)射的功率和SAR的數(shù)值便會(huì)降低。而從上式可見，當(dāng)手機(jī)發(fā)射功率P

一定時(shí)，機(jī)人距L越小，對人的危害越大2.增大人機(jī)距離L日本開發(fā)了新型的免提式手機(jī)，附有耳機(jī)和話筒，使手機(jī)在使用時(shí)遠(yuǎn)離了人體。實(shí)驗(yàn)證明使用耳機(jī)通話時(shí)頭部受到的輻射量處在直接用手機(jī)通話輻射量的1/100到1/200之間。例二：廣播電臺(tái)和微波電臺(tái)

廣播電臺(tái)、電視臺(tái)、微波站等是電磁波輻射的主要來源之一東京鐵塔的電磁波輻射一般地，廣播電臺(tái)的發(fā)射功率為幾十至幾百千瓦。由＜s＞＝P/4πL2L＝√(P/（4π＜s＞))若達(dá)到我國一級(jí)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)10微瓦/平方厘米，取P=200×1000瓦特。L=√（200×1000/(4π×0.1))≈400m例三：高壓輸電線導(dǎo)線或線圈在其周圍空間產(chǎn)生交變電磁場，電磁場的能量以波的形式由導(dǎo)線向外輻射。通過導(dǎo)線上的交流電頻率越高，由導(dǎo)線向外輻射出去的能量越大。F≥100,000Hz的高頻電流通過導(dǎo)線時(shí)，其周圍空間即有高頻電磁場，場的頻率與高頻電發(fā)射的頻率一致。

電磁輻射案例介紹在斯德哥爾摩市，生活在高壓輸電線區(qū)域內(nèi)的市民，因磁通密度B＞3mG（毫高斯），癌癥發(fā)病率為其他地區(qū)的3.8倍！1991年英國勞達(dá)公司一架民航機(jī)不幸墜毀，電磁輻射釀成了這場大禍。《環(huán)境保護(hù)報(bào)》1993年，瑞典等北歐三國的研究調(diào)查公布，長期受到2mG以上的電磁輻射影響，罹患白血病的機(jī)會(huì)是正常人的2．1倍，罹患腦腫瘤的機(jī)會(huì)是正常人的1．5倍幾年前，在風(fēng)景名勝峨眉山發(fā)生過一起微波污染事件，在面向微波發(fā)射站的坡面上，由于長期遭受輻射，松樹等自然植被全部枯萎而死，而山的另一面，植被卻郁郁蔥蔥。我國推薦人體安全環(huán)境場強(qiáng)4kV/m。500KV的輸電線，房屋安全距離30m。密集人群設(shè)施推薦距離300m。10KV的輸電線，安全距離6m第四節(jié)光污染在日常生活中，人們常見的光污染的狀況多為由鏡面建筑反光所導(dǎo)致的行人和司機(jī)的眩暈感，以及夜晚不合理燈光給人體造成的不適。國際上一般將光污染分成3類，即白亮污染、人工白晝和彩光污染。白亮污染當(dāng)太陽光照射強(qiáng)烈時(shí)，城市里建筑物的玻璃幕墻、釉面磚墻、磨光大理石和各種涂料等裝飾反射光線，明晃白亮、眩眼奪目。專家研究發(fā)現(xiàn)，長時(shí)間在白色光亮污染環(huán)境下工作和生活的人，視網(wǎng)膜和虹膜都會(huì)受到程度不同的損害，視力急劇下降，白內(nèi)障的發(fā)病率高達(dá)45%。還使人頭昏心煩，甚至發(fā)生失眠、食欲下降、情緒低落、身體乏力等類似神經(jīng)衰弱的癥狀。夏天，玻璃幕墻強(qiáng)烈的反射光進(jìn)入附近居民樓房內(nèi)，增加了室內(nèi)溫度，影響正常的生活。有些玻璃幕墻是半圓形的，反射光匯聚還容易引起火災(zāi)。烈日下駕車行駛的司機(jī)會(huì)出其不意地遭到玻璃幕墻反射光的突然襲擊，眼睛受到強(qiáng)烈刺激，很容易誘發(fā)車禍。鏡面建筑物玻璃的反射光比陽光照射更強(qiáng)烈，其反射率高達(dá)82%～90%，光幾乎全被反射，大大超過了人體所能承受的范圍。視力下降，產(chǎn)生頭昏目眩、失眠、心悸、食欲下降及情緒低落等類似神經(jīng)衰弱的癥狀，使人的正常生理及心理發(fā)生變化，長期下去會(huì)誘發(fā)某些疾病。玻璃幕墻強(qiáng)烈的反射光進(jìn)入附近居民樓房內(nèi)，破壞室內(nèi)原有的良好氣氛，也使室溫平均升高4℃～6℃。影響正常的生活。

眩光污染汽車夜間行駛時(shí)照明用的頭燈，廠房中不合理的照明布置等都會(huì)造成眩光。某些工作場所，例如火