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文檔簡介
第9章城市噪聲與其他物理污染與控制第一頁,共94頁。第一節(jié)城市噪聲污染及控制一、噪聲及分類噪聲從廣義上來講,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。物理學觀點:噪聲是指各種頻率和聲強雜亂無序組合的聲音。
醫(yī)學觀點:認為超過60分貝(dB)的聲音是噪聲。心理學觀點:凡是人們不需要的聲音都稱之為噪聲。第二頁,共94頁。從環(huán)境保護的角度來說,判斷一個聲音是否為噪聲,要根據(jù)時間、地點、環(huán)境以及人們的生理和心理等因素確定。樂聲噪聲第三頁,共94頁。按普通人的聽覺:00~20dB很靜,幾乎聽不到20~40dB安靜,猶如輕聲絮語40~60dB一般,普通室內(nèi)談話說話60~80dB吵鬧,有損神經(jīng)80~100dB很吵,神經(jīng)細胞受到破壞100~110dB吵鬧加劇,聽力受損100~120dB難以忍受,呆一分鐘即暫時致聾。00dB的聲音,剛剛能為人耳聽到,這被稱為聽閾;120dB是痛閾,會引起聽覺器官的痛感。第四頁,共94頁。2.噪音的來源和分類交通運輸:城市主要的噪聲源工業(yè)生產(chǎn):造成職業(yè)性耳聾的主要原因社會生活:在城市噪聲源中的比重上升建筑施工:其噪聲影響面很大第五頁,共94頁。工廠中的噪聲污染城市交通的噪聲污染飛機噪聲污染打樁機施工噪聲廣場舞噪聲第六頁,共94頁。噪聲監(jiān)測車中國醫(yī)學科學院的測聽室便攜式聲級計第七頁,共94頁。二、噪聲的特性第八頁,共94頁。三、噪聲的危害聽力損傷輕微危害:暫時性聽閾偏移,也稱聽覺疲勞。例如:安靜—強噪聲—安靜(仍耳鳴)—聽力測試(2分鐘內(nèi))—聽閾提高了20分貝—安靜休息—聽力恢復嚴重危害:噪聲性耳聾如果:人們長期在強烈的噪聲環(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。第九頁,共94頁。職業(yè)性耳聾發(fā)病率第十頁,共94頁。2.影響睡眠長時間處于噪聲環(huán)境中,會引起失眠、疲勞無力、記憶力衰退,醫(yī)學上成為神經(jīng)衰弱癥候群。
呼嚕聲可達50-80dB第十一頁,共94頁。3.對人體生理的影響心臟病和高血壓消化功能神經(jīng)衰弱第十二頁,共94頁。4.對交談、通訊、思考的干擾噪聲級/dB(A)主觀反映保持正常談話的距離/m通訊質(zhì)量45安靜11很好55稍吵3.5好65吵1.2較困難75很吵0.3困難85太吵0.1不可能第十三頁,共94頁。5.對人心理的影響使人煩惱、激動、易怒,甚至失去理智;容易使人疲勞,影響精力集中和工作效率;由于噪聲的掩蔽效應,使人不易察覺一些危險信號,從而易造成工傷事故。第十四頁,共94頁。6.對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20%。第十五頁,共94頁。7.對動物的影響強噪聲會使鳥類羽毛脫落,不產(chǎn)卵,甚至會使其內(nèi)出血或死亡。鳥類主要靠鳴聲通訊,鳴聲傳播效率下降會影響鳥類個體間識別、配偶關(guān)系、領(lǐng)域防衛(wèi)、種群密度、群落結(jié)構(gòu)等。第十六頁,共94頁。8.對物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響據(jù)實驗報道,一塊0.6mm的鋁板,在168分貝的無規(guī)則噪聲作用下,只要15分鐘就會斷裂。150分貝以上的強噪聲,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“聲疲勞”而損壞,高精密度的儀表失靈。第十七頁,共94頁。四、城市噪聲的控制第十八頁,共94頁。發(fā)生噪聲污染必須有三個要素:噪聲源、傳播途徑和接受者。原則上講,噪聲控制的優(yōu)先次序是噪聲源控制、傳播途徑控制和接受者保護。合理規(guī)劃、加強管理技術(shù)措施合理的土地利用和功能區(qū)劃分
交通干線的合理布局建立衛(wèi)星城用液壓代替沖壓吸聲、隔聲、消聲、隔振、耳塞等第十九頁,共94頁。噪聲源的控制應用新材料,改進機械設(shè)備的結(jié)構(gòu)改革工藝和操作方法提高零部件加工精度和裝配質(zhì)量傳播途徑的控制將噪聲大與小的場所分開利用地形和指向性降噪利用綠化地降噪采用聲學手段控制(吸聲、隔聲、消聲)接受點的防護耳塞防聲棉耳罩和防護頭盔隔聲崗亭噪聲的控制第二十頁,共94頁。一、噪聲的控制技術(shù)吸聲吸聲材料—主要針對中高頻噪音多孔性吸聲材料纖維類材料:超細玻璃棉、礦渣棉、巖棉泡沫類材料:聚氨酯、聚醚乙烯、酚醛有機纖維材料:棉麻、甘蔗、木絲板、稻草纖維板、工業(yè)毛氈建筑吸聲材料:加氣混凝土、膨脹珍珠巖、微孔吸聲磚、泡沫水泥柔性材料膜狀材料第二十一頁,共94頁。吸聲在建筑聲學中的應用舉例
--室內(nèi)音質(zhì)的控制玻璃棉產(chǎn)品可以制成吊頂板、貼墻板、空間吸聲體等,在建筑室內(nèi)起到吸聲作用,降低混響時間。一般地,房間體積越大,混響時間越長,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,控制混響時間。如禮堂、教室、體育場,電影院。對音樂用建筑,為了保證一定豐滿度,混響時間要比長一些,但也不能過長,可以使用吸聲控制。在廳堂建筑中,為了防止回聲、聲反饋、聲聚焦等聲學缺陷,常在后墻面、二層眺臺欄桿面、側(cè)墻面及局部使用吸聲。第二十二頁,共94頁。第二十三頁,共94頁。第二十四頁,共94頁。大面積使用尖劈進行吸聲降噪第二十五頁,共94頁。第二十六頁,共94頁。第二十七頁,共94頁。2.隔聲隔聲技術(shù)—把發(fā)聲的物體,或把需要安靜的場所封閉在一個小的空間(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)傳播的由機械振動和物體撞擊等引起的聲音稱為固體聲。所以建筑隔聲分為空氣聲隔絕和固體聲隔絕。
透射系數(shù)τ:
τ
=E2/E0
隔聲量R:R=10lg(1/τ)(dB)第二十八頁,共94頁。聲源E0E1墻、門EE2外界第二十九頁,共94頁。建筑隔聲的重要意義Lp/dB一級(高標準)二級(一般標準)三級(最低標準)臥室白天<=40<=45<=50夜晚<=30<=35<=40起居室白天<=45<=50<=50夜晚<=35<=40<=40第三十頁,共94頁。建筑隔聲越來越引起人們的重視在瑞典,將分戶墻做成20cm厚的鋼筋混凝土墻,比結(jié)構(gòu)的要求要厚,造價也高,目的是——隔聲。但會造成建筑的自重太大。分室輕墻(如石膏板隔斷)做成雙層結(jié)構(gòu)內(nèi)填吸聲材料的目的是——隔聲。第三十一頁,共94頁。同質(zhì)量雙層墻,中間留有空氣層,其隔聲量比同質(zhì)量單層墻隔聲量大。實驗證明,隔聲量相同時,M雙=1/3M單空氣層—吸聲材料,相當于“彈簧”具有減振和緩沖作用,使聲能得到很大衰減后再傳到第二層結(jié)構(gòu)的表面上,產(chǎn)生一個附加隔聲量(其厚度超過10cm將不增加),所以總的隔聲量就提高了。雙層墻的空氣層隔聲第三十二頁,共94頁。第三十三頁,共94頁。隨著大量的住宅建設(shè)與高層建筑的發(fā)展,要求建筑的工業(yè)化程度越來越高,同時還要求減輕建筑的自重,以滿足建筑的高速發(fā)展。常用的輕型墻體有:紙面石膏板、圓孔珍珠巖石膏板、加氣混凝土板、碳化板等。傳統(tǒng)的240mm厚的磚墻,其平均隔聲量約為53dB,而現(xiàn)有的輕型墻其平均隔聲量為30dB。第三十四頁,共94頁。隔聲屏障第三十五頁,共94頁。是用來遮擋聲源和接受點之間的直達聲。常用在街道兩側(cè),對刺耳的高頻最為有效,而降低高頻聲,人的主觀感覺最為明顯。對低頻由于波長較長,繞射作用,隔聲效果較差。如果在聲屏障朝向聲源的一面鋪加一層吸聲材料,并盡量靠近聲源,會提高隔聲效果。第三十六頁,共94頁。3.消聲消聲:主要裝置是消聲器,消聲器在允許氣流通過的同時,又能有效的阻止或減弱聲能向外傳播。主要用于機械設(shè)備的進、排氣管道或通風管道的噪聲控制。針對空氣動力性噪聲。第三十七頁,共94頁。消聲器的分類及選用阻性消聲器抗性消聲器復合型消聲器微穿孔板消聲器第三十八頁,共94頁。管式消聲器是將吸聲材料固定在管道內(nèi)壁上形成的,有直管式和彎管式,其通道可以是圓形的,也可以是矩形的。適用于氣體流量較小的情況。第三十九頁,共94頁。片式消聲器是由一排平行的消聲片組成,它的每個通道相當于一個矩形消聲器。適用氣體流量較大的情況。氣體流量增大后,為了保證有足夠的有效流通面積和控制流速,就需要增加通道的數(shù)目和高度。第四十頁,共94頁。折板式消聲器風機阻性消聲器第四十一頁,共94頁。第二節(jié)電磁輻射污染及控制一、電磁輻射污染電氣和電子設(shè)備是主要的污染源。第四十二頁,共94頁。第四十三頁,共94頁。宇宙射線太陽黑子無線電通信發(fā)射塔夜光表(鐳)第四十四頁,共94頁。電磁污染源工頻場源射頻場源第四十五頁,共94頁。電磁波第四十六頁,共94頁。名稱符號頻率波長甚低頻(甚長波)VLF30KHz下>10km低頻(長波)LF30~300KHz1~10Km中頻(中波)MF300~3000KHz100~1000m高頻(短波)HF3~30MHz10~100m甚高頻(超短波)VHF30~300MHz1~10m特高頻(分米波)UHF300~3000MHz10~100cm超高頻(厘米波)SHF微波3000~30000MHz1~10cm極高品(毫米波)(亞毫米波)EHF30000~300000MHz>300000MHz1~10mm<1mm射頻電磁波的分類第四十七頁,共94頁。二、電磁輻射的危害引燃引爆如加油站不許打手機干擾信號使飛機失控、干擾醫(yī)院腦電圖和心電圖信號。危害人體健康使人體細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。第四十八頁,共94頁。手機輻射長期使用手機的人,之所以會有疲倦、頭痛等現(xiàn)象,是因為電磁波會影響腦部神經(jīng)系統(tǒng),使腦下松果體產(chǎn)生裉黑色素的速度放慢,影響正常的大腦運行。長期使用手機者很容易造成“電磁波白內(nèi)障”。第四十九頁,共94頁。波長單位容許場強一級(安全區(qū))二級(中間區(qū))長、中、短波伏/米<10<25超短波伏/米<5<12微波微瓦/厘米2<10<40混合伏/米按主要波段場強;若個波段場分散,則按復合場強加權(quán)確定我國環(huán)境電波衛(wèi)生標準(GB9175-88)第五十頁,共94頁。實測顯示屏近區(qū):13~15μW/cm2上部:86~126μW/cm2兩側(cè):524~627μW/cm2電腦上部、兩側(cè)均超標。第五十一頁,共94頁。其他家用電器的輻射污染第五十二頁,共94頁。第五十三頁,共94頁。三、電池輻射污染的保護區(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):遠離居民區(qū)(4)工業(yè)干擾區(qū):要設(shè)置綠化隔離帶第五十四頁,共94頁。2.屏蔽防護采用屏蔽材料(鋼、鐵、鋁、銅),反射和吸收電磁。(1)主動場屏蔽(2)被動場屏蔽電磁污染源接受體電磁污染源接受體第五十五頁,共94頁。屏蔽裝置的形式(1)屏蔽罩---針對小型儀器(2)屏蔽室---針對大型機組(3)屏蔽衣---針對人,有屏蔽頭盔和眼鏡第五十六頁,共94頁。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不穩(wěn)定的原子核(放射性物質(zhì))自發(fā)的衰變的現(xiàn)象,放射過程中同時放出射線(如α射線、β射線、γ射線),屬電離輻射。1895年倫琴發(fā)現(xiàn)X射線。1896年,法國物理學家貝可勒耳發(fā)現(xiàn)放射性,并證實其不因一般物理、化學影響發(fā)生變化,由此獲得1903年諾貝爾物理學獎。1898年居里發(fā)現(xiàn)鐳元素。第五十七頁,共94頁。輻射中所放出的粒子和光子,對周圍介質(zhì)會產(chǎn)生電離作用,這種電離作用就是放射性污染的本質(zhì)。第五十八頁,共94頁。蘇聯(lián)的第一顆原子彈第五十九頁,共94頁。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,它們存在于宇宙射線、巖石、土壤、天然水、大氣及動植物的所有組織中。地球表面的放射性物質(zhì)可分為中等質(zhì)量(原子序數(shù)<83)和重天然放射性同位素(鈾鐳系和釷系)兩種。40K;鈾釷鐳14C,7Be,32P,35S,10Be氡、釷14C,17Be,22Na,3H;40K第六十頁,共94頁。人工放射性污染源核爆炸產(chǎn)生的放射性沉降物從1945年~1980年,全世界共進行了800多次核試驗,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行一系列核武器試驗所產(chǎn)生的裂變產(chǎn)物。工業(yè)和核動力對環(huán)境的污染現(xiàn)世界上已有數(shù)百座核電站在運轉(zhuǎn)核工業(yè)的生產(chǎn)系統(tǒng)包括:核事故對環(huán)境污染其他輻射污染來源第六十一頁,共94頁。第六十二頁,共94頁。2011年福島核電站發(fā)生泄漏事故第六十三頁,共94頁。圖為當年發(fā)生事故后的切爾諾貝利核電站切爾諾貝利的教訓
1986年4月26號,位于烏克蘭北部的切爾諾貝利核電站站4號反應堆因操作人員違反操作規(guī)程發(fā)生嚴重爆炸,造成31人當場死亡,200多人受到嚴重的放射性輻射,成為人類利用核能史上的一大悲劇。它給核電蒙上的陰影,至今還沒有消除。第六十四頁,共94頁。一、核武器試驗的沉降物這些放射性物質(zhì)主要是鈾钚的裂變產(chǎn)物,其中危害較大的有90鍶、137銫、131碘、14碳。二、核燃料循環(huán)的“三廢”排放核燃料循環(huán)的各個階段均會產(chǎn)生“三廢”,這會給周圍環(huán)境帶來一定程度的污染,其中最主要的是對水體的污染。第六十五頁,共94頁。目前,由于輻射在醫(yī)學上的廣泛應用,已使醫(yī)用射線源成為主要的環(huán)境人工污染源。三、醫(yī)療照射四、其它一是因運輸事故、遺失、偷竊、誤用,以及廢物處理等失去控制而造成;二是一般居民消費用品,包括含有天然或人工放射性核素的產(chǎn)品。如含鐳的花崗巖第六十六頁,共94頁。核武器的殺傷類型第六十七頁,共94頁。第六十八頁,共94頁。二、放射性污染的防護1.輻射防護(1)防護標準對放射性工作人員,對他及其后代無明顯危害;對臨近居民的限制計量當量為職業(yè)照射的1/10.第六十九頁,共94頁。2輻射防護方法---屏蔽防護第七十頁,共94頁。2.放射性廢物的治理(1)放射性廢水的處理稀釋排放、濃縮儲存、回收利用。(2)放射性廢氣低放射性(或半衰期短)廢氣,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,再高煙囪稀釋排放第七十一頁,共94頁。2.放射性固體廢物的處理第七十二頁,共94頁。第七十三頁,共94頁。第四節(jié)光污染與熱污染一、光污染單一波長的光呈現(xiàn)一種顏色。不同波長的光在視覺上形成不同的顏色。第七十四頁,共94頁。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、電焊等。危害:直接傷害眼睛和皮膚。第七十五頁,共94頁。第七十六頁,共94頁。第七十七頁,共94頁。廣告燈的燈光使人無法睡眠。玻璃幕墻引起的白亮污染第七十八頁,共94頁。第七十九頁,共94頁。1、可見光污染(1)炫光污染第八十頁,共94頁。(2)燈光污染第八十一頁,共94頁。(3)其它可見光污染第八十二頁,共94頁。2.紅外光污染:軍事和科研上應用較多3.紫外光污染:科研上使用較多。超凈工作臺(紫外燈滅菌)第八十三頁,共94頁。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,其防治應以預防為主1、加強城市規(guī)劃與管理,以減少光污染的來源2、對有紅外線和紫外線污染的場所采取必要的安全防
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