物理性污染控制第一章绪论

物理性污染控制课程性质与要求课程性质与要求1.环境工程与环境科学专业主干核心课程之一，对今后从事环境物理性污染控制和管理工作起着直接的指导作用，应用性极强，涉及领域较广。要求系统全面掌握教材中环境物理性污染特性、评价方法及标准、控制原理和技术等。2.共计36学时，理论课时27学时，实验9学时。3.考勤：平时成绩占20%（含实验），期末卷面成绩占80%。主要参考书目1.洪宗辉主编.环境噪声控制工程.高等教育出版社.2.李耀中主编.噪声控制技术.化学工业出版社.3.马大遒主编.噪声与振动控制工程手册.机械工业出版社.4.张宝杰乔英杰赵志伟主编.环境物理性污染控制.化学工业出版社.2003.06（第一版）主要内容第一篇噪声污染及其控制（28学时）第二篇其他的物理性污染及其控制（8学时）第一章绪论第二章噪声污染及其控制第四章电磁辐射污染及其防治（2学时）（16学时）（10学时）（2学时）（2学时）（2学时）（2学时）第五章放射性污染及其控制第六章热污染及其控制第七章光污染及其控制第三章振动污染及其控制第一章绪论第一节物理环境与环境物理学第二节物理性污染及其研究内容第一节物理环境与环境物理学一、物理环境自然界中各种物质在重力场、地磁场、电场、辐射场中以不同运动形式进行能量交换和转化。物质能量交换和转化过程即构成了物理环境。物理环境天然（原生）物理环境：风、雨、地震、海啸产生的自然声和振动，地磁场，火山爆发，太阳黑子，雷电，天然放射性核素等。人工（次生）物理环境（主要研究对象）:人工噪声环境、振动环境、电磁辐射、放射性环境污染、热污染、光污染第一节物理环境与环境物理学二、环境物理学的产生和发展（一）环境物理学基础：物理学性质：新兴学科，环境科学的重要组成部分研究内容：物理环境与人类相互作用，探讨环境质量变化规律、保护和改善环境的技术途径和控制措施。目标：创造适宜的物理环境。第一节物理环境与环境物理学（二）环境物理学的产生和发展1.20世纪初期：声、振动、电磁辐射、放射性、热、光等对人类影响，逐渐形成建筑物理学2.20世纪50年代：逐渐形成环境物理学第一节物理环境与环境物理学三、环境物理学的学科体系（一）环境声学（较为成熟的学科，关注较早，发展最快）•1962年中国马大猷教授等创建卦限消声室•1974年第八届国际声学会议正式使用了“环境声学术语”•1976年中国马大猷教授等研制成小孔消声器（二）环境振动学：与声学密切相关（三）环境电磁学（四）环境放射学（五）环境热学（六）环境光学（七）环境空气动力学环境科学的学科体系理论环境学环境生物学环境（质量）评价学环境规划学环境数学环境物理学环境声学环境光学环境热学环境电磁学环境空气动力学环境化学环境分析化学环境污染化学污染控制化学环境生态学环境医学环境流行病学环境毒理学环境医学监测环境地学环境地质学环境地球化学环境地理学环境水文学环境海洋学环境土壤学污染气象学环境技术学环境控制学环境工程学污染防治工程环境系统工程环境水利工程环境工效学环境社会学环境法学环境经济学环境管理学环境教育学环境哲学环境美学环境心理学环境伦理学环境文学中华人民共和国国家标准·学科分类与代码(GB/T13745-92)610.1环境科学技术基础学科610.2环境学610.3环境工程学610.1010环境物理学610.2020大气环境学610.3010环境保护工程610.1015环境化学610.3015大气污染防治610.1020环境生物学610.2020水体环境学610.3020水污染防治610.1025环境气象学610.3025固体污染防治610.1030环境地学（包括环境地球化学、环境地质学）610.2030土壤环境学610.3030三废处理与综合利用610.1035环境生态学610.3035噪声与振动控制610.1040环境毒理学环境医学610.2040区域环境学610.3040环境质量监测与评价610.1045自然环境保护学610.3045环境规划610.1050环境管理学环境经济学环境法学610.2099环境学其他学科610.3050环境系统工程610.99其他学科610.3099环境工程学其他学科中国环境科学学会（22个）中国环境科学学会环境管理分会中国环境科学学会环境工程分会中国环境科学学会国防环境分会中国环境科学学会环境影响评价分会中国环境科学学会大气环境分会中国环境科学学会自然保护分会中国环境科学学会环境技术分会中国环境科学学会水环境分会中国环境科学学会绿色包装分会中国环境科学学会环境物理学专业委员会中国环境科学学会环境标准与基准专业委员会中国环境科学学会环境监测专业委员会中国环境科学学会环境医学专业委员会中国环境科学学会环境生物学专业委员会中国环境科学学会海洋环境保护专业委员会中国环境科学学会环境化学专业委员会中国环境科学学会环境地学专业委员会中国环境科学学会生态农业专业委员会中国环境科学学会环境经济学专业委员会中国环境科学学会环境法学专业委员会中国环境科学学会固体废物专业委员会中国环境科学学会核安全与辐射环境安全专业委员会第一节物理环境与环境物理学四、环境物理学的研究特点1.物理环境要素是人类所需，环境物理学研究污染控制和适宜人类活动的物理条件（声、光、热、电等）；2.污染程度由量决定，注重物理现象的定量研究。第二节物理性污染及其研究内容一、物理性污染及其特点1.概念：物理运动的强度超过人的耐受限度。2.特点：（1）环境中永远存在，本身无害，仅在强度过高或过低时，危害人健康和生态环境；（2）一般局部性，不残留，源消失即污染消除。第二节物理性污染及其研究内容二、物理性污染的研究内容（一）研究内容1.机理及规律2.评价方法和标准3.测试和监测4.环境影响评价5.控制基本方法和技术（二）重点1.环境噪声污染2.环境振动破坏3.电磁辐射污染控制工程基础理论和技术对策思考题（P5-P6）1.何谓物理环境？2.天然物理环境由哪些要素构成？3.人工物理环境是如何形成的？它与天然物理环境有何关系？4.简述各种人工物理环境的特点和影响？5.环境物理学的主要研究内容和研究特点是什么？6.简述环境物理学的产生和发展？7.环境物理学的分支学科有哪些？各自研究内容是什么？8.什么是物理性污染？其特点是什么？9.简述环境物理性污染的主要研究内容。第二章噪声污染及其控制主要内容第一节概述第二节声学基础第三节噪声的评价和标准第四节噪声控制技术——吸声第五节噪声控制技术——隔声第六节噪声控制技术——消声第七节有源噪声控制第一节概述一、声音和噪声1.声音（sound，voice）：能引起听觉的声振。声音由物体振动产生，正在发声的物体叫声源。声音以声波的形式传播,属于物理现象。声音只是声波通过固体或液体、气体传播形成的运动。声波振动内耳的听小骨，这些振动被转化为微小电子脑波。内耳采用的原理与麦克风捕获声波或扬声器的发音一样，是移动的机械部分与气压波之间关系。自然，在声波音调低、移动缓慢并足够大时，我们实际上可“感觉”到气压波振动身体。因此我们用混合的身体部分觉察到声音。第一节概述（1）含义：一种由物体振动而发生的波造成的听觉印象《礼记·乐记》：“乐必发於声音，形於动静，人之道也。”南宋鲍照《拟行路难》诗之七：“声音哀苦鸣不息，羽毛憔悴似人髠（kun）。”清李渔《巧团圆·默订》：“你看卧房门启，想是曹小姐听见声音，知道小生在此，又出来探望了。”沈从文《从文自传·我读一本小书同时又读一本大书》：“若在四月落了点小雨，山地里田塍(cheng)上各处全是蟋蟀声音，真使人心花怒放。”第一节概述（2）古指音乐、诗歌《礼记·乐记》：“声音之通，与政通矣”；晋葛洪《抱朴子·勖xu学》：“沉鳞可动之以声音，机石可感之以精诚”；唐柳宗元《唐故万年令裴府君墓碣jie》：“﹝裴公﹞喜博弈，知声音”；明顾起纶《国雅品·释品》：“鲁山，秦人也，喜儒，嗜声音”（3）指说话的声气和口音。《孟子·告子下》：“訑訑yi之声音颜色距人於千里之外”唐姚揆kui《秋日江东晚行》诗：“路岐滋味犹如旧，乡曲声音渐不同”宋苏轼《东坡志林·辨附语》：“世有附语者，多婢bi妾贱人，否则衰病不久当死者也，其声音举止，皆类死者”《醒世恒言·蔡瑞虹忍辱报仇》：“瑞虹在舱中，听得船头说话，是淮安声音，与贼头陈小四一般无二”第一节概述（4）比喻意见、论调。毛泽东《关于正确处理人民内部矛盾的问题》八：“这是因为一个党同一个人一样，耳边很需要听到不同的声音。”魏巍《壮行集·幸福的花为勇士而开》：“这不是有闲阶级、士大夫之流的声音吗？”（5）某些起与人的语言相同作用的工具或表达手段声音分为乐声和噪声:乐声:由按一定规律做周期振动物质发出的声音；噪声:由无规则、非周期振动物体发出的声音。第一节概述2.噪声定义（1）最早的噪声定义出自《说文》和《玉篇》，“扰也”“群呼烦扰也”（2）物理学观点指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。（3）心理学观点凡是人们不需要的声音。（4）医学观点医学上认为超过60分贝的声音。第一节概述3.噪声污染：噪声对周围环境造成不良影响。《中华人民共和国环境噪声污染防治法》定义环境噪声污染：指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象（19970301）。噪声排放：指噪声声源向周围环境辐射噪音。噪声敏感集中区域：指医疗文教科研区和以机关或居民住宅为主的区域。4.噪声特点噪声污染物理性污染第一节概述（1）主观性很强、有明显的相对性,属于感觉公害（2）局部性污染（3）无残余污染物，不会累积，不持久，传播的距离有限（4）噪声源分散，声源停止，污染即消失，无后效性（5）声能再利用价值小（6）一般不直接致命或致病，危害慢性和间接第一节概述5.噪声分类（1）客观环境噪声自然噪声：如风声、雨声等人为噪声：主要指随着工业和科技发展，各种机械、电器和交通噪声等（2）发声机理机械噪声：如织机、球磨机、电据等发出的声音。空气动力性噪声：如通风机、空压机等发出的声音。电磁噪声：如发电机、变压器等发出的声音。第一节概述（3）城市环境噪声分交通噪声工业噪声建筑施工噪声社会生活噪声第一节概述6.噪声公害事件(1)1960年11月，日本广岛市一男子被附近工厂发出的噪声折磨得烦恼万分，以致最后刺杀了工厂主。(2)1961年07月，一名日本青年从新泻来东京找工作，由于住在铁路附近，日夜被频繁过往的客货车的噪声折磨，患了失眠症，不堪忍受痛苦，终于自杀身亡。(3)1961年10月，东京都品川区一家庭，母子3人因忍受不了附近建筑器材厂发出的噪声，试图自杀，未遂。(4)1981年，在美国的现代派露天音乐会，当震耳欲聋的音乐声响起后，有300多名听众突然失去知觉，昏迷不醒，100辆救护文秘114，全国文秘工作者第一节概述的114车到达现场抢救。这就是骇人听闻的噪声污染事件(5)1991年4月12日，美国南部的迈阿密商业机场上的恐怖试验。(6)国内案例噪声无形的暴力隐形杀手豚鼠试验人体试验第一节概述把一只豚鼠放在173dB的强声环境中，几分钟后就死了。解剖后的豚鼠肺和内脏都有出血现象。豚鼠试验1959年，美国有10个人“自愿”做噪声实验。当实验用飞机从10名实验者头上10-12m的高度飞过后，有6人当场死亡，4人数小时后死亡。验尸证明10人都死于噪声引起的脑出血。可见这个“声学武器”的威力之大。人体试验第一节概述7.噪声影响（1）听觉疲劳（暂时性听阈迁移）（2）噪声性耳聋（永久性听阈迁移）（3）暴振性耳聋((急性噪声性耳聋))：高强噪声（≥140dB）使得内耳鼓膜破裂，导致双耳完全失聪，成为永久性耳聋。与噪声性听力损伤率有关的因素：噪声的强度；频率；接触时间图1.1噪声强度与语言听力损伤的关系噪声强度dB(A)7580859095100105110听力损伤率%020406080噪声对听力的影响第一节概述国际标准化组织（InternationalOrganizationforStandardization,ISO）（1）耳聋标准：听力损失25dB（15dB正常；15dB～25dB基