物理污染及其防治全解

第九章物理污染及其防治案例成都市民余某购一住房，入住后发现卧室窗户对面大约5米是一老年活动中心，每晚都有一些麻将爱好打至深夜，时间一长，唏里哗啦的麻将声和争执声导致房主睡眠不足，神经衰弱，读小学的儿子无法正常学习与休息，成绩下降。多次向居委会反映，均遭拒绝。房主无奈，只能通过法律手段来保护自已的要权利。根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第46条规定：使用家用电器或者进行其他家庭室内活动，应当限制作业时间，并采取其他措施，以减轻、避免对周围居民造成环境噪声污染；第61条规定：受到噪声污染的单位和个人有权有求加害人排除危害，造成损失的依法赔偿损失。为此，原告房主请求法庭判定被告居委会所属老年活动中心立即排除危害，赔偿医药费、工资、奖金、交通费等5000元。案例上海一家汽车展销厅的高压钠灯直射附近一位居民的房间，让居民无法入睡。这位市民递上一纸诉状，请求法院判令被告拆除对其造成伤害的高压钠灯，停止光污染。该诉讼得到上海浦东新区法院的支持：要求被告立即停止使用涉案照明路灯，排除对原告造成的光污染侵害支持。这是上海首例公开审理的光污染纠纷案件，也是全国罕见的原告胜诉的光污染案件涉案路灯1986年4月26号，位于乌克兰北部的切尔诺贝利核电站站4号反应堆因操作人员违反操作规程发生严重爆炸，造成31人当场死亡，200多人受到严重的放射性辐射，成为人类利用核能史上的一大悲剧。它给核电蒙上的阴影，至今还没有消除。图为当年发生事故后的切尔诺贝利核电站在人口高度密集、工业集中的城市区域，由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区的气温。高温的城市处于低温郊区的包围之中，如同汪洋大海中的一个个小岛，因此称之为“城市热岛”。首发在伦敦北京、上海温哥华、柏林本章讨论内容一噪声污染及其控制二放射性污染及其控制三电磁辐射污染及其控制四热污染及其防治五光污染及其防治什么是物理污染1.噪声的定义从心理学的观点来看，凡是不需要的，使人厌烦并对人类生活和生产有妨碍的声音都是噪声。噪声不仅取决于声音的物理性质，还和人类的生活状态有关。2.噪声分类过响声妨碍声不愉快声无影响声噪声污染及其控制从物理学的观点来看，噪声是指声波的频率和强弱变化毫无规律、杂乱无章的声音。按感觉按机理分可分两类：社会生产噪音和社会生活噪音社会生产噪音：空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声社会生活噪音：电声性噪音、声乐性噪音、人类语言性噪音按来源分可分五类：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声、自然噪声。工厂中的噪声污染飞机噪声污染城市交通的噪声污染3.噪声的特性1）噪声的污染特性没有污染物对环境的影响不积累、不持久，传播的距离也有限声源分散，而且一旦声源停止发声，噪声也就消失2）噪声的声学特性频率声功率声强声压噪声级与声音强弱有关的物理量衡量噪声强弱的物理量噪声的危害是间接的慢性的响度反映人耳对声音的主观评价声波的产生与传播声源：产生声音的振动物体称作声源。声波：这种向前推进着的空气振动。声场：有声波传播的空间叫声场。声速：振动在媒质中传播的速度，随媒质的弹性和密度以及环境温度发生变化。频率声音是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。•声波的频率•声波频率的高低反映声调的高低•人耳能听到的声波的频率范围是20~20000赫兹20Hz以下的称为次声；20000Hz以上的称为超声。•人耳有一个特性：从1000赫兹起，随着频率的减少，听觉会逐渐迟钝。等于造成该声波的物体振动的频率声功率与声功率级•声功率•声功率的大小反映声源辐射声能的本领。•单位瓦特（W）在单位时间内声源发射出来的总产能。dBWWLW0lg10基准声功率，取10-12W声功率，W声压与声压级在声音传播的过程中，空气压力相对于大气压力的压力变化称为声压。单位：帕，微巴1微巴=1达因/厘米21帕=1牛顿/米21帕=10微巴1巴=106微巴dBPPdBPPLP0202lg20lg10基准声压，取2×10-5Pa声压，Pa声强与声强级1秒钟内通过与声音前进方向成垂直的、1平方米面积上的能量称为声强。（单位：瓦/米2）cPI/2介质的密度（千克/米2）声音的传播速度（米/秒）声压dBIILI0lg10基准声强，取10-12W/m2声强，W/m2课堂练习1某声音的声压为0.02Pa,其声压级为()dBA、20B、40C、60D、80课堂练习2强度为80dB的噪声，其相应的声压为（）A、0.1PaB、0.2PaC、0.4PaD、20PaCB噪声级•A声级LA•等效连续A声级LAeq将随时间变化的声级变为等声能稳定地声级，被公认为当前评价声音的一种最佳方法。单位分贝,dB(A)将声音的低频滤掉，较好的模拟人耳听觉)(101lg10211.012)(AdtdBTTLTTLAeqP)(101lg10110/)(AdBnLniLAeqi读得的噪声级Li的总个数等间隔时间t读的噪声级声压级和频率对人的共同作用的强弱。噪声级•昼夜等效A声级Ldn•统计A声级LN反映噪声的时间分布特性。反映夜间噪声对人的干扰大于白天。)(]}1091015[241lg{10)10(1.01.0AdBLndLLdn夜间22:00~7:00）的等级A声级白天（7:00~22:00）的等级A声级L10——表示10%的时间内所超过的噪声级；L50——表示50%的时间内所超过的噪声级；L90——表示90%的时间内所超过的噪声级；课堂练习3L20=75dB表示什么意思？课堂练习3’统计噪声级L20=75dB表示()A取样时间内20%的时间超过75dB的噪声级B取样时间内80%的时间超过75dB的噪声级C取样时间内80%的时间低于75dB的噪声级D取样时间内20%的时间低于75dB的噪声级AC4.噪声危害1）对人体的健康的影响2）对动物的影响3）对物质结构的影响一般认为，噪声的卫生标准是40分贝(正常的环境声音)。噪声会影响人的睡眠质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人熟睡时间缩短；突然的噪声可使人惊醒。一般40dB连续噪声可使10%的人受影响，70dB连续噪声可使50%的人受影响突然的噪声40dB时，使10%的人惊醒；60dB时，使70%的人惊醒2、干扰睡眠影响工作效率对人体的健康的影响1、损伤听力造成暂时性或持久性噪声性耳聋。90分贝下20％聋，85分贝下10％耳聋。噪声的危害关键在于它的长期作用3、对交淡、通讯、工作思考的干扰在噪声环境下妨碍人们之间的交谈、通讯，同时也影响人们思考和正常工作。4、噪声诱发各种疾病噪声会引起人体神经紧张的反应。在吵闹的工作环境中，使人得胃溃疡和十二指肠溃疡的几率增高。5、噪声对儿童智力和胎儿发育的影响老师讲课听不清，结果造成儿童对讲授内容不理解，妨碍儿童智力发育，吵闹环境中儿童智力比安静环境中低20％。噪声对胎儿会造成胎儿畸形。6、噪声影响人的心理状态烦恼，使人激动、易怒、甚至失去理智。7、噪声影响安全生产和降低劳动生产率老师讲课听不清，结果造成儿童对讲授内容不理解，妨碍儿童智力发育，吵闹环境中儿童智力比安静环境中低20％。此外，噪声对胎儿会造成有害的影响，造成胎儿畸形。对动物的影响对物质结构的影响强噪声可使建筑物和金属结构等遭到破坏强噪声会使鸟类的羽毛脱落，不下蛋，甚至内出血，最终死亡。高声强实验证明，170dB（A）的噪声5分钟可致豚鼠死亡。5.噪声的控制标准噪声标准应随地区与时间的不同而异1）听力保护标准(工厂中的噪声标准)依据:调查噪声性耳聋的病发率2）城市机动车噪声标准3）环境噪声标准6.噪声的控制6.1噪声控制原理在噪声到达耳膜之前，采取阻尼、隔振、吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七大措施，尽力减弱或降低声源的振动，或将传播中的声能吸收掉，或设置障碍，使声音全部或部分反射出去，减弱噪声对耳膜的作用，达到控制噪声的目的。声源传播途径接收器抑制噪声源控制传播途径保护接收器（1）从声源上降低噪声降低声源本身的噪声是治本的方法。空气动力性噪声:平滑的气流通动和降低气流速度;机械性噪声:润滑减少摩擦或撞击;电磁性噪声:消声器其他如用无声的液压代替高噪声的锤打,用焊接代替铆接以及减少振动等.6.2控制噪声的途径（2）在传播途径上控制噪声总体设计上合理布局•在城市规划上尽量把高噪声的工厂或车间与居民区、文教卫生区及政府、机关办公区等分隔开，防止工业噪声对这些地区的影响；•对于一个工厂，把噪声强的车间、作业场所与职工生活区分开；•工厂车间内部的强噪声设备应与一般生产设备分隔开来，便于采取其它措施，为保护在一般操作岗位和控制室内的工作人员，可以把几个车间同类型的噪声源，如空压机、水泵、通风机等集中在某些机房内，防止声源过于分散，减少噪声污染面，同时也便于采用声学技术措施，集中治理。在传播途径上控制噪声在传播途径上控制噪声充分利用噪声随距离的衰减规律在厂址选择上，把噪声级高、污染面大的工厂、车间或作业场所建立在比较边缘的偏僻地区，使噪声最大限度地随距离增加而自然衰减。利用屏障阻止噪声传播利用天然地形如山岗、土坡、树木、草丛和已有的建筑物，阻断或屏蔽一部分噪声的传播。•在噪声严重的工厂和施工现场周围或交通道路两旁设置足够高度的围墙或屏障，可以减弱声音的传播。•绿化不仅改善城市环境，而且一定密度和宽度种植面积的树丛、草坪也能引起声衰减。利用声源指向性控制环境噪声对于环境污染面广的强噪声源，如果在传播方向上布置得当，也会有显著的降噪效果。•火电厂、化工厂的高压锅炉、高压容器的排气放空，经常辐射出高频强噪声，如果将气流出口朝上或朝向野外就比朝向生活区能降低环境噪声10dB。•工厂中使用的各类风机的进排气噪声大都有明显的指向性，如果把排气管道与烟道或地沟连接起来，噪声从烟囱或地沟排向大气也可减少噪声对环境的污染。在传播途径上控制噪声利用局部声学技术措施控制环境噪声在传播途径上控制噪声技术措施适用范围消声器降低空气动力性噪声：各种风机、空气压缩机、内燃机等进排气噪声隔声间(罩)隔绝各种声源噪声：机器设备、管道的噪声砖、钢筋混凝土、钢板和厚木板等吸声处理吸收车间、厅堂剧场内部的混响声玻璃棉、毛毡、泡沫塑料、微孔板等隔振防止振动能量从振源传递出去，减少二次辐射：橡皮、弹簧、矿渣棉、玻璃纤维和气垫阻尼减振减少壳板振动引起的辐射噪声：消耗振动的能量并变成热能散失掉北京轻轨铁路两侧的声屏障利用声学手段降噪实例（隔声）隔声窗隔声间壁隔声间南京无线电扬声器厂的消声室利用声学手段降噪实例（消声）利用声学手段降噪实例（吸声）空间吸声体和穿孔板吸声结构吸声吊顶玻璃棉吸声结构护耳器（3）在接受点阻止噪声•在工厂车间内，工人的耳内塞以防声棉、防声耳塞•坦克和飞机驾乘人员配带耳罩和防声头盔等•采取轮班作业，缩短在高噪声环境中的工作时间发生噪声污染必须有三个要素：噪声源、传播途径和接受者。原则上讲，噪声控制的优先次序是噪声源控制、传播途径控制和接受者保护。噪声控制合理规划、加强管理技术措施合理的土地利用和功能区划分交通干线的合理布局建立卫星城用液压代替冲压吸声、隔声、消声、隔振、耳塞等噪声的利用有源消声、噪声变乐音、噪声发电噪声除尘、噪声增产、噪声除草噪声诊病、噪声透视海底本章讨论内容一噪声污染及其控制二放射性污染及其控制三电磁辐射污染及其控制四热污染及其防治五光污染及其防治什么是物理污染天然放射性物质在自然界中分布很广，它存在于宇宙射线、矿石、土壤、天然水、大气及动植物的所有组织中。近几十年来，由于核武器的频繁试验，核能工业的不断发展、供医疗诊断用的电离辐射源的增加等等，放射性已成为国际社会关注的污染问题。放射性污染及其控制放射性的来源一、核武器试验的沉降物这些放射性物质主要是铀钚的裂变产物，其中危害较大的有90锶、137铯、131碘、14碳。二、核燃料循环的“三废”排放核燃料循环的各个阶段均会产生“三废”，这会给周围环境带来一定程度的污染，其中最主要的是对水体的污染。放射性的来源三、医疗照射四、其它目前，