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第10101010章物理环境第一节声环境第二节电磁辐射第三节放射性污染第四节光污染第五节热污染第一节声环境�主要内容1.熟悉噪声等重要概念；2.掌握噪声等物理污染的防治技术和控制方法；3.了解噪声等物理污染的危害。一、噪声的含义、特点与来源（一）噪声的含义与特点1、噪声的含义从环境学角度讲，凡是人们不需要的，而且使人烦恼讨厌的声音都是噪声。过响声、不愉快声、妨碍声、无影响声等。2、噪声的特点噪声与人的主观意愿有关，与人的生活状态有关；局限性；分散性；暂时性。一、噪声的含义、特点与来源（二）噪声的来源1、交通噪声2、工厂噪声3、施工噪声表5-1建筑施工机械噪声机械名称距离声源10米距离声源30米范围平均范围平均打桩机93～11210584～10391地螺钻68～827557～7063铆枪85～969174～6870压缩机32～988878～8078破碎机80～928574～8076单位：dBdBdBdB4、社会噪声50～8060～8462～9650～7530～5830～6865～80洗衣机、缝纫机电视机、除尘器及抽水马桶钢琴通风机、吹风机电冰箱风扇食物搅拌器噪声级范围/分贝家庭常用设备表5-25-25-25-2家庭常用设备噪声•高于80808080分贝声音对人有不同程度的危害•安静的学习环境是在50505050分贝以下。•正常说话的声音为40404040————50505050分贝•声音低于12121212分贝,,,,人听起来会感到吃力•人刚能听到的声音为1111分贝一些声源的噪声值级的概念�1111个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用LLLL表示。�表达式：�rrrr＝10101010时，级的单位为贝（耳），级表示的量与功率成正比。工程上常用分贝表示级，是贝的十分之一，符号为dBdBdBdB。�rrrr＝eeee时，级的单位为奈培（NpNpNpNp）。1Np1Np1Np1Np＝8.686dB8.686dB8.686dB8.686dB0logXXLr=二、噪声的度量和标准（一）声压和声压级1、声压2、声压级两个声压之比取以10为底的对数，并乘以20，它的数学式为：式中：Lp————————声压级（分贝）p————————声压（帕）p0————————基准声压，2×10-5帕当声频为1000Hz时，人耳可听声压范围为2×10-5~20Pa，其中，2×10-5Pa称为听阈(0dB)，20Pa称为痛阈(120dB)。0lg20ppLp=声能量、声强和声功率�由于声扰动，声波在媒质中传播，产生动能和形变的势能。动能和势能之和即为声能量。单位：JJJJ�声场：空间中存在声波的区域。�声能密度DDDD：声场中单位体积媒质所含有的声能量((((J/mJ/mJ/mJ/m3333))))。�单位时间内，通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强，即在传播方向上通过单位面积上的声功率。单位：W/mW/mW/mW/m2222。�声功率指声源在单位时间内辐射出来的总声能量。单位。主要声学量的级和基准IIII0000＝1111×10101010－12121212W/mW/mW/mW/m2222LLLLIIII＝10lg10lg10lg10lg（I/II/II/II/I0000）声强级＝1111×10101010－12121212＝10lg10lg10lg10lg（W/WW/WW/WW/W0000）声功率级FFFF0000＝1111μNNNNLLLLFFFF＝20lg20lg20lg20lg（F/FF/FF/FF/F0000）力级dddd0000＝1111×10101010－12121212mmmmLdLdLdLd＝20lg20lg20lg20lg（d/dd/dd/dd/d0000）振动位移级vvvv0000＝1nm/s1nm/s1nm/s1nm/sLvLvLvLv＝20lg20lg20lg20lg（v/vv/vv/vv/v0000）振动速度级PPPP0000＝1111μm/sm/sm/sm/s2222LaLaLaLa＝20lg20lg20lg20lg（a/aa/aa/aa/a0000）振动加速度级PPPP0000＝1111μPaPaPaPaLpLpLpLp＝20lg20lg20lg20lg（p/pp/pp/pp/p0000）声压级（液体中）PPPP0000＝20202020μPaPaPaPaLpLpLpLp＝20lg20lg20lg20lg（p/pp/pp/pp/p0000）声压级（气体中）基准值定义名称某些环境下的声压和声压级00000.0000200.0000200.0000200.000020可听101010100.0000630.0000630.0000630.000063农村静夜202020200.000200.000200.000200.00020树叶飘动声303030300.000630.000630.000630.00063轻声耳语404040400.00200.00200.00200.0020安静房间505050500.00630.00630.00630.0063电风扇，微电机附近606060600.0200.0200.0200.020普通说话707070700.0630.0630.0630.063城市噪声，街道上808080800.200.200.200.20公共汽车上909090900.630.630.630.63离心风扇1101101101106.36.36.36.3柴油机12012012012020202020汽车喇叭，距人1111米，大型球磨机13013013013063636363铆钉枪，大型罗茨风机140140140140200200200200锅炉排气放空，距喷口1111米声压级（dBdBdBdB）声压（PaPaPaPa）环境二、噪声的度量和标准（二）噪声的测量（三）噪声的叠加和修正1、噪声级的相加（1）公式法设有两个声压级和相加合，求合成的声压级,可按下列步骤计算：①因和，运用对数换算得：和()dBL1()dBL2()dBL21+()dBppL011lg20=()dBppL022lg20=2001110Lpp=2002210Lpp=二、噪声的度量和标准②合成声压，按能量相加则即：或③按声压级的定义合成的声压级即：21+p()2221221ppP+=+())1010(10102022121LLpP+=+)1010(1010202121LLpP+=⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛+202102121)lg(10lg20ppppL+++==))(1010lg(1010102121dBLLL+=+二、噪声的度量和标准例如：解：?,80,802121===+LdBLdBL求)1010lg(101080108021+=+L810lg102lg10+=803+=dB83=二、噪声的度量和标准噪声级的合成nnnn个相同噪声级合成的总噪声级LLLL＝10lg10lg10lg10lg（101010100.1L0.1L0.1L0.1L1111＋101010100.1L0.1L0.1L0.1L2222＋…………＋101010100.1L0.1L0.1L0.1Lnnnn）＝10lg10lg10lg10lg（n10n10n10n100.1L0.1L0.1L0.1L1111）＝LLLL1111＋10lgn10lgn10lgn10lgn�当nnnn＝2222时，LLLL＝LLLL1111＋10lg210lg210lg210lg2＝LLLL1111＋3333即表示两个相同的声压级相加，能量增加一倍，声级增加3dB3dB3dB3dB。（三）噪声级的合成不同噪声级的合成假设存在两个噪声源，声压级分别为LLLL1111、LLLL2222，且LLLL1111LLLL2222，则有：LLLL－LLLL1111＝10lg10lg10lg10lg（101010100.1L10.1L10.1L10.1L1＋101010100.1L0.1L0.1L0.1L2222）－LLLL1111＝10lg[1010lg[1010lg[1010lg[100.1L0.1L0.1L0.1L1111＋101010100.1L0.1L0.1L0.1L2222）/10/10/10/100.1L0.1L0.1L0.1L1111]]]]＝10lg[1+1010lg[1+1010lg[1+1010lg[1+10————0.1(L0.1(L0.1(L0.1(L1111-L-L-L-L2222))))]]]]设噪声合成的附加值△LLLL＝10lg[1+1010lg[1+1010lg[1+1010lg[1+10----0.1(L0.1(L0.1(L0.1(L1111-L2-L2-L2-L2))))]]]]，则LLLL＝LLLL1111＋△LLLL其中△LLLL可查表，根据表可知，当LLLL1111-L-L-L-L22226dB6dB6dB6dB时，△L1dBL1dBL1dBL1dB，所以当两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级6666～8dB8dB8dB8dB，则较弱的噪声可以忽略不计。例如先算出两个声音的分贝差，，再查表5-3，看图5-1，找出6分贝差相对应的增值分贝数大的上，得出和的和。表5-3声压级差与其增值，然后加在0.40.50.60.81.01.21.51.82.12.53.0增值109876543210声压级差)(21dBLL−)(dBL∆（2）查表法dBL9719621=+=+2L1L1L1=∆L621=−LL?,90,962121===+LdBLdBL求例如：84、87、90、95、96、91、85、79等8个分贝值相加，可按下图进行：848790959691857951.251.261.0321=−LL8.1=∆L88.896.297.286.07.40.711.20.496.997.60.72.6100.2如果是几个分贝数相加，可逐步加合计算。噪声级的相减噪声级相减是按照能量的相减进行的。�噪声级的相减与相加类似，实质都是声能的加和减。�例：室内有两个噪声源，同时工作时总声压级为82dB82dB82dB82dB，当其中一个声源停止工作时，测得室内声压级为81dB81dB81dB81dB，试求另一声源的声压级。�解：由于82828282－81818181＝1dB1dB1dB1dB，则另一声源声压级＝81818181－6666＝75dB75dB75dB75dB。2、噪声的平均值（1111）公式法式中：————————n个噪声源的平均声级；————————第i个噪声源的声级；————————噪声源的个数。二、噪声的度量和标准nnLniLniLiilg1010lg10101lg10110110−=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∑∑==LniL（2）查表法先按求和方法，把几个噪声源相加，再减去。如将105、103、100、88四个值平均，则先在图5-1、表5-3查得其加合值为108.3。然后再由108.3减去，，即108.3108.3108.3108.3－6=102.36=102.36=102.36=102.3，经四舍五入得平均数为102102102102。二、噪声的度量和标准nlg1064lg10≈4lg10dBdBdBdBdB3333、噪声的修正噪声的修正是指噪声在测量中，由于受背景噪声的干扰，影响测试，要对结果进行修正。背景噪声也称本底噪声，它是指测试对象尚未发声，而已经存在的其他噪声。二、噪声的度量和标准012345678910111234567dB图5-25-25-25-2本底噪声修正曲线LLLL总-L-L-L-L背ΔΔΔΔLLLL（dBdBdBdB）声源的类型�点声源：当声源的尺寸远小于测点到声源的距离时，声波以球面波的形状较均匀地向各个方向辐射。�线声源：如一列较长的列车；公路上长的车队等。�面声源：如透过一个壁面向开阔空间传播。点声源的距离衰减�对于自由空间（球面波）声强：IIII＝W/W/W/W/（4444π