固体和噪声基础Word版

1、固体和噪声污染控制1、固体废物的定义与分类、污染与控制及管理体系1.1固体废物的定义与分类1.1.1了解固体废物的定义及特征1）定义固体废弃物是指在社会的生产、流通、消费等一系列活动中产生的一般不再具有原使用价值而被丢弃的固态和泥状物质。2）特点与废水和废气比较，固体废物具有显著的特点，首先是具有鲜明的时间和空间特点。即固体废物只是相对于某一个过程、某一方面或目前没有使用价值，并非在一切过程、或任何时候都没有使用价值，也可以说固体废物具有双重性，在一定的条件下被丢弃废物，在另一条件下被利用资源。所以固体废物又有“放错地点的原料”之称。有些废物目前还没有找到合理的用途，但它只是相对于目前科学技术

2、水平和经济条件而言，随着经济的发展，天然资源日渐枯竭，昨天的废物就成为今天的资源，今天的废物必将成为明天的宝库。其次，固体废物具有潜在的长期的危害性。因为固体废物是多种污染物的终态，浓缩了许多污染成分，如，一些有害气体或粉尘，通过治理，最终成为废渣；废水中的有害溶质和悬浮物，通过处理成为污泥或残渣。在自然条件下，固体废物中的一些有害成分又会转入大气、水体和土壤中，参与生态系统的物质循环，危害生态环境和人体健康。最后，固体废物具有全过程管理的特点。固体废物从产生、运输、处理、贮存到最终处置，每一环节都必须妥善控制，使不致于危害人类环境。1.1.2了解固体废物的分类固体废物种类繁多，成分复杂，处置

3、和利用途径不同，因此有多种分类方法。如，按组成可分为有机废物和无机废物；按危害性可分为有害废物和一般废物；按形态可分为固态和泥状，但较多的是按来源分类，按来源一般分为如下几种。1）矿业固体废物。主要是废石和尾矿。废石是指矿山开采过程中从主矿上剥离下来的各种围岩；尾矿是在选矿过程中提取精矿以后剩下的尾渣。2）工业固体废物。指工业生产过程和工业加工过程产生的废渣、粉尘、碎屑和污泥等。3）城市固体废物。指居民生活、商业活动、市政建设与维护等过程产生的固体废物。1 / 204）农业固体废物。指农业生产、畜禽饲养、农副产品加工及农村居民生活排出的废物。5）放射性固体废物。放射性固体废物包括核燃料生产、加

4、工、同位素应用、核电站、核研究结构、医疗单位和放射性废物处理设施产生的废物。6）有害固体废物。有害固体废物，国际上称之为危险固体废物。它是泛指放射性废物以外，具有毒性、易燃性、反应性、腐蚀性、爆炸性和传染性，因而可能对人类的生活环境产生危害的废物。这类固体废物数量不大，约占固体废物总量的2%左右，其中大约一半来自化学工业。由于它潜在的危害，基于环境保护的需要，许多国家将有害废物单独列出加以管理。我国目前趋向将固体废物分为四大类：城市生活垃圾、一般工业固体废物、有害固体废物及其他。其中，一般工业固体废物是指不具毒性和有害性的工业固体废物。致于放射性固体废物，则自成体系，进行专门管理。1.1.3熟

5、悉危险废物的定义、分类和鉴别1）定义对危险废物的定义不同的国家和组织各有不同的表述，联合国环境署（UNEP）把危险废物定义为：“危险废物是指除放射性以外的那些废物（固体、污泥、液体和利用容器的气体），由于它的化学反应性、毒性、易爆性、腐蚀性和其他特性引起或可能引起对人体健康或环境的危害。不管它是单独的或与其他废物混在一起，不管是产生的或是被处置的或正在运输中的，在法律上都称危险废物”。而世界卫生组织（WHO ）的定义是：“危险废物是一种具有物理、化学或生物特性的废物，需要特殊的管理与处置过程，以免引起健康危害或产生其他有害环境的作用”。美国在其资源保护和回收法中将危险废物的定义为：“危险废物是

6、固体废物，由于不适当的处理、贮存、运输、处置或其他管理方面，它能引起或明显地影响各种疾病和死亡，或对人体健康或环境造成显著的威胁”。日本废物处理法将：“具有爆炸性、毒性或感染性及可能产生对人体健康或环境的危害的物质。”定义为“特别管理废物”，相当于通称的“危险废物”。我国在中华人民共和国固体废物污染环境防治法中将危险废物规定为：“列入国家危险废物名录或者根据国家规定的危险废物鉴别标准和鉴别方法认定的具有危险特性的废物”。2）分类危险废物的通常特性主要指毒害性、易燃性、腐蚀性、反应性、浸出毒性和传染疾病性等。因此，根据这些特性，世界各国都制定了各自的鉴别标准和危险废物名录。如联合国环境规划署在控

7、制危险废物越境转移及其处置巴塞尔公约中列出了“应加控制的废物类别”共45类，“须加特别考虑的废物类别”共2类，危险废物“危险特性的清单”共14种特性。我国国家危险废物名录将危险废物共分47类，同时制定危险废物鉴别标准并规定“凡名录所列废物类别高于鉴别标准的属危险废物，列入国家危险废物管理范围；低于鉴别标准的，不列入国家危险废物管理。”3）鉴别见危险废物鉴别技术规范和危险废物鉴别标准1.2固体废物的污染和控制1.2.1了解固体废物的污染途径固体废物呆滞性大，扩散性小，它对环境的影响主要是通过水、气和土壤进行的。侵入人体的具体途径随废物的丢弃方式和其性质不同而异。工矿业固体废物所含化学成分能形成化

8、学物质型污染。其中有害的化学物质可从弃置堆存处随地表径流进入江、河、湖、海及地下水体之中，也可通过土壤进入食物链，粉尘则进入大气来危害人体健康。人畜粪便和生活垃圾是各种病源微生物的孳生地和繁殖场，能形成病原体型污染。它主要是进入水体和食物链危害人类健康。1.2.2了解固体废物的污染危害固体废物对环境的污染危害主要表现在以下几方面。1）侵占土地固体废物如不加利用，就要占地堆放，如，堆放一万吨钢渣要占地一亩，堆放一万吨粉煤灰要占地二亩。按我国目前粉煤灰利用水平，到2000年末，我国粉煤灰灰场总占地近60万亩。目前许多国家都出现了固体废物与工农业生产和人民生活争地的矛盾。如，我国许多城市利用市郊设置

9、垃圾堆场，侵占了大量农田。2）污染土壤 废物任意堆放，其中的有害组分会污染土壤。土壤是很多细菌、真菌等微生物的聚居地，这些微生物在自然界的物质循环中，担负着重要任务，一旦有毒害的物质渗入土壤，会杀害土壤中的微生物，破坏土壤内的生态平衡，严重的甚至导致草木不生。这种情况六七十年代国外就已发生，80年代，我国内蒙古的某尾矿堆污染了大片土地，造成一个乡的居民被迫搬迁。据报导，我国受工业废渣污染的农田已达25万亩。3）污染水体，减少水面随意堆存的固体废物，随天然降水和地表径流汇入湖泊河流，或随风飘扬落入水体，使地面水受到污染；从废物中渗出的渗滤液流入土壤，使地下水受到污染；如果将废物直接倾入河流、湖泊

10、或海洋，则会造成更大水体的污染。据不完全统计，我国平均每年向江河湖海排放固体废物约1500万吨，这不仅使水质变坏，河床上升和运输受阻，甚至引起山洪爆发。同时由于向水体投弃废物，我国80年代水域面积比50年代减少二千多万亩。如果有害物进入水体，则会造成更大的危害。如，我国某铁合金厂的铬渣堆场，由于缺乏防渗措施，六价铬污染了20多平方公里的土地，致使1800眼水井的水不能饮用，中心地区地下水中含Cr+6达55mg/l，超过饮水允许含量的一千余倍。4）污染大气固体废物是大气污染的主要污染源之一，它可通过多种途径污染大气。如尾矿、粉煤灰和干污泥等粉状废物容易随风飘扬，增加大气中粉尘和有毒物的含量，某些

11、有机废物在适宜的温度和湿度下，被微生物分解后释放出有毒气体，有些废渣本身或在焚烧时会散发出毒气和臭气污染大气。5）影响环境卫生工业废渣和城市垃圾在城市中随意堆放，既影响市容，又传染疾病，特别是我国生活垃圾清运率还不高，无害化处理率低，部分垃圾堆存在城市的一些死角，严重影响环境卫生，对人的健康构成潜在的威胁。有些废物，如某些矿业废物，虽没有毒性，但如果堆置不当，就可能发生泥石流，塌方和滑坡等严重的自然灾害。目前由于固体废物引起的污染事件正在不断增加，据报导，日本在1977年发生的公害事件中，因固体废物造成的就有2489件，占公害事件总数的51.2%，而这一比例90年代已上升到84%。因此防治固体

12、废物的污染是环境保护中的一个重要任务。1.2.3掌握固体废物污染控制固体废物是许多污染成分的“终极状态”，又是气、水和土壤的污染“源头”，因此，控制“源头”，处理好“终态物”，是固体废物控制的关键。固体废物的污染控制需从两方面着手，一是防治固体废物的污染，二是综合利用废物资源，其主要控制措施略述如下：1）改革生产工艺生产工艺落后是产生固体废物的主要原因，因此在生产中首先应改革落后的工艺，采用无废和少废技术，从发生源消除或减少废物的产生；其次要采取精料政策，因为生产原料品位低、质量差，势必增加废物的产生量；最后还应不断提高产品质量，并延长其使用寿命，不使产品过快地变成废物。2）发展物质循环利用工

13、艺研制新产品时，应采用清洁生产技术，开发物质循环利用的新工艺，使生产第一种产品的废物成为第二种产品的生产原料，而生产第二种产品时排放的废物又是生产第三种产品的原料，如此循环，最后只剩下少量废物进入环境，而且这种废物最好能被生物降解。这样则能取得经济、社会和环境的综合效益。3）积极开展资源化活动废物中含有未起变化的原料和生成的副产物，因此，我们应采用一切可利用的办法从废物中回收资源和能源，使有价值的物质得以回收利用。为此，应将废物纳入资源管理范围，制定废物资源化的方针和鼓励采用废物的政策、法规，唤起民众使用二次资源废物的意识。4) 严格控制有毒害废物的污染有害废物是固体废物中的重点管理对象，因为

14、一旦处理不当，将造成严重后果。为此，对有害废物应进行稳定化、无害化处理。如，将有害固体废物进行焚烧、热解、氧化还原等，使废物中有害物转化为无害物，或使其中有害物含量达到国家规定的排放标准，或将其进行安全填埋处置。固体废物污染环境防治法中指出，“国家对固体废物污染环境的防治，实行减少固体废物的产生，充分利用固体废物和无害化处置固体废物的原则”，即所谓“减量化”、“资源化”、“无害化”。根据我国具体情况，今后较长一段时间内会以“无害化”为主。但我国固体废物处理利用的发展趋势必然是在“无害化”的前提下，从“无害化”走向“资源化”。1.3固体废物的管理体系1.3.1熟悉固体废物管理的基本原则见注册环保

15、工程师考试教材（下册）P6951.3.2了解固体废物管理法规与标准见注册环保工程师考试教材（下册）P695、6961.3.3了解控制固体废物污染的技术政策见注册环保工程师考试教材（下册）P6952、固体废物处置系统工程（见专业理论知识部分）2.1 固体废物处置概述2.1.1了解固体废物处置的概念2.1.2掌握处置基本要求2.1.3了解处置方法的分类2.2 固体废物最终处置方法2.2.1了解固体废物在填埋场中降解的机理2.2.2熟悉填埋工艺的分类、基本工艺流程3、了解噪声基础知识3.1噪声污染特点与危害3.1.1 噪声污染特点1）它只有污染源，没有污染物，即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么

16、毒害的物质；2）噪声对环境的影响不积累、不持久，传播的距离也有限；3）噪声声源分散，污染是暂时的，一旦声源停止发电，噪声也就消失，因此，噪声无法集中处理。3.1.2 噪声污染危害40分贝是正常的环境声音，在此以上便是有害的噪声，它影响睡眠和休息、干扰工作、妨碍谈话、使听力受损害，甚至引起心血管系统、神径系统、消化系统等方面的疾病。1）干扰睡眠睡眠受到干扰时，会出现呼吸频率加快、脉搏跳动加剧，神经兴奋等现象，第二天会觉得疲倦、易累，从而影响工作效率。长期如此，会引起失眠、耳鸣多梦、疲劳无力、记忆力衰退等病症。这种疾病在高噪声条件下的发病率高达5060。2）损伤听力噪声可以使人造成暂时性或永久性的

17、听力损伤。一般来说，85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而超过85分贝则可能发生危害。3）对人体生理的影响噪声能引起人体紧张，刺激肾上素的分泌，因而引起心率改变和血压升高。噪声会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。噪声对人体的内分泌机能也会产生影响。4）对儿童和胎儿的影响在噪声环境下，儿童的智力发育缓慢，也易造成胎儿畸形和生长发育不良。5）对动物的影响强噪声会使鸟类羽毛脱落，不下蛋，甚至内出血，最终死亡。3.2声源的种类一般讲城市的噪声污染比农村严重。城市噪声大体可分为：交通噪声、工业噪声、生活噪声等。交通噪声主要来自于汽车行驶中发出的噪声，尤其是我国城市道路狭窄拥

18、挤，自行车数量多，使得汽车刹车启动频繁、喇叭鸣叫过多污染更为严重。 工业噪声主要来自于工厂和建筑工地，工厂的机器、工地上的推土机、打桩机、 搅拌机发出的噪声对工作人员及周围的居民造成极大影响。生活噪声与人们接触时间最长、危害最广泛、治理最困难。 虽然不会对人产生生理危害，但会使人烦躁、心神不定干扰休息工作和其他活动。3.3声音的物理特性和量度3.3.1 声音的发生、频率、波长和声速1）频率f 声源在每秒钟内振动的次数，以 f 表示（frequency），单位为赫兹，简称赫，符号为Hz，即1赫=1次/秒；声音：人耳能听到的声波，频率范围2020000赫，这一频率范围的声音叫音频声；次声：f<

19、;20Hz；超声：f>20000Hz；次声和超声人耳都不能听到，但有一些动物却能听到。例如老鼠能听到次声振动，蝙蝠和狗则能听超声振动。f的单位为Hz，2020000Hz可听到声音；2）波长相邻两个波相似振动状态质点之间的距离 ，的单位为m；波长与频率和速度间存在如下的关系：=C/f=CT其中T为周期，是物体来回振动一次所需的时间；波长是声音在一个周期的时间中所进行的距离。3）声速c一秒时间内声波传播的距离，单位为m/s。 4）周期T 物体来回振动一次所需的时间 ，单位为s；5）换算关系cf f = 1/T 3.3.2 声功率、声强和声压1）声功率W在单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指

20、定面积的声能量，单位为瓦；2）声强声强就是声音的强度。1秒钟内通过与声音前进方向成垂直的、1m2面积上的能量称为声强（I），瓦/m2；其中I声强，P声压， 介质密度（kg/m3），C声音传播速度（m/s）3）声压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（P）。1（帕斯卡）=1牛顿/米2=1N/m人耳可以听到的声压范围为10-510N/m23.3.3 分贝、声功率级、声强级和声压级1）分贝指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10 为底的对数并乘以10（或20），单位为dB。其中，A0是基准量（或参考值）；A1是被量度量2）声功率级其中，LW声功率级（dB）；W声功率

21、（W）；W0基准声功率，10-12W。3）声强级其中，LI声强级（dB）； I声强（W/m2）;I0基准声强，为10-12W/m2。4）声压级其中，Lp声压级（dB）；P声压（Pa）；P0基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000Hz声音人耳刚能听到的最低声压。3.4计权声级、等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级3.4.1 计权声级为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉的评价量，就模拟人耳听觉在不同频率有不同的灵敏性，在噪声测量仪器声级计中设计一种特殊滤波器，叫计权网络，通过计权网络测得的声压级叫计权声压级或计权声级，简称声级。通用的有A、B、C和D计权声级。A计权声级是模拟人耳

22、对55分贝以下低强度噪声的频率特性；B计权声级是模拟5585分贝的中等强度噪声的频率特性；C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性；D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量；3.4.2 等效连续声级Leq（1）定义：等效连续A声级Leq是指在声级不稳定情况下，人实际所接受的噪声能量的大小，用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声的大小。式中：T总测量时间；PA(t) A计权瞬时声压；P0参考声压(20微帕)；LS声级，一般指A声级；如果数据符合正态分布，其累积分布在正态概率纸上为一直线，则可用下面近似公式计算：LeqL50+d2/60，d=L10-L90式中L

23、10、L50、L90为累积分布值，其定义为：L10测量时间内，10%的时间超过的噪声级，相当于噪声的峰值；L50测量时间内，50%的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；L90测量时间内，90%的时间超过的噪声级，相当于噪声的本底值；累积分布值L10、L50和L90的计算方法有两种：其一是在正态分布概率纸上画出累积分布曲线，然后从图中求得；另一种简便方法是将测定的一组数据(例如100个)，将数从大到小排列，第10个数据即为L10，第50个数据为L50，第90个数据即为L90。3.4.3 噪声污染级（1）定义：在Leq上加一项表示noise变化幅度的量。非稳态噪声的情况下，在等效级的基础上加上一

24、项表示噪声变化幅度的量，更能反映实际污染程度 ，用这种噪声污染级评价航空或道路的交通噪声比较恰当。（2）公式： LNPLAeq+2.56为测量过程中瞬时声级的标准偏差。其中：Li测得第i个声级；L所测声级的算术平均值；N测得声级总数；（3）意义：涨落的noise对人们烦恼度。（4）简易计算公式LNPLAeq+d d=L10 - L90or LNPL50+dd2/60 d=L10 - L903.4.4 昼夜等效声级Ldn定义：它是表示社会噪声一昼夜间的变化情况。公式：式中，Ld白天的等效声级，时间是从6：0022：00，共16个小时；Ln夜间的等效声级，时间是从22：00至第二天的6：00，共8

25、个小时；为了表明夜间噪声对人的烦扰更大，故计算夜间等效声级这一项时应加上10分贝的计权；3.5噪声的叠加和相减3.5.1 噪声的叠加两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。（1）计算公式法声能量是可以代数相加的，设两个声源的声功率分别为W1和W2，那么总声功率W总=W1+W2。而两个声源在某点的声强为I1和I2时，叠加后的总声强I总=I1+I2。但声压不能直接相加，因为：以分贝为单位进行计算时，不能简单地相加，而应按对数法则进行。总声压级LP为：如LP1=LP2，即两个声源的声压级相等，则总声压级为LP=LP1+10lg2LP1+3（2）查表法L1L2时，求L1+2 可查表（或查曲线）分

26、贝和的增值。步骤：（1）先求L1与L2的差值：L1-L2；（2）由所得差值从表中查得增值L；（3）由L1+2L1+ L，求出合成声压级值。L1-L2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 L 3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3 小结：1）两个声压级相等时，合成LL1+3 dB；2）两个声压级不等时，最大不超过3dB。（L1>L2，L1+2L1+3）3）两个声压级不等时，相差10dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于L1   例 L190dB，L275dB，合成L90dB4）多声源叠加时，逐次

27、两两叠加，与次序无关。3.5.2 噪声的相减噪声测量中还经常碰到如何扣除背景噪声问题，也就是噪声相减的问题。通常是指声源的声级比背景噪声高，但由于后者的存在使测量读数增高，这就需要减去背景的噪声，方法可由查曲线计算。3.6 噪声的频谱分析一般声源发出的声音，不会是单一频率的纯音，而是由许多不同频率、不同强度的纯音组合而成。将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其波形，称为噪声的频率分析（或频谱分析）。研究噪声的频谱分析很重要，它能深入了解噪声声源的特性，帮助寻找主要的噪声污染源，并为噪声控制提供依据。频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，通带越窄，频

28、率展开越详细；反之通带越宽，展开越粗略。以频率为横坐标，相应的强度（例如，声压级）为纵坐标作图。经过滤波后各通带对应的声压级的包络线（即轮廓）叫噪声谱。滤波器有等带宽滤波器、等百分比带宽滤波器和等比带宽滤波器。等带宽滤波器是指任何频段上的滤波，通常都是固定的频率间隔，即含有相等的频率数；等百分比带宽滤波器具有固定的中心频率百分数间隔，故它所含的频率数随滤波通带的频率升高而增加，例如，等百分比为3的滤波器，100Hz的通带为100±3Hz；1000Hz的通带为1000±30Hz；而10000Hz的通带为10000±30Hz。噪声监测中所用的滤波器是等比带宽滤波器，它

29、是指滤波器的上、下截止频率（f2和f1）之比以2为底的对数为某一常数，常用的有倍频程滤波器和1/3倍频程滤波器等。它们的具体定义是：1倍频程：lg2（f2/f1）11/3倍频程：lg2（f2/f1）1/3其通式为f2/f12n1倍频程简称为倍频程，在音乐上称为一个八度，是最常用的。表1列出了1倍频程滤波器最常用的中心频率值（fm）以及上、下截止频率。这是经国际标准化认定并作为各国滤波器产品的标准值。表1 常用1倍频程滤波器的中心频率和截止频率中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz31.544.547322.273710001414.20707.1006389.094644.547320002828.401414.20125176.77588.387540005656.802828.40250353.550176.775800011313.65656.80500707.100353.5501600022627.211313.6中心频率（fm）的定义是：fm=(f2f1)1/23.7噪声的主要控制方法同水体污染、大气污染和固废污染