环境保护与综合利用：第5章 其他污染及其防治

1、第5章 其他污染及其防治内容提要5.1 核污染及其防治5.2 (电磁)辐射污染及其控制技术5.3 噪声和振动的防治技术5.4 光污染及其控制5.5 热污染及其防治1.核污染的起因核污染的起因核武器的实验和使用核电站核物质的泄漏工业或医疗上的核物质丢失核废料的不当处理核武器的实验和使用1945年7月15日凌晨5点30分，世界上第一颗原子弹在美国新墨西哥沙漠试验成功。1945年8月6日和9日，美国分别在日本的广岛和长崎投下了原子弹。 核电站核物质的泄漏苏联切尔诺贝利核电站事故。美国三里岛核电站事故。日本福岛核电站事故。2004年7月12目唐山市发生工业探伤机放射源“Se-75”(100居里)遗失,

2、导致数十名工地工作人员受到不同程度辐射事故,其中4人伤情相对严重。事故经过:2004年7月12日凌晨3点钟,唐山市热电厂工程工地上,工作人员正在用“工业探伤机”,对电焊焊接的钢板进行工业探伤拍片检查,工作中不慎将探伤机中的放射源遗失在现场，上午上班后，被值班领导捡到，装入上衣口袋，后又装入裤子口袋，且直到中午与工人一起吃晚饭后，在从口袋中掏出放入办公室抽屉中，造成较大辐射损伤。工业和医疗上的核物质丢失2014年5月7日，发生在南京的一起因天津宏迪检测公司4名工作人员在放射源操作和保管过程中违反相关规定，导致放射源铱-192丢失的事件。工业和医疗上的核物质丢失核废料的不当处理乌克兰的核废料污染2

3、.（核）辐射防护的基本知识一、环境中的放射源二、辐射的生物效应及其危害放射源及其危害 放射源 天然辐射源（天然本底辐射）人工辐射源宇宙辐射地球内放射性物质人体内放射性物质核试验放射性污染核能、放射性同位素生产核材料贮存、运输放射性固体废物处理与处置核设施退役一、环境中的放射源世界范围内，天然本底辐射每年对个人的平均辐射剂量约为2.4毫希（mSv）因地区天然本底辐射水平不同 。二、辐射的生物效应及其危害（一）辐射的生物效应 （二）辐射对人体的危害 14生物效应作用途径原发作用继发作用射线的能量或粒子直接引起生物分子的电离、激发和断裂，造成生物组织结构和功能的损伤（早期发生）射线直接作用下产生的自

4、由基（主要是水自由基），对生物分子的损伤作用（代谢、功能、结构）15（一）辐射的生物效应 辐射生物反应的演变过程辐射与人体相互作用会导致某些特有生物效应其性质和程度主要取决于人体组织吸收的辐射能量，演变过程如图所示。16（一）辐射的生物效应 1.辐射对细胞的作用 2.辐射的生物效应 17 1.辐射对细胞的作用 影响因素 物理因素 生物因素 辐射类型、辐射能量、吸收剂量、剂量率、照射方式、受照姿势及其在辐射场内的取向等。生物种系人猴大鼠鸡龟大肠杆菌病毒LD50 / Gy4.06.07.07.1515.056.02104生物死亡50的吸收剂量值 种系的演化程度、机体结构、个体不同发育阶段、不同细胞

5、、组织或器官对辐射敏感性各异影响辐射生物效应的若干因素与辐射有关的因素辐射种类组织器官敏感性与受照机体有关的因素种系敏感性个体敏感性射线能量吸收剂量剂量率照射条件生物效应 躯体效应 遗传效应 2.辐射的生物效应 辐照对受照者本身的有害效应；是由于人体普通细胞受损引起的；只影响到受照者个人本身。辐射引起人体细胞内的基因突变；是生殖细胞受损伤引起的有害效应；影响到受照者后代的身体缺陷。（二）辐射对人体的危害 1.急性放射病 由大剂量急性照射引起，多为意外核事故、 核战争造成。全身性辐射损伤局部性辐射损伤按射线的作用范围，短期大剂量外照射引起 的辐射损伤可分成2.远期影响 主要是慢性放射病和长期小剂

6、量照射对人体 健康的影响，多属于随机效应。 慢性放射病是由于多次照射、长期累积的结果。危害取决于受辐射时间和辐射量辐射主要危害 引发细胞癌变导致多种癌症 影响生育能力导致男性不育 损害神经系统及免疫系统 引发心脑血管等成人疾病 导致异常妊娠与分娩 导致电磁过敏症状 加速细胞老化变质 导致人体处于亚健康状态一、放射性废物及处理途径 二、放射性废物的来源和分类 三、环境放射性防护标准 四、辐射防护一般措施 放射性废物与防护标准 一、放射性废物及处理途径 放射性废物：含放射性核素或被之污染，其 浓度或比活度大于规定的清洁解控水平，预期不会再被利用的废弃物。处理基本途径浓缩及固化处理与环境隔绝长期安全

7、存放净化后有控制排放去污后再循环利用 二、放射性废物的来源和分类 （一）放射性废物的来源和特点 （二） 放射性废物的分类 （三）放射性废物的处理原则 （一）放射性废物来源和特点 来源 核设施产生的放射性废物 伴生矿产生的放射性废物 核技术应用产生的放射性废物 核设施产生的放射性废物 核设施产生的放射性废物伴生矿产生的放射性废物 伴生矿产生的放射性废物核技术应用产生放射性废物 核技术应用产生放射性废物 （一）放射性废物的来源和特点 特点 （1）长期危害性 （2）处理难度大 （3）处理技术复杂 （二） 放射性废物的分类 1国家分类标准 放射性废物分类标准 (GB 9133-1995)（表5-4）

8、按比活度和半衰期将放射性废物分为高放长寿命中放长寿命低放长寿命中放短寿命低放短寿命从处理和处置的角度 寿命长短按半衰期30年为限 （二） 放射性废物的分类 2其他分类方法按半衰期分为长半衰期(100天)中半衰期(10100天)短半衰期(10天) 按射线种类：甲、乙、丙种放射性废物。按废液的pH：酸性放射性废水、碱性放射性废水（较少用） IAEA放射性废物管理基本原则 （三）放射性废物的处理原则 No.基本原则说 明1保护人类健康必须确保对人类健康的影响达到可接受水平2保护环境必须确保对环境的影响达到可接受的水平3超越国界的保护考虑超越国界的人员健康和环境的可能影响4保护后代必须保证对后代预期的

9、健康影响不大于当今可接受的水平5给后代的负担放射性废物管理必须保证不给后代造成不适当的负担6国家法律框架必须在适当的国家法律框架内进行，明确划分责任和规定独立的审管职能7控制放射性废物产生放射性废物的产生必须尽可能最少化8放射性废物产生和管理间的相依性必须适当考虑放射性废物产生和管理的各阶段间的相互依赖关系9设施安全必须保证放射性废物管理设施使用寿期内的安全我国放射性废物管理40字方针 （三）放射性废物的处理原则 减少产生、分类收集、净化浓缩、减容固化、严格包装、安全运输、就地暂存、集中处置、控制排放、加强监测。 依据IAEA的基本原则制定 三、环境放射性防护标准 我国现已发布实施的辐射环境管

10、理的专项法 规、标准等计50多项。对于核设施（军、民）、核技术应用和伴生 矿物资源开发，除遵守环境保护法规的基本 原则外，着重强调辐射环境管理的特殊要求。我国强制性执行的关于辐射防护国家标准及 规定可参见有关标准。四、辐射防护一般措施辐射类型措 施说 明外照射的防护距离防护 其他条件不变时，操作人员所受剂量的大小与距放射源距离的平方成反比，故实际操作应尽量远离放射源时间防护 其他条件不变时，操作人员所受剂量的大小与操作时间成正比。故工作人员须熟悉操作，尽量缩短操作时间，从而减少所受辐射剂量屏蔽防护 是射线防护的主要方法，依射线的穿透性采取相应的屏蔽措施。对射线，戴上手套，穿好鞋袜，不让放射性物

11、质直接接触到皮肤即可；对射线，用一定厚度（一般几毫米）的铝板，有机玻璃等轻质材料即可完全屏蔽；具强穿透力的射线是屏蔽防护的主要对象内照射的防护防止呼吸道吸收 气体放射性核素如氡(Rn)，氚（3H）等可由呼吸道进入人体而被吸收，吸收率的大小与放射性核素的溶解度成正比防止胃肠道吸收 被放射性核素沾污的食物、水等，经口由胃肠道进入人体，吸收率的大小取决于放射性核素的化学特性，碱族（如24Na、137Cs）卤素（如18F、36Cl、131I）的吸收率高达100%，稀土和重金属元素的吸收率最低，为0.001%0.01%防止由伤口吸收 某些放射性核素如Rn、3H、131I、90Sr（液体）可透过完整皮肤进

12、入人体，吸收率随时间增长缓慢，当皮肤上有伤口时，吸收率就增加几十倍以上，并使伤口沾污形成难以愈合的放射性辐射防护一般措施二、放射性废液处理技术 三、放射性废气处理技术 放射性废物处理技术 一、放射性固体废物处理技术 一、放射性固体废物处理技术 放射性固体废物 湿固体 干固体 蒸发残渣、沉淀泥浆、废树脂等焚烧炉灰、污染用品、工具、设备、废过滤器芯、活性炭等（一）固化技术 （二）减容技术 一、放射性固体废物处理技术 （一）固化技术 固化对象：弥散性物质 放射性废液处理产生的泥浆、蒸发残渣和废树脂等湿固体；焚烧炉灰等干固体固化：在放射性废物中添加固化剂，使 其转变为不易向环境扩散的固体的过程。 1.

13、固化的一般要求 使废物转变成适宜最终处置的稳定固化体；固化材料及工艺的选择应保证固化体的质量；应能满足长期安全处置的要求和进行工业规模生产的需要；对废物的包容量大，工艺过程及设备简单、可靠、安全、经济。理想的废物固化体主要特性指标 （1）低浸出率浸出率：确定固化产品中放射性核素在水或其他溶液中析出情况的指标。低浸出率：使放射性污染的扩散减至最小，固化体可长时间存放在地下处置库或水中。 （2）高热导率使固化体因内部温度过高而损坏的可能性减至最小；容许固化高浓度的放射性废物，又不致产生过高的内部温度。（3）高耐辐射性保证固化体不致由于放射性废物产生的辐射而损坏。（4）高生化稳定性和耐腐蚀性 保证固

14、化体不致由于周围环境介质的腐蚀或本身所含有的化学物质的腐蚀而损坏。 （5）高机械强度保证固化体在装卸、运输、处置期间的结构完整性，而不致出现破裂或粉碎。（6）高减容比最终固化物体积应小于掺入的废物体积减容比的大小取决于能嵌入固体中的废物和可以接受的水平是鉴别固化方法和衡量最终处置成本的一项重要指标。 1.固化的一般要求 2.常用固化方法 项目水泥固化沥青固化塑料固化玻璃固化陶瓷固化干废物包容量/%(质量百分数)5403060306010301530密度/（ gcm-3 ）1.52.51.11.91.11.52.53.02.53.0浸出率/(gcm-2d-1)10-4 10-110-5 10-3

15、10-610-310-710-410-810-5抗压强度/MPa1030塑性20100(或塑性)脆性高耐辐照/Gy约108约107约107约109约109投资低中中高高操作和维修简单中等中等复杂复杂适用性低、中放废物低、中放废物低、中放废物高放、废物高放、废物应用状况工业规模工业规模工业应用工业应用研究开发常用固化方法（二）减容技术 目的：减少体积，降低废物包装、贮存、运输和处置的费用。 1.压缩 2.焚烧 原理依靠机械力作用，使废物密实化，减少体积。 1.压缩 优点操作简单，设备投资和运行成本低；在核电厂应用相当普遍。缺点减容倍数比较低(210) 。原理将可燃性废物氧化处理成灰烬(或残渣)。

16、优点减容比大(10100倍);可使废物向无机化转变，免除热分解、腐烂、发酵和着火等危险;可回收钚、铀等有用物质。 2.焚烧 对放射性废物焚烧，要求：采用专门设计的焚烧炉；炉内维持一定负压；配置完善的排气净化系统；焚烧灰渣应进行固化处理或直接装入高度整体性容器中进行处置。注意二、放射性废液处理技术 放射性废液处理技术 低、中放废液 高放废液 絮凝沉淀、蒸发、离子交换（或吸附）和膜技术(如电渗析、反渗透、超滤膜) 蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。 三、放射性废气处理技术 （一）放射性粉尘的处理 （二）放射性气溶胶的处理 （三）放射性气体的处理 （四）碘同位素的处理 （五）废气的排放 除尘设备 机

17、械式除尘器 过滤式除尘器 去除粒径大于60m的粉尘颗粒。 去除粉尘粒径小于10m；净化气粉尘浓度为12 mg/m3。湿式除尘器 去除粒径1060m的粉尘颗粒；净化气粉尘浓度100mg/m3。（一）放射性粉尘的处理 电除尘器 微米粒径颗粒物的去除率可达99以上。 （二）放射性气溶胶的处理 广泛用于核设施内的干式过滤器；有效捕集粒径0.3m放射性气溶胶粒子；去除效率99.97；一次使用失效后即行废弃；在HEPA过滤器之前要安装预过滤器，以除去废气中的大颗粒固体。 （三）放射性气体的处理 吸附法 活性炭滞留床 低温分馏装置 对85Kr、133Xe有良好吸附选择性 对85Kr的回收率大于99。 液体吸

18、收装置 使用致冷剂吸收溶解度较高的惰性气体。 贮存衰变 对短寿命放射性核素有效、经济去除。 （四）碘同位素的处理 碘同位素（131I、129I）是放射性废气中 主要的挥发性放射性核素；活性炭既能吸附元素碘(I2)，又能吸附 有机碘(如CH3I)；从湿空气中去除有机碘，活性炭须用碘 化钾或三乙烯二胺(TEDA) 浸渍处理。放射性废气净化达标后，一般通过高烟囱(60150m) 稀释扩散排放；选择有利的气象条件排放；排放口要设置连续监测器。（五）废气的排放 一、概述 二、化学去污技术 三、机械去污技术 四、其他去污新技术 放射性污染去污技术 一、概述 放射性污染放射性物质沉积在材料、结构物或设备表面

19、。 种类 机械沾污 物理吸附 化学吸附 一、概述 （一）去污的定义（二） 去污的目的 （三）核设施去污技术的选择原则 （一） 去污的定义 放射性去污 用化学或物理方法除去沉积在核设施结构、材料或设备内外表面上的放射性物质。评价指标 去污系数DF （5-15） 去污率DE （5-16） A0、Ai分别为去污前和i次去污后放射性核素的活度,Bq （二） 去污的目的 No去污类别目 的为运行管理和检修去污在合理的范围内，降低运行和检修工作人员总的放射性照射为退役进行的去污便于手动拆卸技术的使用为废物治理进行的去污降低污染水平，使产生的废物能作为放射性较低的废物进行处理和处置为长期监护进行的去污减少监

20、护贮存方式中残余放射源的数量，或缩短监护贮存周期为环境整治进行的去污出于政治或公众健康和安全的原因，使场地和设施恢复到不受限制使用的状态为其他目的进行的去污如经济目的（回收利用设备和材料）、事故处理等。（三）核设施去污技术的选择原则 效益方面 技术方面 辐射安全 去污效率 经济效益 废物最少化 化学去污 人工和机械去污 电抛光去污 超声去污 二、化学去污技术 化学去污 用化学方法去除沉积在部件内外表面上的放射性物质。适用范围 无损伤管道系统的远距离去污；大面积区域(如地面和墙壁)的有效去污；人难以接近的表面去污。 三、机械去污技术 机械去污技术表面清洗法水冲洗 擦洗和刷洗 蒸汽清洗 高压水喷洗

21、 表面去除法喷泡沫 塑料法 干冰喷洗法喷砂法和喷丸法 研磨法 破碎 剥离法 四、其他去污新技术 （一）电抛光去污技术（二）超声波去污技术 （三）光烧蚀去污技术 （四）高温火焰去污技术 （五）熔炼去污技术 5.2 (电磁)辐射污染及其控制技术电磁辐射污染的来源电磁辐射是以电磁波的形式在空间环境中传播的，不能静止地存在于空间 某处。人类工作和生活的环境充满电磁辐射。自然电磁场源人工电磁场源电磁场源 银河系恒星的爆发、宇宙间电子移动宇宙电磁场源太阳的黑子活动与黑体辐射太阳电磁场源 自然界的火花放电、雷电、台风、寒冷雪飘、火山喷烟大气与空气电磁场源来 源分 类分 类设 备 名 称污 染 来 源 与 部

22、 件 放 电 所 致 场 源电晕放电电力线（送配电线）高电压、大电流而引起静电感应、电磁感应、大地漏泄电流所造成辉光放电放电管白炽灯、高压水银灯及其他放电管弧光放电开关、电气铁道、放电管点火系统、发电机、整流装置火花放电电气设备、发动机、冷藏车、汽车整流器、发电机、放电管、点火系统工频感应场源大功率输电线、电气设备、电气铁道、无线电发射机、雷达高电压、大电流的电力线场、电气设备、广播、电视与通风设备的振荡与发射系统射频辐射场源高频加热设备、热合机、 工业射频利用设备的工作电路与振荡系统理疗机、治疗机医用射频利用设备的工作电路与振荡系统家用电器微波炉、电脑、电磁灶、电热毯功率源为主移动通信设备手

23、机、对讲机天线为主建筑物反射高层楼群以及大的金属构件墙壁、钢筋、吊车电磁辐射污染是指人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中，其量超出环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响而引起周围人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。电磁污染人体健康 生态环境 装置设备 电磁辐射对人体健康的危害导致儿童智力残缺对视觉系统的影响能引起心血管疾病对中枢神经系统的危害对机体免疫功能的危害对血液系统的影响对生殖系统和遗传的影响致癌作用对人体健康危害的影响因素周围环境 受体差异 辐射源 频率（波长） 电磁场强度 波形 照射时间 与辐射源距离 累计频次 电磁污染的传播途径当电子设

24、备或电气装置工作时，设置本身就是一个多形发射天线，会不断地向空间辐射电磁能量。将能量施加于附近的仪器仪表，电子设备和人体上。当射频设备与其他设备共享一个电源时，或者它们之间有电气连接时，那么电磁能量（信号）就会通过导线进行传播。同时存在空间辐射与导线传播时所造成的电磁污染称为复合污染。空间辐射导线传播复合污染电磁辐射防护标准 分类作业场所电磁辐射安全卫生标准电磁辐射环境安全卫生标准干扰控制标准我国电磁辐射标准 电磁辐射污染防治技术 原则方法技术电磁辐射防护基本原则 目标：抑制电磁辐射源具体做法：设备的合理设计；加强电磁兼容性设计的审查与管理；做好模拟预测和危害分析工作等。主动防护与治理 被动防

25、护与治理 目标：防护被辐射方具体做法：采用调频、编码等方法防治干扰；对特定区域和特定人群进行屏蔽 保护。基本原则电磁辐射防护基本形式 在泄漏和辐射源层面采取防护措施 特点：着眼于设备的电磁漏场和电磁漏能减少，使泄漏到空间的电磁场强度和功率密度降低到最小程度。根据上述电磁辐射防护技术原则，电磁辐射防护形式分为两大类：在作业人员层面（包括其工作环境）采取 防护措施特点：着眼于增加电磁波在介质中的传播衰减，使 到达人体的场强和能量水平降低到电磁波照射卫生标准以下。 （一） 屏蔽（二） 接地技术 （三） 滤波 （四） 其他措施 电磁辐射防治的基本方法 依靠屏蔽体的反射和吸收起作用，实现电磁场的屏蔽。在

26、屏蔽体表面部分电磁波被反射回空气介质中；部分穿透屏蔽体的电磁波因电损耗、磁损耗及介质损耗而被吸收。屏蔽的原理（一） 屏蔽采取一切可能的措施将电磁辐射的作用与影响限定在一个特定的区域内。（一） 屏蔽屏蔽分类 （1）按照屏蔽的方法 （2）按照屏蔽的内容主动场屏蔽 被动场屏蔽 电磁屏蔽 静电屏蔽 磁屏蔽 （二） 接地技术 将场源屏蔽体或屏蔽体部件内感应电流加以迅速引流以形成等电势分布，避免屏蔽体产生二次辐射。是实践中常用的一种方法。射频接地 将设备屏蔽体和大地之间，或者与大地上可视为公共点的某些构件之间，采用低电阻导体连接起来，形成电气通路，使屏蔽系统与大地之间形成一个等电势分布。高频接地 （三）

27、滤波 机理：在电磁波的所有频谱中分离出一定频率范围内的有用波段。作用：保证有用信号通过的同时阻截无用信号通过，是抑制电磁干扰最有效的手段之一。（四） 其他措施 采用电磁辐射阻波抑制器，在一定程度上抑制无用的电磁辐射；新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐射产品；从规划着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排和布局，并采用机械化或自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间。电磁辐射防治技术 （一）高频设备的电磁辐射防护 （二）广播、电视发射台的电磁辐射防护 （三）微波设备的电磁辐射防护 （四）静电防治 高频范围:0.1300MHz 防护技术: 电磁屏蔽 接地技术 滤波（一）高频

28、设备的电磁辐射防护 （1）降低辐射强度 在条件许可的情况下，采取措施，减少对人群密集居住方位的辐射，降低辐射强度，如改变发射天线的结构和方向角。 （2）加强绿化 中波发射天线周围场强约为15V/m，短波场强为6 V/m的范围设置一片绿化带，有助于减轻电磁辐射的影响。（3）调整住房用途 将中波发射天线周围场强大约为10 V/m短波场源周围场强为4 V/m范围内的住房改作非生活用房。 （4）选用合适的建材 利用建筑材料对电磁辐射的吸收或反射， 选择不同的建筑材料衰减室内场强。（二）广播、电视发射台的电磁辐射防护 1.减少辐射源的直接辐射或泄漏2.屏蔽辐射源及其附近的工作地点3.加大工作点与辐射源的

29、距离4.采用个人防护用品及有效安全措施 （三）微波设备的电磁辐射防护 1.防止或减少静电的产生 2.各种油料的防静电措施 3.加速静电释放 4.防止放电着火（四）静电防治 5.3 噪声和振动的防治技术什么是噪声噪声：杂乱的声音（物理学的观念）。由发声体不规则振动产生的。它是一种频率和强度变化毫无规律的随机组合的声音。从生理和心理学观点来讲，凡是干扰人们生活休息，学习和工作的声音，使人感到厌烦的一切不需要的或者有害身心健康的声音，统称为噪声。噪声交通噪声：汽车、摩托车的鸣叫声，车轮与路面的摩擦声，火车、飞机等巨大响声。工业噪声：也叫生产噪声，是指在生产过程中，由机械或设备运行时所发出的声音。发动

30、机运转声，电锯、机床、电钻、工地爆破声等等。居民噪声：家用电器的工作声，人的说话、哭笑声等。 我们身边的噪声主要来源有哪些？噪声的来源我国的环境噪声污染防治法规定了环境噪声排放标准。声音种类声压(Pa)声音种类声压(Pa)正常人耳能听到最弱声210-5织布车间2普通说话声(1m 远处)210-2柴油发动机球磨机20公共汽车内0.2喷气飞机起飞200日常生活中声音的声压数据噪声的量度声强 I 在声传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的声能量称为声音的强度，简称声强。声强与有效声压的关系为：声强和声强级声强级 LI某声音的声强与基准声强(听阈声强)的比值取以10为底的对数再乘10，即：基准声强 I

31、0=10-12 W/m2噪声的量度声功率 W： 声源在单位时间内辐射的总能量为声功率。声功率级 Lw：基准声功率 W0=10-12 W噪声的危害影响工作和学习、休息损害人的听力引发神经衰弱症状是心脏病和高血压的重要诱因根据世卫组织对欧洲国家的流行病学研究，噪音污染已经成为继空气污染之后影响人体健康的第二大危害环境因素。听觉效果与声音的强弱声音声音的强弱（dB）听觉效果树叶微动10极静轻声交谈2030安静正常说话4050正常大声呼喊7080较吵汽车喇叭90很响载重汽车100110震耳飞机发动机120130疼痛难忍对人体系统、疾病的影响长期暴露在强噪声环境下，会引起人体紧张反应，使肾上腺素分泌增加

32、，引起心率加快，血压升高，增加患心脏病等疾病的风险； 噪声会引起消化系统的疾病，引起消化不良，诱发胃肠粘膜溃疡； 会引起疲劳、头晕耳鸣及记忆力衰退，诱发神经衰弱症。 当噪声级超过135dB时，电子仪器的连接部位会出现错动，微调元件发生偏移，使仪器发生故障而失效；当超过150dB时，仪器元件可能失效或损坏；噪声超过140dB时，轻型建筑物会遭受损伤。对仪器设备和建筑结构造成危害噪声控制声音的产生到引起听觉的三个阶段：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

33、出去，减弱噪声对耳膜的作用。声源产生声音在空气等介质传播 耳膜振动抑制噪声源控制传播途径保护接受者1、从声源上降低噪声控制噪声最根本的方法研制和采用噪声低的设备和加工工艺加强和完善相关立法，对噪声源的产生进行规范（特殊需要必须连续作业的除外、午休）2、在传播途径上控制噪声（1）吸声声波在传播过程中发生摩擦和阻尼，能降低1015dB。吸声材料（内部要多孔、孔孔要相连通且这些孔要与外界连通）：玻璃棉、泡沫塑料、吸声砖等；吸收结构：共振吸声、薄板吸声、微孔板吸声结构等；（2）隔声使声能受到阻挡而不能直接通过，能降低1035dB ；隔声墙、隔声植物带、隔声罩、隔声间和声屏障等；（3）隔振防止振动能量从

34、振源传播出去。如金属弹簧、橡胶垫等；（4）消声器只能降低空气动力设备的进排气口噪声或沿管道传播的噪声，可降低2040dB 。主要有阻性、抗性及复合性消声器等。3、在接受点阻止噪声最后的办法前面两种方法失效后，而采用的最后方法；耳塞；耳罩；防声蜡棉；防护面具等。控制噪声源阻断噪声传播在人耳处减弱消声吸声隔声噪声的标准噪声标准主要分为声环境质量标准、环境噪声排放标准以及技术方法标准三类。 1、我国环境噪声允许范围（参考ISO） 2、城市区域环境噪声标准（GB3096-08） 3、听力保护标准工业企业噪声卫生标准（GBJ8785） 4、机动车辆噪声标准（GB1495-79）（一）振动 定义：（1）任

35、何一个可以用时间的周期函数来描述的物理量，都称之为振动。（2）当一个物体处于周期性往复运动的状态，即可说物体在振动。振动污染及其防治振动现象物理现象：声、光、热等物理现象都包含振动；生命和生活：心脏搏动、耳膜和声带的振动是人体的基本功能。工程技术领域：桥梁和建筑物在阵风或地震激励下的振动飞机和船舶在航行中的振动，机床和刀具在加工时的振动，各种动力机械的振动，控制系统中的自激振动等。 （二）振动污染 振动污染及其防治振动污染： 振动超过一定的界限,从而对人体的健康和设施产生损害,对人的生活和工作环境形成干扰,或使机器、设备和仪表不能正常工作。振动污染的特点 1.主观性：是一种危害人体健康的感觉公

36、害。 局部性：仅涉及振动源邻近的地区。 瞬时性：是瞬时性能量污染，在环境中无残余污染物，不积累。振源停止，污染即消失。3.2.振动污染源 （一）工厂振动源（二）工程振动源 （三）道路交通振动源 （四）低频空气振动源 自然振源 人为振源 地震、火山爆发等自然现象。自然振动带来的灾害难以避免，只能加强预报减少损失。 振动污染源察隅地震，整个村庄被抛起 火山爆发工业振动源：旋转机械、往复机械、传动轴系、管道振动等，如锻压、铸造、切削、风动、破碎、球磨以及动力等机械和各种输气、液、粉的管道。特征参数：常见工厂振源附近 面上加速度级：80140dB； 振级：60100dB； 峰值频率：10125Hz。（

37、一）工厂振动源工程振动源：工程施工现场的振动源主要是打桩机、打夯机、水泥搅拌机、辗压设备、爆破作业以及各种大型运输机车等。 特征参数：常见工程振源附近振级：60100dB。（二）工程振动源 铁路振源： 频率：一般在2080Hz范围内； 离铁轨30m处的振动加速度级范围85100dB，振动级范围7590dB内。（三）道路交通振动源 公路振源： 频率：一般在2160Hz范围内，其中以563Hz的频率成分较为集中； 振级：多在6590dB范围内。 低频空气振动是指人耳可听见的100Hz左右的低频如玻璃窗、门产生的人耳难以听见的低频空气振动。这种振动多发生在工厂。（四）低频空气振动源 No动态特征定

38、义示 例1稳态振动观测时间内振级变化不大的环境振动往复运动机械，如空压机、柴油机等；旋转机械类，如发电机、发动机通风机等2冲击振动具有突发性振级变化的环境振动建筑施工机械，如打桩机等；锻压机械，如冲床，纺锤等3无规则振动未来任何时刻不能预先确定振级的环境振动道路交通振动、居民生活振动。如房屋施工，室内运动等4铁路振动列车行驶带来的轨道两侧30m外的环境振动铁路机车的运行环境振动污染源动态特征 振动的危害振动的生理影响主要是损伤人的机体，引起循环系统、呼吸系统、消化系统、神经系统、代谢系统、感官的各种病症，损伤脑、肺、心、消化器官、肝、肾、脊髓、关节等（一）振动对生理的影响 人们在感受到振动时，

39、心理上会产生不愉快、烦躁、不可忍受等各种反应。除振动感受器官感受到振动外，有时也会看到电灯摇动或水面晃动，听到门、窗发出的声响，从而判断房屋在振动。人对振动的感受很复杂，往往是包括若干其他感受在内的综合性感受。 （二）振动对心理的影响 振动的危害振动的危害振动引起人体的生理和心理变化，导致工作效率降低。振动可使视力减退，用眼工作时所花费的时间加长。振动使人反应滞后，妨碍肌肉运动，影响语言交谈，复杂工作的错误率上升等。（三）振动对工作效率的影响 振动通过地基传递到构筑物，导致构筑物破坏。如，基础和墙壁龟裂、墙皮剥落，地基变形、下沉，门窗翘曲变形，构筑物坍塌，影响程度取决于振动的频率和强度。由于共

40、振的放大作用，其放大倍数可由数倍至数十倍，因此带来了更严重的振动破坏和危害。（四）振动对构筑物的影响 振动的危害位移频率周期加速度速度基本物理量振动的基本物理量 内容提要5.1 核污染及其防治5.2 (电磁)辐射污染及其控制技术5.3 噪声和振动的防治技术5.4 光污染及其控制5.5 热污染及其控制光环境与光污染人们通过听觉、视觉、嗅觉、味觉和触觉认识世界，在所获得的信息中有80%来自光引起的视觉。 定义：过量光辐射对人们的生活、工作环境以及人体健康产生不利影响的现象称为光污染。 主要指由人工光源导致的违背人的生理与心理需求或有损于生理与心理健康的现象。 类型： 眩光污染 射线污染 光泛滥 视

41、单调 视屏蔽 频闪 特点： 局部性污染； 随距离增加而迅速减弱； 在环境中无残余物，光源消失，污染即消失。 （一）光污染的产生 城市建筑物采用大面积镜面式铝合金装饰的外墙、玻璃幕墙所形成的光污染。 光污染源1城市夜景照明亮度过高，特别是大功率高强度气体放电光源所形成的光污染。光污染源2（二）光污染的来源 （三）光污染的分类 阳光照射强烈时，城市建筑的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰反射光线，明晃白亮，眩眼夺目。 白亮污染 夜间照明过度，如同白昼。 舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。彩光污染 人工白昼 白亮污染城市缤纷绚丽的夜景人工白昼污染彩

42、光污染各种场所的彩光污染对附近居民的影响 对行人的影响对交通系统的影响 对天文观测的影响对人的影响影响植物的正常生长，降低产量。影响动物的生活习性和新陈代谢。对动植物的影响（四）光污染的危害 白亮污染会伤害人们眼睛的角膜和虹膜，引起视力下降，增加白内障的发病率。 居住环境过亮会引发睡眠困难、头晕心烦、情绪低落、食欲下降、血压升高等生物钟紊乱症状，造成心理、生理损伤，甚至导致精神抑郁，使得工作效率低下，生活质量降低。彩光污染，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病、脑癌和其他癌变。灯具或亮度对比很大的表面产生眩光,影响到驾驶者的视觉功能,容易发生交通事故;轮船和航空在夜间对灯塔等灯光导航系统

43、的更高的依赖性。光污染防治技术一、可见光污染防治可见光污染中危害最大的是眩光污染。（一）直接眩光的限制 （二）反射眩光和光幕反射的限制 采用透明、半透明或不透明的格栅或棱镜将光源封闭起来，控制可见亮度，减弱眩光。 控制光源的直射光，做到完全看不见光源，有时也可把灯安装在梁背后或嵌入建筑物等。（一）直接眩光的限制 透光材料控制法 保护角控制法 控制方法12限制眩光（基于光源分类）亮度2104nt如荧光灯亮度2104nt如白炽灯和各种气体放电灯小功率光源两种控制眩光方法均可大功率光源采用灯具保护角控制透光材料控制和保护角控制两种均可荧光灯亮度较低，某些情况下允许明露使用 控制直接眩光的其他方法增加

44、眩光源的背景亮度或作业照度的方法顶棚表面应有较高的反射比，可减小灯具发光表面与邻近顶棚间的亮度差别，适当降低亮度对比度，如倒伞形悬挂式灯具，使灯具有足够的上射光通量，经过一次反射后使室内亮度分布均匀。浅色饰面通过多次反射能明显地提高房间上部表面的照度。高亮度光源被光泽的镜面材料或半光泽表面反射，会产生干扰和不适。在作业范围以外的视野中出现时，称反射眩光；在作业内部呈现时，称光幕反射。（二）反射眩光和光幕反射的限制 当视野内若干表面上都出现反射眩光时，就构成了眩光区。 防治反射眩光的措施 1.光源的亮度应比较低 光源的亮度应比较低，与工作类型和周围环境相适应，使反射影像的亮度处于容许范围，可采用

45、在视线方向反射光通量小的特殊配光灯具。 2.灯具布置在反射眩光区以外 根据光的定向反射原理，将灯具妥善布置在反射 眩光区以外。若灯具的位置无法改变，可以采取变换工作面 位置,使反射角不处于视线内。通常是不把灯具布置在与观察者的视线相同的 垂直平面内，力求使工作照明来自适宜的方向。防治反射眩光的措施 4.适当提高环境亮度，减少亮度对比 对小空间，用局部照明亮度接近或超过 反射影像,可弥补有害反射造成的损失。精心设计物体的饰面使材料表面无光泽。 3.增加光源的数量，提高照度 增加光源的数量，使引起反射的光源在工作面 上形成的照度在总照度中所占的比例减少。防治反射眩光的措施 减小光幕反射的措施 墙面

46、不使用反光太强的材料。尽可能减少干扰区来的光,加强干扰区以 外的光,以增加有效照明。尽量避开在干扰区布置灯具。使作业区避开来自光源的规则反射。【干扰区】指顶棚上的一个区域，在此区域内光源发射的光线经由作业表面规则反射后均可能进入观察者视野内。 二、红外线、紫外线光污染的防治(一)采取必要的安全防护措施应加强管理和制度建设；对紫外消毒设施定期检查灯罩破损立即更换；确保在无人状态下进行消毒；杜绝将紫外灯作为照明灯使用。对产生红外线的设备要定期检查和维护，严防误照。光污染防治技术 (二)加强个人防护措施配戴不同类型的防护镜和面罩 。反射型、吸收型、反射吸收型光化学反应型爆炸型光电型变色微晶玻璃型，等

47、二、红外线、紫外线光污染的防治光污染防治技术光污染防治决策层面的措施 (一)要尽快制定光污染防治的法规目前我国还没有专门防治光污染的法律法规,也 没有相关部门负责解决灯光扰民的问题。对玻璃幕墙的建设已经制定了一些规范,并且也 取得了一定的防治光污染的效果。大量其他光污染源仍无明确的法律法规来约束。光污染防治技术(二)加强光环境建设、设计管理 合理的城市规划和建筑设计可有效减少光污染。限建或少建玻璃幕墙建筑，并尽可能避开居民区。装饰外墙、室内环境及日用产品尽量避免使用 刺眼颜色。选择反射系数较小的材料。加强城市绿化。对夜景照明加强生态设计,加强灯火管制。光污染防治决策层面的措施 光污染防治技术提

48、高防治光污染意识制定光污染防治标准建立和健全监管机制改善住所周围环境从自身做起控制光污染（一）光通量（二）发光强度（六）明度（三）照度物理量（四）亮度（五）曝光量光的基本物理量内容提要5.1 核污染及其防治5.2 (电磁)辐射污染及其控制技术5.3 噪声和振动的防治技术5.4 光污染及其控制5.5 热污染及其控制环境热学 环境物理学 分支 热环境 研究 影响人类活动 人体健康 影响热环境又称环境热特性， 是提供给人类生产、生 活及生命活动的生存空 间的温度环境。 自然环境 城市环境建筑环境 一、热环境 热环境中的人为热量来源 电动机、发动机和各种大功率的电器机械装置在运转工程中，以副作用的形式

49、向环境中释放的热能。 放热的化学反应过程，如化工厂的化学反应炉和核反应堆中的化学反应，太阳辐射能量实际就是化学反应氢核聚变产生的。 密集人群释放的辐射能量，一个成年人对外辐射的能量相当于146W的发热器所散发的能量。设备散热化学放热人群辐射 二、热污染 工农业生产和人类生活中排放出的废热造成的环境热化，损害环境质量，影响人类生产、生活的一种增温效应。 （一）热污染的类型 （二）热污染的成因 （一）热污染的类型 水体热污染污染源备 注热电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统排放热水； 石油、化工、铸造、造纸 等工业排放含大量废热的 废水。 燃煤火电站热能利用率仅40%， 轻水堆核电站仅为31%33%

50、， 核电站冷却水耗量较火电站多 50%以上。 废热随冷却水或工业废水排入 地表水体，导致水温急剧升 高，对水生生物造成危害。 类型大气热污染城市和工业大规模燃烧过程 产生废热，高温产品、炉渣 和化学反应产生的废热等。 目前关于大气热污染的研究 主要集中在城市热岛效应和 温室效应。 温室气体的排放抑制了废热 向地球大气层外扩散，更 加剧了大气的升温过程。 （二）热污染的成因 环境热污染主要由人类活动造成，主要成因 向环境释放热量 改变地表形态 根据热力学原理，转化成有用功的能量最终也会转化成热，而传入大气。 能源未能有效利用，余热排入环境后直接引起环境温度升高；改变大气层组成和结构 （二）热污染

51、的成因 改变大气层组成和结构 CO2含量剧增 CO2是温室效应的主要贡献者。 颗粒物大量增加 对流层水蒸气增多 平流层臭氧减少 反射太阳辐射，吸收地表长波辐射对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、停留高度、云层和地表反射率等因素相关 白天吸收地面辐射，抑制热量向太空扩散；夜晚向外辐射能量，使环境温度升高。 氟氯烃（CFCs）和含溴卤化烃哈龙（Halon） 是造成臭氧层破坏的主要原因。 （二）热污染的成因 改变地表形态 地表蒸发强度增强，反射率提高降低植物吸收CO2和太阳辐射的能力减弱了植被对气候的调节作用 植被破坏 下垫面改变 海洋面受热性质改变 城市化地表的反射率和蓄热能力改变地表和大气之间的

52、换热过程破坏石油泄漏可显著改变海面的受热性质对太阳辐射的反射率降低，吸收能力增加 水体升温，水中溶解氧降低 一、水体热污染的影响 （一）威胁水生生物生存 7.637.777.028.078.228.388.538.868.83DO / （ mgL-1 ）302928272625242322水温/ 8.999.109.359.549.749.9510.1510.3710.6010.8311.08DO / （ mgL-1 ）2120191817161514131211水温/ 11.3311.5911.8712.1712.4812.8011.1213.4813.8414.2314.62DO /（ m

53、gL-1 ）109876543210水温/ 表6-7 不同温度下氧在蒸馏水中的溶解度在040内温度每升高10，水生生物的生化反应速率会增加1倍，微生物分解有机物的能力增强，导致水体缺氧加重。水体升温还可提高有毒物质的毒性以及水生生物对有害物质的富集能力，改变鱼类的进食习性和繁殖状况等；热效力综合作用容易引起鱼类和其他水生生物的死亡；温带地区废热水扩散稀释较快，水体升温幅度相对较小；在热带和亚热带地区，夏季废热水扩散稀释较为困难，水温升高，对水生生物的影响大。 （一）威胁水生生物生存 热污染可使水体严重缺氧，厌氧菌大量繁殖，有机物腐败严重，水体发生黑臭。 （二）加剧水体富营养化 温排水还会促进底

54、泥中营养物质的释放，导致水体离子总量，特别是N、P含量增高，加剧水体富营养化。水温超过30，硅藻大量死亡，绿藻、蓝藻迅速繁殖水体升温给致病微生物滋生繁衍提供温床，引发流行性疾病。（三）引发流行性疾病 澳大利亚曾流行的一种脑膜炎是由于电厂排放的冷却水使水温增高，变形虫大量滋生繁衍，污染水源，经人类饮水、烹饪或洗涤等途径 进入人体，导致发病。 水温升高会加快水体的蒸发速度，使大气中的水蒸气和二氧化碳含量增加，从而增强温室效应，引起地表和大气下层温度上升，影响大气循环，甚至导致气候异常。（四）增强温室效应 二、水体热污染的防治 热污染是不可能彻底消除的综合防治的目标：减少热污染，将其控制在环境可承受

55、的范围内，及其资源化利用。防治措施： （一）减少废热入水 （二）废热综合利用 （三）加强管理 冷却水循环利用或改进冷却方式，减少冷却水用量、降低排水温度，从而减少进入水体的废热量。合理设计取、排水方式和选择取、排水位置，如采用多口排放或远距离排放等，减轻废热对受纳水体的影响。二次能源再利用。养殖鱼、虾或贝类（表6-8）废热水灌溉，温室蔬菜或花卉种植。废热水调节污水处理系统水温排入港口或航道以防止结冰实施时须考虑夏季气温的影响和成本效益分析。冬季供暖，夏季作为吸收型空调设备的能源。应尽快制定水温排放标准将热污染纳入建设项目的环境影响评价中各地方部门需加强对受纳水体的管理 三、水体热环境评价与标准

56、 环境水温变化限制值： 地表水环境质量标准（GB 3838-2002） 规定人为造成的环境水温变化限制值； 周平均最大温升1；周平均最大温降2。水温的测定方法：水质水温的测定 温度计或颠倒温度计 测定法（GB 13195-91 ）。 三、水体热环境评价与标准 最高周平均温度（MWAT）： 根据鱼类生长的最高起始致死温度（UILT）和 最适温度制定的一项综合指标； 用以确定由冷却水排放造成的水体热污染的控 制标准。 计算式 （6-1）起始致死温度： 50%的驯化个体能够无限期存活下去的温度 值，通常以LT50表示。最高致死温度： 随驯化温度升高，LT50亦升高，当驯化温度 升至一定程度时LT50

57、不再升高，此LT50值 即最高致死温度。 三、水体热环境评价与标准 最适温度： 最适宜鱼类生长的温度； 各种鱼不同生活阶段最适温度各不相同； 最适温度的测定条件（光照、饲料量、溶解氧 等）要求很苛刻，测试时间也很长，通常以与 活动或代谢有关的某种特殊功能的最适温度 替代。 三、水体热环境评价与标准 零净生长率温度和最适温度的平均值 ： 零净生长率温度是鱼的同化速率与异化速率相 同时的温度 ； 该平均值是最理想的高温限值，至少可以保证 鱼的生长速率不低于最高值的80%。 此数值很难获得，而生长的最高周平均温度被 认为很接近该平均值，因此在国内外将最高周 平均温度作为水体的评价标准。 三、水体热环

58、境评价与标准 热污染控制技术一、节能技术与设备 三、二氧化碳固定技术 二、生物能技术 一、节能技术与设备 （一）热泵 节能技术与设备（二）热管 （三）隔热材料 （四）空冷技术 （一）热泵 热泵：将热由低温位传输到高温位的装置。热泵技术：一种高效、节能、环保技术；热泵设备的开发利用始于20世纪2030年代；70年代能源危机的出现，使热泵技术得以迅速发展。工作原理：卡诺循环（图6-10）利用机械能、热能等外部能量，通过传热工质把低温热源中无法被利用的潜热和废热，通过热泵机组集中后再传递给要加热的物质。图6-10 典型压缩式热泵的工作原理（一）热泵 热泵用途：住宅取暖，提高生活热水，食品干燥加工、木材和种子干燥，工业锅炉的蒸汽加热等。 热泵的热量来源：空气、水、地热和太阳能。以各种废水、废气为热源的余热回收型热泵不仅