第9章 城市噪声及其他物理污染与控制

第九章城市物理污染与控制第一节噪声污染及其控制第二节放射性污染及其防治第三节电磁辐射污染及其防治第四节环境光污染和热污染及其控制第一节城市噪声污染及控制一、噪声及分类噪声从广义上来讲，凡是人们不需要的，使人厌烦并干扰人的正常生活、工作和休息的声音统称为噪声。物理学观点：噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。

医学观点：认为超过60分贝（dB）的声音是噪声。心理学观点：凡是人们不需要的声音都称之为噪声。从环境保护的角度来说，判断一个声音是否为噪声，要根据时间、地点、环境以及人们的生理和心理等因素确定。乐声噪声按普通人的听觉：00～20dB很静，几乎听不到20～40dB安静，犹如轻声絮语40～60dB一般，普通室内谈话说话60～80dB吵闹，有损神经80～100dB很吵，神经细胞受到破坏100～110dB吵闹加剧，听力受损100～120dB难以忍受，呆一分钟即暂时致聋。00dB的声音，刚刚能为人耳听到，这被称为听阈；120dB是痛阈，会引起听觉器官的痛感。2.噪音的来源和分类交通运输：城市主要的噪声源工业生产：造成职业性耳聋的主要原因社会生活：在城市噪声源中的比重上升建筑施工：其噪声影响面很大工厂中的噪声污染城市交通的噪声污染飞机噪声污染打桩机施工噪声广场舞噪声噪声监测车中国医学科学院的测听室便携式声级计二、噪声的特性三、噪声的危害听力损伤轻微危害：暂时性听阈偏移，也称听觉疲劳。例如：安静—强噪声—安静(仍耳鸣)—听力测试(2分钟内)—听阈提高了20分贝—安静休息—听力恢复严重危害：噪声性耳聋如果：人们长期在强烈的噪声环境下工作，日积月累，内耳器官不断受噪声刺激，便可发生器质性病变，成为永久性听阈偏移，这就是噪声性耳聋。职业性耳聋发病率2.影响睡眠长时间处于噪声环境中，会引起失眠、疲劳无力、记忆力衰退，医学上成为神经衰弱症候群。

呼噜声可达50-80dB3.对人体生理的影响心脏病和高血压消化功能神经衰弱4.对交谈、通讯、思考的干扰噪声级/dB(A)主观反映保持正常谈话的距离/m通讯质量45安静11很好55稍吵3.5好65吵1.2较困难75很吵0.3困难85太吵0.1不可能5.对人心理的影响使人烦恼、激动、易怒，甚至失去理智；容易使人疲劳，影响精力集中和工作效率；由于噪声的掩蔽效应，使人不易察觉一些危险信号，从而易造成工伤事故。6.对儿童和胎儿的影响引起胎儿或儿童的听力损失或耳聋影响儿童的智力发育有调查表明，吵闹环境下儿童智力发育比安静环境中的低20%。7.对动物的影响强噪声会使鸟类羽毛脱落，不产卵，甚至会使其内出血或死亡。鸟类主要靠鸣声通讯,鸣声传播效率下降会影响鸟类个体间识别、配偶关系、领域防卫、种群密度、群落结构等。8.对物质结构的影响

据实验报道，一块0.6mm的铝板，在168分贝的无规则噪声作用下，只要15分钟就会断裂。150分贝以上的强噪声，可使墙震裂、门窗破坏，甚至使烟囱和老建筑物发生坍塌，钢结构产生“声疲劳”而损坏，高精密度的仪表失灵。四、城市噪声的控制

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。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、耳塞等噪声源的控制应用新材料，改进机械设备的结构改革工艺和操作方法提高零部件加工精度和装配质量传播途径的控制将噪声大与小的场所分开利用地形和指向性降噪利用绿化地降噪采用声学手段控制(吸声、隔声、消声)接受点的防护耳塞防声棉耳罩和防护头盔隔声岗亭噪声的控制一、噪声的控制技术吸声吸声材料—主要针对中高频噪音多孔性吸声材料纤维类材料：超细玻璃棉、矿渣棉、岩棉泡沫类材料：聚氨酯、聚醚乙烯、酚醛有机纤维材料：棉麻、甘蔗、木丝板、稻草纤维板、工业毛毡建筑吸声材料：加气混凝土、膨胀珍珠岩、微孔吸声砖、泡沫水泥柔性材料膜状材料吸声在建筑声学中的应用举例

--室内音质的控制玻璃棉产品可以制成吊顶板、贴墙板、空间吸声体等，在建筑室内起到吸声作用，降低混响时间。一般地，房间体积越大，混响时间越长，语言清晰度越差，为了保证语言清晰度，需要在室内做吸声，控制混响时间。如礼堂、教室、体育场，电影院。对音乐用建筑，为了保证一定丰满度，混响时间要比长一些，但也不能过长，可以使用吸声控制。在厅堂建筑中，为了防止回声、声反馈、声聚焦等声学缺陷，常在后墙面、二层眺台栏杆面、侧墙面及局部使用吸声。大面积使用尖劈进行吸声降噪2.隔声隔声技术—把发声的物体，或把需要安静的场所封闭在一个小的空间(如隔声罩、隔声间)中，使其与周围的环境隔绝起来。是控制噪声最有效的措施之一。在建筑声学中，把凡是通过空气传播而来的声音称为空气声，把凡是通过建筑结构传播的由机械振动和物体撞击等引起的声音称为固体声。所以建筑隔声分为空气声隔绝和固体声隔绝。

透射系数τ:

τ

=E2/E0

隔声量R：R=10lg(1/τ)(dB)声源E0E1墙、门EE2外界建筑隔声的重要意义Lp/dB一级(高标准)二级(一般标准)三级(最低标准)卧室白天<=40<=45<=50夜晚<=30<=35<=40起居室白天<=45<=50<=50夜晚<=35<=40<=40建筑隔声越来越引起人们的重视在瑞典，将分户墙做成20cm厚的钢筋混凝土墙，比结构的要求要厚，造价也高，目的是——隔声。但会造成建筑的自重太大。分室轻墙(如石膏板隔断)做成双层结构内填吸声材料的目的是——隔声。同质量双层墙，中间留有空气层，其隔声量比同质量单层墙隔声量大。实验证明，隔声量相同时，M双=1/3M单空气层—吸声材料，相当于“弹簧”具有减振和缓冲作用，使声能得到很大衰减后再传到第二层结构的表面上，产生一个附加隔声量(其厚度超过10cm将不增加)，所以总的隔声量就提高了。双层墙的空气层隔声随着大量的住宅建设与高层建筑的发展，要求建筑的工业化程度越来越高，同时还要求减轻建筑的自重，以满足建筑的高速发展。常用的轻型墙体有：纸面石膏板、圆孔珍珠岩石膏板、加气混凝土板、碳化板等。传统的240mm厚的砖墙，其平均隔声量约为53dB，而现有的轻型墙其平均隔声量为30dB。隔声屏障是用来遮挡声源和接受点之间的直达声。常用在街道两侧，对刺耳的高频最为有效，而降低高频声，人的主观感觉最为明显。对低频由于波长较长，绕射作用，隔声效果较差。如果在声屏障朝向声源的一面铺加一层吸声材料，并尽量靠近声源，会提高隔声效果。3.消声消声：主要装置是消声器，消声器在允许气流通过的同时，又能有效的阻止或减弱声能向外传播。主要用于机械设备的进、排气管道或通风管道的噪声控制。针对空气动力性噪声。消声器的分类及选用阻性消声器抗性消声器复合型消声器微穿孔板消声器管式消声器是将吸声材料固定在管道内壁上形成的，有直管式和弯管式，其通道可以是圆形的，也可以是矩形的。适用于气体流量较小的情况。片式消声器是由一排平行的消声片组成，它的每个通道相当于一个矩形消声器。适用气体流量较大的情况。气体流量增大后，为了保证有足够的有效流通面积和控制流速，就需要增加通道的数目和高度。折板式消声器风机阻性消声器第二节电磁辐射污染及控制一、电磁辐射污染电气和电子设备是主要的污染源。宇宙射线太阳黑子无线电通信发射塔夜光表（镭）电磁污染源工频场源射频场源电磁波名称符号频率波长甚低频(甚长波)VLF30KHz下>10km低频(长波)LF30~300KHz1~10Km中频(中波)MF300~3000KHz100~1000m高频(短波)HF3~30MHz10~100m甚高频(超短波)VHF30~300MHz1~10m特高频(分米波)UHF300~3000MHz10~100cm超高频(厘米波)SHF微波3000~30000MHz1~10cm极高品(毫米波)(亚毫米波)EHF30000~300000MHz>300000MHz1~10mm<1mm射频电磁波的分类二、电磁辐射的危害引燃引爆如加油站不许打手机干扰信号使飞机失控、干扰医院脑电图和心电图信号。危害人体健康使人体细胞极性分子重新排列，碰撞加快，产生大量热能。电磁波波长越大危害越大。人常表现为头晕、头痛、神经衰弱、食欲不振等。手机辐射长期使用手机的人，之所以会有疲倦、头痛等现象，是因为电磁波会影响脑部神经系统，使脑下松果体产生裉黑色素的速度放慢，影响正常的大脑运行。长期使用手机者很容易造成“电磁波白内障”。波长单位容许场强一级(安全区)二级(中间区)长、中、短波伏/米<10<25超短波伏/米<5<12微波微瓦/厘米2<10<40混合伏/米按主要波段场强；若个波段场分散，则按复合场强加权确定我国环境电波卫生标准(GB9175-88)实测显示屏近区：13～15μW/cm2上部：86～126μW/cm2两侧：524～627μW/cm2电脑上部、两侧均超标。其他家用电器的辐射污染三、电池辐射污染的保护区域化控制与绿化（1）自然干净区（2）轻度污染区：只允许小功率设备存在（3）广播辐射区：远离居民区（4）工业干扰区：要设置绿化隔离带2.屏蔽防护采用屏蔽材料（钢、铁、铝、铜），反射和吸收电磁。（1）主动场屏蔽（2）被动场屏蔽电磁污染源接受体电磁污染源接受体屏蔽装置的形式（1）屏蔽罩---针对小型仪器（2）屏蔽室---针对大型机组（3）屏蔽衣---针对人，有屏蔽头盔和眼镜第三节放射性污染及其控制一、放射性污染放射性是一种不稳定的原子核（放射性物质）自发的衰变的现象，放射过程中同时放出射线（如α射线、β射线、γ射线），属电离辐射。1895年伦琴发现X射线。1896年，法国物理学家贝可勒耳发现放射性，并证实其不因一般物理、化学影响发生变化，由此获得1903年诺贝尔物理学奖。1898年居里发现镭元素。辐射中所放出的粒子和光子，对周围介质会产生电离作用，这种电离作用就是放射性污染的本质。苏联的第一颗原子弹环境中天然放射性的来源天然放射性物质在自然界中分布很广，它们存在于宇宙射线、岩石、土壤、天然水、大气及动植物的所有组织中。地球表面的放射性物质可分为中等质量（原子序数<83）和重天然放射性同位素（铀镭系和钍系）两种。40K；铀钍镭14C，7Be，32P，35S，10Be氡、钍14C,17Be,22Na,3H;40K人工放射性污染源核爆炸产生的放射性沉降物从1945年~1980年，全世界共进行了800多次核试验，世界环境受人工放射性污染的主要来源是各国在大气层进行一系列核武器试验所产生的裂变产物。工业和核动力对环境的污染现世界上已有数百座核电站在运转核工业的生产系统包括：核事故对环境污染其他辐射污染来源2011年福岛核电站发生泄漏事故图为当年发生事故后的切尔诺贝利核电站切尔诺贝利的教训

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。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。目前，由于辐射在医学上的广泛应用，已使医用射线源成为主要的环境人工污染源。三、医疗照射四、其它一是因运输事故、遗失、偷窃、误用，以及废物处理等失去控制而造成；二是一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素的产品。如含镭的花岗岩核武器的杀伤类型二、放射性污染的防护1.辐射防护（1）防护标准对放射性工作人员，对他及其后代无明显危害；对临近居民的限制计量当量为职业照射的1/10.2辐射防护方法---屏蔽防护2.放射性废物的治理（1）放射性废水的处理稀释排放、浓缩储存、回收利用。（2）放射性废气低放射性（或半衰期短）废气，高烟囱直接稀释排放。含粉尘或半衰期长的放射性物质的废气，要先经高效过滤、碱液吸收处理，再高烟囱稀释排放2.放射性固体废物的处理第四节光污染与热污染一、光污染单一波长的光呈现一种颜色。不同波长的光在视觉上形成不同的颜色。1.光污染的来源和危害天然光源：太阳、闪电人工光源：灯光、切割机、电焊等。危害：直接伤害眼睛和皮肤。广告灯的灯光使人无法睡眠。玻璃幕墙引起的白亮污染1、可见光污染（1）炫光污染（2）灯光污染（3）其它可见光污染2.红外光污染：军事和科研上应用较多3.紫外光污染：科研上使用较多。超净工作台（紫外灯灭菌）2、光污染的控制光污染很难像其他环境污染那样通过分解、转化和稀释等方式消除或减轻，因此，其防治应以预防为主1、加强城市规划与管理，以减少光污染的来源2、对有