第八章 其它环境污染及保护

环境保护概论王金梅丁颖编第八章其它环境污染及保护

学习目标:噪声污染的定义、来源、危害和治理方法放射性污染的定义、种类、危害；放射性污染防护和治理方法电磁辐射污染的定义、来源及危害；电磁辐射污染的防护和治理方法

第一节噪声污染及保护一、噪声污染1.噪声的定义凡是人们在日常生活、工作和休息中遇到的不需要的，使人厌烦的声音统称为噪声。噪声不仅取决于声音的物理性质．而且与人的生活、精神状态有关，是一种感觉性污染。2．嗓声的单位噪声的单位用分贝表示，分贝的英语为decibel，它的缩写是dB。0dB大约是人耳刚能听到其敏感频率的声音，每增加10dB，其响度约增加1倍。声级计一般来说，噪声为60dB以下的环境是安全的环境，在这种环境中读书、写字不受干扰。噪声污染是指80dB以上的噪声环境。噪声的声调高低对人的影响也不同，声音越尖，即噪声频率越大，对人的干扰越大。噪声频率在1000赫兹以上，为高频噪声；在500～1000赫兹，为中频噪声；在500赫兹以下为低频噪声。表8－2为城市各类区域噪声标准值

3．环境噪声与环境噪声污染

我国现行的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》规定中所称环境噪声，是指在工业生产、建设施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰周围生活环境的声音；环境噪声污染是指所产生的环境噪声超过了国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。4.噪声分类按照噪声随时间的变化划分按噪声产生的机理来划分

按噪声的来源划分可分成稳态噪声和非稳态噪声。可分为工厂生产噪声、交通噪声、施工噪声和社会噪声。噪声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。可分为机械噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声三大类。二、噪声污染特征及危害噪声对环境的影响不积累、不持久，传播的距离也有限它是一种物理污染，在空气中传播时并未给周围环境留下什么毒害性的物质

噪声声源分散不是单一的，具有随发分散性环境噪声影响范围的局限性和环境噪声声源分布的分散性

特征环境噪声污染的特点：局限性：环境噪声影响范围有限分散性：环境噪声源往往不是单一的，比较分散，不能集中治理。不具有叠加性，噪声源停止发声，噪声即时消失。噪声主要来源于交通运输、工业生产、建筑施工和日常生活。噪声污染损伤听力对儿童和胎儿的影响危害干扰睡眠对生理影响对建筑物的损害对动物影响视频：噪音的等级与危害1、对听力的影响长期在强噪声环境下工作，人的听力将会受到影响，甚至损伤而失聪。据国际ISO组织统计，在不同噪声环境下工作40年后80dB以下工作不致耳聋，80dB以上，每增如5dB噪声性发病率增加10%。2、对心理的影响噪声对人的心理影响主要表现为，吵闹的噪声使人厌恶、烦恼，精神不集中，影响工作效率，妨碍休息和睡眠等。在强噪声环境下，容易掩盖危险信号，分散人的注意力，发生工伤事故。据世界卫生组织估计，美国每年由于噪声的影响而带来的工伤事故、怠工和低效率所造成的经济损失将近40亿美元。

3、对生理的影响如果人们暴露在140~160dB的高强度噪声下，就会使听觉器官发生急性外伤，引起鼓膜破裂流血，螺旋体从基底急性剥离，双耳完全失聪。长期在强噪声下工作的工人，除了耳聋外，还有头昏、头疼、神经衰弱、消化不良等症状，往往导致高血压和心血管病。噪声还会使少年儿童的智力发展缓慢，对胎儿也会造成危害。

4、噪声对睡眠的影响噪声影响睡眠的质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到浅睡的回转，使人熟睡的时间缩短，突然的噪声可使人惊醒。一般40dB的连续噪声可使10%的人受到影响，70dB时可使60%的人受影响，突然噪声达40dB时，使10%的人惊醒，60dB时，使70%的人惊醒。

5、对交谈、工作思考的影响

噪声能掩蔽谈话声音而影响正常交谈、通讯，也能掩蔽警报信号，影响安全。二、噪声控制的基本途径1.噪声控制基本原理噪声控制的原理就是在噪声到达耳膜之前，采用阻尼、隔振、吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑等措施，尽力减少或降低声源的振动，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，减弱对耳膜的作用

2.噪声控制技术

佩带护耳器

机械噪声控制气流噪声的控制

电磁噪声的控制隔振技术

个人防护控制噪声的传播途径从声源上降低噪声利用噪声的自然衰减利用声源的指向性利用屏障的阻挡作用消声吸声隔声减振三、城市噪声的综合防治对策

①制定科学合理的城市规划和城市区域环境规划，划分每个区域的社会功能，对居住生活区建立必要的防噪声隔离带或采取成片绿化等措施，缩小工业噪声的影响范围。

②有组织有计划地调整、搬迁噪声污染扰民严重而就地改造又有困难的中小企业，严格执行有关噪声环境影响评价和“三同时”项目的审批制度，以避免产生新的噪声污染。③发展噪声污染现场实时监测分析技术，对工业企业进行必要的污染跟踪监测监督，及时有效地采取防治措施，建立噪声污染申报登记管理制度，充分发挥社会和群众监督作用，大幅度消除噪声扰民矛盾。即对污染源本身直接采取限制措施，具体做到如下几点：④对不同的噪声声源机械设备实施必要的产品噪声限制标准和分级标准。发展技术先进的低噪声安静型产品，逐步淘汰落后的高噪声产品。⑤建立有关研究和技术开发、技术咨询机构，开发运用低噪声新工艺，高阻尼减振新材料、包装式整机隔声罩设计等，在产品的设计制造中实现有效噪声控制。⑥提高吸声、消声、隔声、隔振等专用材料的性能。以适应通风散热、防尘防爆、耐腐蚀等技术要求。视频：降低噪音危害的方法1．吸声声波通过某种介质或射到某介质表面时，声能减少或转换为其他能量的过程称为吸声。空气吸声：由于空气质点的振动所产生的摩擦作用，声能被转化为热能的损耗所引起声波随传播距离的增加而衰减的现象。吸声机理：声波进入细孔后引起孔内空气和筋络的振动，空气的分子间的在粘滞作用以及空气与筋络间的不断摩擦作用使声能不断转化为热能，从而使声波衰减。多孔材料的吸声必要条件：孔材料内部有许多小孔，并与材料表面相通；孔与孔之间相互连通。吸声材料构造特性：①材料的孔隙率要高，一般在70%以上，多数达到90%左右；②孔隙应该尽可能细小，且均匀分布；③微孔应该相互贯通，而不是封闭的。④微孔要向外敞开，使声波易于进入微孔内部。吸声材料用的是一些多孔、透气的材料，如玻璃棉、矿渣棉、卡普隆纤维、石棉、工业毛毡、加气混凝土、木屑、本丝板、甘蔗板等。此外，聚酯型和尿醛型泡沫塑料也具有吸声性能。多孔吸声材料的结构特征是在材料中具有许多贯通的微小间隙，因而具有一定的通气性。吸声材料因为质地疏松，使用时需用对吸声材料吸声程度影响不大的金属网、塑料窗纱、玻璃布、纱布以及穿孔板或穿缝板等护面层进行护面处理。吸声，对同一个空间，改变室内声场的特性。吸声的主要作用是吸收室内的混响声,对直达声不起作用,也就是说吸声可提高音质，但对降噪能力效果不好；且吸声材料是多孔、疏散的材质。

有时为了充分发挥吸声材料的吸声效果，将吸声材料做成各种几何体(如平板状、球体、圆锥体、圆柱体、棱形体、正方体等)，把它们悬挂在顶棚上，称它们为空间吸声体。2．消声

消声是消除空气动力性噪声的方法。如果把消声器安装在空气动力设备的气流通道上，就可以降低这种设备的噪声。消声器就是阻止或减弱噪声传播而允许气流通过的一种装置。

视频：闹钟真空消声手枪，其消声原理是，堂内的火药燃气流出枪口之后，经过消声器的管道逐渐减速，从而大幅的降低了枪口噪音。由于加强的消声器的孔道和枪管内膛同轴度存在一定的误差不能完全重合，所以枪弹由枪管经过消声器的孔道时受到影响，从而使射击精度受到一定影响。

汽车消声器是汽车常用的组成部件，有利于降低汽车行驶过程中的噪声污染，是利用声波叠加干涉原理制作而成的。汽车消音器的原理就是其排气管是由两个长度不同的管道构成，这两个管道先分开再交汇。由于两个管道的的长度差值等于汽车所发出的声波的波长的一半，使得两列声波在叠加时发生干涉时相互抵消而减弱声强，使声音减小，从而起到消音的效果。阻性消声器是利用声波在多孔性吸声材料或吸声结构中传播，因摩擦将声能转化为热能而散发掉，使沿管道传播的噪声随距离而衰减，从而达到消声目的的消声器。常用吸声材料有玻璃纤维丝、低碳钢丝网、毛毡等。这类消声器对中高频噪声具有良好的消声效果，而低频消声性能较差。低频噪声是指频率在500赫兹以下的声音。例如：电梯、变压器、高楼中的水泵、中央空调及交通噪声等。低频噪声与高频噪声不同，高频噪声随着距离越远或遭遇障碍物，能迅速衰减。而低频噪声却递减得很慢，声波又较长，能轻易穿越障碍物，长距离奔袭和穿墙透壁直入人耳。目前城市住宅小区居民对低频噪声的投诉越来越多，而我国现行的环境噪声标准还没有针对低频噪声的标准。抗性消声器不使用吸声材料，而是利用管道截面尺寸的变化，把部分声波向声源反射回去，经多次反射，沿通道继续向前传播的声波只剩一小部分，从而达到消声的目的。抗性消声器的种类很多，较常用的有扩张室式、共振式和干涉式抗性消声器。抗性消声器适用消除低、中频噪声。阻抗复合消声器是阻性和抗性消声器串联而成，能在较宽的频率范围内消除空气动力性噪声，通常抗性部分放在前端，即气流的入口处；阻性部分放在后端，即气流的出口处。其消声效果大致为抗、阻消声量之和。微穿孔板消声器是使用钻有许多微孔的薄金属板代替吸声材料，能在较宽的频率范围内消除气流噪声，同时又克服了阻抗复合消声器不耐高温，怕水蒸气的缺点。可适用于排气放空及内燃机等排气系统的消声。3．隔声隔声是利用围护结构(如墙板、门窗、隔罩等)，把声音限制在某一范围内，或者使噪声在传播途径中受到阻挡，不能顺利通过，从而得到降低的过程。砖墙、钢板、钢筋混凝土、木板等材料是较好的隔绝空气声的材料。（隔声材料）采用有空气夹层的双层板结构或一层重墙和一层轻墙构成双层强，并在两层间的空气层中填充多孔吸声材料，隔声效果会更好。安装隔声门、窗能起到很好的隔声效果，对于噪声很大的柴油机、汽车发动机、电动机、空压机等，采取加设隔音罩的办法来减少噪音干扰。4．隔振与阻尼隔振是在机器和其基础之间安装减振器或隔振垫，以弹性支撑代替刚性连接，从而降低从机器传到地基的振动力。减振器主要分三类：橡胶减振器，弹簧减振器和空气减振器。这三种可以组合使用。隔振垫有软木、毛毡，橡胶垫和玻璃纤维板等，可以按需要裁成不同大小，也可以重叠起来使用。阻尼是指任何振动系统在振动中，由于外界作用或系统本身固有的原因引起的振动幅度逐渐下降的特性。视频：电磁阻尼现象抑制金属薄板振动可以采用涂抹阻尼材料的方法。阻尼材料有石棉漆、硅石阻尼浆、石棉沥青膏、软橡胶以及一些高分子涂料等。一般涂层厚度为金属板厚的l～3倍，而且应当紧密地粘附在金属板上。视频：超牛的阻尼材料思考题：“以声治声”的原理是什么？这里涉及了声波的干涉等问题。声波像水波一样是一种波。你在水中丢个石头，它会产生一个水波并慢慢向外扩散。现在假设你先向水池中央丢个石块。如果此时你向岸边水里也丢个石块。如果你的力道等控制的好并且你两石头之间的距离控制的好。那么当两个波遇到一起时。正好你岸边波的垄遇上池中波的凹，凹也同时遇上池中的垄。声波的叠加第二节放射性污染及保护一、放射性污染定义：人类活动排放出的放射性物质，使环境的放射性水平高于天然本底或超过国家规定的标准所造成的污染。放射性元素或放射性物质：在自然界和人工生产的元素中，能自动发生衰变，并放射出肉眼看不见的射线的物质。在自然状态下，来自宇宙的射线和地球环境本身的放射性元素一般不会给生物带来危害。50年代以来，人的活动使得人工辐射和人工放射性物质大大增加，环境中的射线强度随之增强，危机生物的生存，从而产生了放射性污染。放射性污染很难消除，射线强弱只能随时间的推移而减弱。

(1)原子能工业排放的废物原子能工业中核燃料的提炼、精制和核燃料元件的制造，都会有放射性废弃物产生和废水、废气的排放。这些放射性“三废”都有可能造成污染，由于原子能工业生产过程的操作运行都采取了相应的安全防护措施．“三废”排放也受到严格控制，所以对环境的污染并不十分严重。但是，当原子能工厂发生意外事故，其污染是相当严重的。国外就有因原子能工厂发生故障而被迫全厂封闭的实例。

二、污染源(2)核武器试验的沉降物在进行大气层、地面或地下核试验时，排入大气中的放射性物质与大气中的飘尘相结合，由于重力作用或雨雪的冲刷而沉降于地球表面，这些物质称为放射性沉降物或放射性粉尘。放射性沉降物播散的范围很大，往往可以沉降到整个地球表面，而且沉降很慢，一般需要几个月甚至几年才能落到大气对流层或地面。1945年美国在日本的广岛和长崎投放了两颗原子弹，使几十万人死亡，大批幸存者也饱受放射性病的折磨。(3)医疗放射性医疗检查和诊断过程中，患者身体都要受到一定剂量的放射性照射，例如，进行一次肺部x光透视，约接受(4—20)×0.0001Sv的剂量(1sv相当于每克物质吸收0.001J的能量)，进行一次胃部透视，约接受0.015-0.03SV的剂量。(4)科研放射性科研工作中广泛地应用放射性物质，除了原子能利用的研究单位外，金属冶炼、自动控制、生物工程、计量等研究部门、几乎都有涉及放射性方面的课题和试验。在这些研究工作中都有可能造成放射性污染。

三、放射性污染的特点：

1.绝大多数放射性核素毒性，按致毒物本身重量计算，均高于一般的化学毒物。2.按放射性损伤产生的效应，可能影响遗传给后代带来隐患。3.放射性剂量的大小只有辐射探测仪才可以探测，非人的感觉器官所能知晓。4.射线的副照具穿透性，特别是r射线可穿透一定厚度的屏障层。5.放射性核素具有蜕变能力。6.放射性活度只能通过自然衰变而减弱。

放射性对生物的危害十分严重。环境中的放射性物质可由多种途径进入人体，他们发出的射线会破坏机体内的大分子结构，甚至直接破坏细胞和组织结构，给人体造成损伤。高强度辐射会灼伤皮肤，引发白血病和各种癌症，破坏人的生殖技能，严重的能在短期内致死。少量累积照射会引起慢性放射病，使造血器官、心血管系统、内分泌系统和神经系统等受到损害，发病过程往往延续几十年。放射性损伤有急性损伤和慢性损伤。如果人在短时间内受到大剂量的X射线、γ射线和中子的全身照射，就会产生急性损伤。轻者有脱毛、感染等症状。当剂量更大时，出现腹泻、呕吐等肠胃损伤。在极高的剂量照射下，发生中枢神经损伤至直死亡。

中枢神经症状主要有无力、怠倦、无欲、虚脱、昏睡等，严重时全身肌肉震颤而引起癫痫样痉挛。细胞分裂旺盛的小肠对电离辐射的敏感性很高，如果受到照射，上皮细胞分裂受到抑制，很快会引起淋巴组织破坏。放射能引起淋巴细胞染色体的变化。放射照射后的慢性损伤会导致人群白血病和各种癌症的发病率增加。

四、放射性污染危害五、放射性检测仪主要用来监测X射线和γ射线。广泛用于核军工、核潜艇、核电站、工业无损探伤、同位素应用和医院钴治疗、职业病防护、核电站周围居民本底辐射水平监测等领域。放射性检测仪六、放射性污染物的处理方法放射性污染来源天然辐射源

人工辐射源

辐射防护方法外照射防护内照射防护

放射性废物的处理和处置

放射性废液的处理和处置放射性固体废物的处理和处置放射性废气的处理与处置

放射性污染的防治视频：生活中的放射性辐射1.放射性废液处理（1）放置衰变法（2）稀释排放法（3）化学沉淀法（4）离子交换法（5）蒸发法2.放射性废气处理（1）过滤法（2）吸附法（3）放置法3.放射性固态废物处理与处置（1）含铀废矿渣，被放射性废物污染的各种器物的处理（2）放射性废物的最终处理七、辐射防护方法1.有关外照射的防护方法2.有关内照射的防护方法七、什么情况下需要采取个人防护措施？公众应注意什么？

当空气被放射性物质污染时,用简易方法(如用手帕、毛巾、布料等捂住口鼻)可使吸入放射性物质的剂量减少约90%。可用各种日常服装,包括帽子、头巾、雨衣、手套和靴子等对人员体表进行防护。当人们开始隐蔽及由污染区撤离时,可使用这些简易的防护措施。简易个人防护措施一般不会引起伤害,花费的代价也小。应对已受到或怀疑受到体表放射性污染的人员进行去污。方法简单,用水淋浴,并将受污染的衣服、鞋、帽等脱下存放起来,进行监测或处理。八、稳定碘的作用机制及其防护作用机制：基于甲状腺组织对稳定性碘与放射性碘缺乏鉴别能力，因而可利用稳定性碘化物阻断甲状腺对放射性碘的吸收。稳定性碘化物可预先使甲状腺对碘的生理需要达到饱和，从而达到阻断或减少放射性碘在甲状腺内的沉积，这是稳定性碘防护作用的基本原理。

防护作用：碘是维持人体正常新陈代谢所不可缺少的物质。口服稳定性碘化物，可以阻断吸收入血的放射性碘在甲状腺的蓄积，提高其排出体外的速率，减低甲状腺摄入放射性碘所致的吸收剂量，如服用KI的剂量和时机得当，可使甲状腺吸收剂量降低70倍。切尔诺贝利核电站事故后，原苏联及时对电站附近及其他地方540万居民发放KI口服，使公众甲状腺剂量降低5～20倍。显然，KI的合理使用对于核事故出现放射性碘污染时公众防护具有良好效果。

九、核能未来发展日本福岛核泄漏后，外界对核能源使用争议不断，民众对核能的安全性也存在质疑。不过，达沃斯论坛的与会专家却表示，核能依然有发展空间，不可能轻易放弃。应该重视能源的多样性，不能因为日本核事故就谴责整个行业。可再生能源替代核能也需要时间、技术和成本。从长期来看，不可能放弃核电，但应更加注意核安全，使核技术有一个安全的保障和承诺。十、放射性定年法放射性原子会随著时间衰变，而且除非该原子以几近光速的速度运动，否则衰变速率是稳定不变的。实质上，放射性原子的衰变速率不因压力或温度而改变，也不因原子所在物质（如岩石、水或空气）的物理性质改变而有所变化。放射性元素会自然散发质量和能量，进而衰变为其他元素和粒子。放射性元素的衰变速率是以半衰期来表示，在放射性元素原有的原子中，半数衰变为子元素所需花费的时间就称为半衰期。

如果我们知道子元素以何种固定速度形成，那麼要断定岩石的年龄，只需要再知道原始元素和子元素之间的数量比例即可。由於这项知识，科学家能计算出含有原始放射性元素的矿物在何时形成。以岩石的放射性衰变为准则，地质学家和地球化学家便能断定岩石以及地球各岩层的绝对年龄。被用来为岩石定年的放射性元素有几种，其中包括：半衰期在七亿至四十五亿年间的铀，会衰变为铅的同位素；另外还有铷，半衰期为五百亿年，会衰变为锶；钾，半衰期为十三亿年，会衰变为氩。

碳十四定年法：碳十四（C14）是碳元素三种天然同位素中的一种，在大气、海洋及生物圈中的蕴藏量颇丰富。碳十二（C12）和碳十三（C13）是碳的稳定同位素，碳十四则是不稳定的。然而，源源不绝的宇宙射线打到大气中的氮分子时，氮分子会转变为碳十四。因此，虽然碳十四的性质不稳定，在大气中仍能够维持一定的浓度。十一、放射性核素检查

利用放射性核素及其标记化合物对疾病进行诊断和研究的一类方法。20世纪50年代以后迅速发展起来的现代医学重要诊断技术之一。在中国于1958年前后逐渐建立起这项技术，对临床诊断确有价值的项目已达百余种，放射性核素检查需要良好的放射性药品、竞争放射分析试剂药盒和医用核仪器。放射性核素检查主要分为三大类。

第三节电磁辐射污染及防治电磁辐射又称电子烟雾，是由空间共同移送的电能量和磁能量所组成，而该能量是由电荷移动所产生；电场和磁场的交互变化产生的电磁波，电磁波向空中发射或汇聚的现象，叫电磁辐射。电磁辐射是以一种看不见、摸不着的特殊形态存在的物质。人类生存的地球本身就是一个大磁场，它表面的热辐射和雷电都可产生电磁辐射，太阳及其他星球也从外层空间源源不断地产生电磁辐射。围绕在人类身边的天然磁场、太阳光、家用电器等都会发出强度不同的辐射。一、电磁辐射污染及危害1.电磁环境：指存在于给定位置所有电磁现象的总和。包括自然环境因素和人为环境因素。

自然环境因素有雷电、静电形成的电磁辐射和太阳、星际的电磁辐射以及地球磁场和大气中的电磁场等；

人为环境因素指人为电磁辐射源产生的电磁辐射。人为环境因素是造成电磁环境日趋恶化的主要原因。2.电磁辐射造成的危害(1)引发意外重大事故由于电磁辐射使电爆装置、易燃易爆气体混合物等发生意外爆炸、燃烧事故，或者引起火箭发射失败、卫星失控等重大工程事故。(2)干扰信号电磁辐射可直接影响电子设备、仪器仪表的正常工作．造成信息失真、控制失灵，以致酿成大祸。如，会引起火车、飞机、导弹或人造卫星的失控；干扰医院的脑电图、心电图和血相图信号，使之无法正常工作。(3)危害人体健康它极可能是造成儿童患白血病的原因之一。医学研究证明，长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。意大利专家研究后认为，该国每年有400多儿童患白血病，其主要原因是距离高压线太近，因而受到了严重的电磁污染。能够诱发癌症并加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射污染会影响人类的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。瑞士的研究资料指出，周围有高压线经过的住户居民，患乳腺癌的概率比常人高7.4倍。影响人类的生殖系统，主要表现为孕妇发生自然流产和胎儿畸形等。

最新调查显示，我国每年出生的2000万婴儿中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为电磁辐射也是影响因素之一。世界卫生组织认为，计算机、电视机、移动电话的电磁辐射对胎儿有不良影响。影响人们的心血管系统，表现为心悸，失眠，窦性心率