第6章噪声污染与治理

6噪声污染与治理【学习指南】了解：噪声的基本概念和相关术语、噪声污染的来源及其分类熟悉：噪声污染的危害和防治手段。掌握：隔声、吸声、消声、阻振与隔振技术原理和特点，噪声污染治理技术，针对某些常见噪声污染，能够设计出合理的噪声治理方案。16.1噪声与噪声污染6.2噪声污染的治理

6噪声污染与治理26.1.1噪声6.1.2噪声污染

6.1噪声与噪声污染3

1.噪声的概念噪声是声波的一种，具有声音的一切特征。从环境保护和心理学观点来说，凡是人们不需要的、使人厌烦并对人类生活和生产有防碍的声音都是噪声。如响声、防碍声、不愉快声、杂声等。判断一个声音是否属于噪声，主观因素起决定性作用。当人处于不同状态、不同心情时，对声音也会产生不同的主观判断。如悦耳的歌声可以给人以美妙的精神享受，对正在思考问题的人来说，成为令人讨厌的噪声。

6.1.1噪声污染45噪声污染按声源的机械特点可分为空气动力噪声、机械噪声、电磁性噪声。噪声按声音的频率可分为小于400Hz低频噪声、介于400～1000Hz中频噪声、大于1000Hz高频噪声。噪声按时间变化的属性可分为稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声以及脉冲噪声等。城市环境噪声，根据噪声发生源大致分为工业噪声、交通噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声等。

2.噪声的来源6（1）机械噪声机械噪声是固体振动产生的，通常是机械部件发生撞击、摩擦和交变机械应力作用下金属板、轴承、齿轮等发生振动形成的。如织布机、球磨机、剪板机和火车车轮滚动等产生的噪声均属此类。（2）空气动力噪声空气动力噪声是由于高速气流和不稳定气流与物体相互作用，或是因气体在流动过程中产生涡流而发出的噪声。如通风机、鼓风机、空气压缩机、喷气式飞机和汽笛产生的噪声，发电厂或化工厂高压锅炉排气放空时产生的噪声，均属空气动力噪声。（3）电磁噪声电磁噪声是指由于电磁场脉动、磁致仲缩、变压器结构、电源频率脉动等引起电气部件振动而产生的噪声。如整流器、电机、变压器等设备产生的噪声就属于电磁噪声。电声噪声是由于电、声转换而产生的，如广播、电视、收录机、电话机、电子计算机等产生的噪声属于此类。7

一个物体每秒振动的次数，就是该物体振动的频率，由此而产生的声波的频率与其相等，单位为Hz。频率高，声音尖锐，频率低，声调低沉。一般地说，振动频率在20Hz到20000Hz之间的波动人类是可以听到的，因此称为声波，声波的振源叫作声源。

20Hz以下和20000Hz以上分别属于次声和超声的范围，人耳不能听到。3.噪声的度量8①声压声波是疏密波，声波传播时，使空气发生压缩和膨胀的变化，压缩时使压强增加，膨胀时使压强减小。声波在空气中传播时，声压P实际上随时间迅速变化，对应于某一瞬时的声压叫做瞬时声压。瞬时声压对时间取均方根（把瞬时声压平方，再对时间取平均，然后开方）称为有效声压。如不作说明声压指的是有效声压。设某体积元内，平衡时的静压强为P0，声波作用下变化的压强为P，则压强增量ΔP=P—P0叫做声压，在国际单位制中压强的单位是Pa。

（1）声压、声强、声功率9②声强

声波具有能量，声波的传播过程实质上就是声振动能量的传播过程。垂直于声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能量称为声强，常用符号I表示，单位是(W/m2)。声强越大表示声音越强。声强的大小与离噪声的距离远近有关。单位时间内噪声源发出的噪声能量是一定的，离噪声源的距离越远，噪声能量分布的面积就愈宽，通过单位面积的噪声能量就越小。10③声功率

每秒从声源放射出的声波能量叫声功率，用符号W表示，单位是瓦(W)。声功率的大小反映声源辐射声波本领的高低，是从能量角度描述噪声特性的重要物理量。声功率是描述声源性质的物理量，表示噪声源在单位时间内向外辐射的总声能，符号为W，单位为瓦特（W）。声功率是反映声源辐射能本领大小的物理量，与声压及声强有密切关系。声强与声功率之间的关系为I=W/S1112

人耳能听到频率是20～20000Hz的声波，声压在基准声功率为10～12W范围，其比值达106倍，人对声音大小的响应呈对数关系，用分贝来表征声音的大小。分贝（dB）是指两个相同的声学物理量（声压、声强或声功率）之比取常用对数并乘以10（或20）。这个对数值称之为量度量的“级”。正常人刚能听到的声压称为听阈声压，又称为基准声压，其值是2×10-5Pa；正常人刚能听到的最小的声音叫做听阈,人耳开始感到疼痛的声音叫做痛阈,痛阈为20Pa。一个声压比的对数来表示声压的大小，即声压级。一个声音的声强级等于该声音的声强与基准声强（Io）的比值的常用对数乘以10。一个声源的声功率级等于这个声源的声功率与基准声功率的比值的常用对数乘以10。

（2）声压级、声强级和声功率级13

声音在大气中传播将产生几何发散、反射、衍射、折射等现象，并在传播过程中引起衰减。噪声从声源传播到受声点，因受传播距离、空气吸收、阻挡物的反射与屏障等影响，会使其衰减。为了保证噪声影响预测和评价的准确性，必须考虑各种因素引起的衰减值。

（3）噪声衰减14

声压和声压级是衡量声音强度的物理量，声压级越高，声音越强。但人耳对声音的感觉不仅与声压有关，还与频率有关系。人耳对高频声感觉灵敏，对低频声感觉迟钝，频率不同而声压级相同的声音听起来不一般响。因此，声压级并不能表示人对声音的主观感觉。

（4）噪声的评价15①响度、响度级和等响曲线②A声级和等效连续A声级③累计百分声级④昼夜等效声级⑤噪声污染级

（4）噪声的评价166.1.2噪声污染17（1）噪声对睡眠的干扰在噪声声压级小于40dB的环境中，人可以进入深度睡眠状态，机体功能，特别是脑功能可以得到较快的恢复。当声压级超过50dB时，噪声就会影响人的睡眠和休息，人处于浅睡眠状态，睡眠的质量和数量下降。（2）噪声对语言交流的干扰

30dB以下属于非常安静的环境，如播音室、医院等。40dB是正常的环境，如一般办公室应保持这种水平。50～60dB则属于较吵的环境。在噪声达80～90dB时，距离约0.15m也得提高嗓门才能进行对话。如果噪声分贝数再高，实际上不可能进行对话。（3）噪声损伤听觉当人们听觉器官受到强烈的噪声刺激时，就会发生听力障碍，严重时造成听力损伤。听力损伤分为暂时性听力损伤和永久性听力损伤。1.噪声污染的危害18①噪声的生理效应噪声所导致的人体生理变化称为噪声的生理效应。据调查，严重危害人类健康的心脏病的发展和恶化与噪声有关。②对神经系统的影响人体的神经系统是由神经细胞组成的。当噪声作用于人的中枢神经系统时，会使人大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调，导致条件反射异常，出现神经衰弱症状，例如失眠、疲劳、头晕、头痛、记忆力衰退等。③对心血管系统的影响噪声使人的呼吸、脉搏、血压发生变化，全身血管收缩，供血减少。在高噪声环境下（例如超过120dB）工作的人比在低噪声或安静环境下工作的人易患高血压、动脉硬化和冠心病。（4）噪声可引起多种疾病192.噪声污染的特征噪声不同于大气、水、土壤的污染，它属于感觉公害，有以下特点。（1）可感受性（2）即时性（3）局部性203.中国噪声污染现状据不完全统计，大约有2/3的交通干线噪声超过70dB(A)。特殊住宅区噪声等效声级全部超标，居民文教区超标的城市达97.6%，一类混合区和二类混合区超标的城市均为86.1%，工业集中区超标的城市为19.4%，交通干线道路两侧区域超标的城市为71.4%。我国城市噪声污染还是比较严重的。

216.2.1噪声的污染的治理方法6.2.2噪声污染治理技术6.2.3噪声污染治理实例

6.2噪声污染的治理22一是要完善法规标准体系。从设计开始就着手控制噪声污染，防患于未然。二是强化噪声行政管理。三是重视科研，普及教育。首先要进行声源控制研究。其次要进行材料的开发。加强噪声控制应用基础理论的研究，并对新的噪声控制技术进行开发。6.2.1噪声的污染的治理方法231.噪声源控制（1）改进机械设备结构、应用新材料来降噪（2）改革工艺和操作方法（3）零部件加工精度的提高，使机件间摩擦尽量减少6.2.1噪声的污染的治理方法24（1）利用“闹静分开”的方法降低噪声（2）利用地形和声源的指向性降低噪声（3）利用绿化降低噪声（4）采取声学控制手段2.传播途径控制25个人防护是一种经济而又有效的措施。常用的防声用具有耳塞、防声棉、耳罩、头盔等。它们主要是利用隔声原理来阻挡噪声传人耳膜。（1）耳塞（2）防声棉（3）耳罩和防声头盔（4）隔声岗亭3.个人防护266.2.2噪声污染治理技术1.吸声技术吸声就是通过在噪声源周围设置吸声材料或吸声结构吸收声能，降低噪声声波继续直线传播或反射传播的强度。它是降低噪声，特别是室内噪声的重要方法之一。吸声的效果主要取决于吸声材料和吸声结构。材料的吸声性能决定于它的粗糙性、柔性、多孔性等因素，优良的吸声材料要求表面和内部均应多孔，孔与孔之间相互连通，孔隙较小。常用的吸声材料主要是多孔吸声材料，如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。（1）多孔材料的吸声（2）共振吸声27

2.隔声技术

隔声是用围护构件，例如墙体、楼板、间壁和外壳等阻断声波的传播途径，减少声波传递效果的措施。在声波传播的途径中设置屏蔽物，使大部分入射声波反射回去，阻断声波的传播途径，把这种具有隔声功能的屏蔽物叫做隔声构件。常用的隔声构件包括隔声室、隔声罩和隔声屏等。隔声屏和隔声罩是主要的两种设计，还有隔声室、隔声墙、隔声幕、隔声门等。建立隔声屏障，或用天然屏障（山丘），以及利用其他隔声材料和隔声结构来阻挡噪声的传播，是控制噪声最有效措施之一。28293.消声技术

消声就是利用消声器来降低噪声的传播，也是降噪的一种主要措施。不同的消声器其降声原理不同，但不外乎是吸收声能、消耗声能、或者变频等，达到降低可听声的目的。消声器是一种既能使气流通过又能有效地降低噪声的设备。通常可用消声器降低各种空气动力设备的进出口或沿管道传递的噪声。例如在内燃机、通风机、鼓风机、压缩机、燃气轮机以及各种高压、高气流排放的噪声控制中广泛使用消声器。不同消声器的降噪原理不同。常用的消声技术有阻性消声、抗性消声、损耗型消声、扩散消声等。304.隔振与减振技术对许多因机械振动而产生的噪声，通过降低振动可有效地降低噪声。机械振动是由机械设备(或机械设备中的某些部件)在其平衡位置附近不停地进行往复运动而产生的。例如离心机、空气压缩机、高压泵、锻锤、高速流体的输送管道等。固有振动、阻尼振动和受迫振动是物体三种基本振动形式。机械设备的隔振就是通过在振动体和与其相接触的其他物体之间安装具有弹性的隔振器，通过隔振器不断进行的弹性形变，消耗振动体传递的振动能量，削弱振动波向其他物体的传播。常用的隔振器有弹簧和本身具有弹性的弹性材料，如橡胶、软木和毛毡等。隔振器隔振效果的好坏与弹性材料的允许负荷和动态弹性模量等因素有关。316.2.3噪声污染治理实例1.噪声污染治理流程图噪声的种类有很多种，其来源也不计其数，从环保角度划分为交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声，仅交通噪声就分为汽车噪声、飞机噪声、轻轨和地铁噪声、铁路噪声、船舶噪声等，而汽车噪声又分为城市道路交通噪声和高速公路交通噪声，船舶噪声又分为海洋船舶噪声和内河水域船舶噪声等。针对不同噪声污染源，先进行噪声排放的有效管理控制，再提出相应的治理方案，将会减少噪声污染对环境及人身心健康的不利影响322.噪声污染治理方法简介以规划为先导，以科技进步为导向，以执法为手段，以达标为目的，以公众参与为基础，以治理措施为保证，各方努力共同搞好环境噪声治理工作。（1）预防