環(huán)境學(xué)概論第10章物理性污染與防治

第十章物理性污染與防治主要內(nèi)容噪聲污染及其控制1電磁輻射污染與防治2放射性污染與防治3光熱污染及其防治4什么是噪聲，有哪些來源，控制措施有哪些？什么是放射性物質(zhì)，有哪些來源？電磁輻射有哪些來源，如何防治？什么是光污染，分為哪幾類？熱島效應(yīng)？防治熱污染的措施？本章作業(yè)10.1噪聲污染及其控制10.1.1噪聲的定義與特征噪聲的定義:不需要的聲音??！物理學(xué)角度：噪聲通常是指那些難聽的、令人厭煩的聲音。環(huán)境保護(hù)角度：凡是影響人們正常學(xué)習(xí)、工作、休息的聲音，凡是人們在某些場合“不需要的聲音”，都屬于噪聲。10.1噪聲污染及其控制噪聲的分類噪聲的分類選礦廠的磨礦車間、重型機(jī)械廠等發(fā)出的極為強(qiáng)大的聲音能引起人們的聽力或生理上的障礙，這種聲音無論何時(shí)何地對誰都是噪聲.這種聲音雖然不太響，但它妨礙人們的交談、思考、學(xué)習(xí)、休息或傾聽其它的聲音.如摩擦聲、剎車聲等，聽后讓人感覺不悅的聲音。人們?nèi)粘Ｉ钪辛?xí)以為常的聲音，如戶外風(fēng)吹樹葉的沙沙聲等。極強(qiáng)的聲音干擾的聲音不愉快的聲音無影響的聲音10.1噪聲污染及其控制2023/2/5噪聲的特征1環(huán)境噪聲是一種感覺公害3暫時(shí)性局限性和分散性：影響范圍局限性聲源分布分散性210.1噪聲污染及其控制10.1.2噪聲的來源與危害噪聲的來源及其分類噪聲的來源工業(yè)噪聲社會生活噪聲交通噪聲建筑施工噪聲10.1噪聲污染及其控制2023/2/5聲源：向外輻射聲音的振動物體。工業(yè)噪聲：主要來自生產(chǎn)和市政施工等過程中的機(jī)械振動、摩擦、撞擊以及氣流振動等而產(chǎn)生的聲音。A.是造成職業(yè)性耳聾和年輕人禿頂?shù)闹饕?；B.噪聲源是固定不變的，污染范圍比交通噪聲小得多；C.防治措施相對容易。10.1噪聲污染及其控制2023/2/5一些機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲設(shè)備名稱加速時(shí)噪聲級dB(A)設(shè)備名稱加速時(shí)噪聲級dB(A)軋鋼機(jī)92-107柴油機(jī)110-125鼓風(fēng)機(jī)95-115汽油機(jī)95-110電鋸100-105紡紗機(jī)90-10010.1噪聲污染及其控制交通噪聲：交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來的。如汽車、火車、飛機(jī)等都是交通噪聲源。交通噪聲對環(huán)境影響較廣，尤其是在城市中汽車等交通運(yùn)輸工具較為集中，噪聲匯集已成為危害。A.城市環(huán)境噪聲的70%來自于交通噪聲；B.是活動的噪聲源，對環(huán)境的影響范圍極大；C.來自：喇叭聲、發(fā)動機(jī)聲、進(jìn)氣和排氣聲、啟動和制動聲、輪胎與地面的摩擦聲。10.1噪聲污染及其控制典型機(jī)動車輛噪聲級范圍車輛類型加速時(shí)噪聲級dB(A)車輛類型加速時(shí)噪聲級dB(A)重型貨車89-93轎車78-84輕型貨車82-90摩托車81-90公共汽車82-89拖拉機(jī)83-9010.1噪聲污染及其控制建筑施工噪聲：建筑施工過程中的大量不同性能的動力機(jī)械所產(chǎn)生的影響居民生活的噪聲。A.是暫時(shí)性的；B.隨著城市建設(shè)的發(fā)展，影響越來越廣泛；C.主要來自：打樁機(jī)、混凝土攪拌機(jī)、推土機(jī)等。10.1噪聲污染及其控制建筑施工機(jī)械噪聲級范圍機(jī)械名稱距聲源15m處加速時(shí)噪聲級dB(A)機(jī)械名稱距聲源15m處加速時(shí)噪聲級dB(A)打樁機(jī)95-105推土機(jī)80-95挖土機(jī)70-95鋪路機(jī)80-90混凝土攪拌機(jī)75-90鑿巖機(jī)80-10010.1噪聲污染及其控制社會生活噪聲：主要指街道和建筑物內(nèi)部各種生活設(shè)施、人群活動等產(chǎn)生的聲音。A.一般在80dB以下；B.來自：娛樂場所、商業(yè)活動中心、運(yùn)動場所、家用機(jī)械、電器設(shè)備等。10.1噪聲污染及其控制家庭噪聲來源及噪聲級范圍設(shè)備名稱噪聲級dB(A)設(shè)備名稱噪聲級dB(A)洗衣機(jī)50-80電視機(jī)100-83吸塵器60-80電風(fēng)扇30-65排風(fēng)機(jī)45-70電冰箱35-4510.1噪聲污染及其控制猜猜看？？1、超過多少分貝的噪聲會造成耳聾？

A125分貝B115分貝B2、當(dāng)噪聲強(qiáng)度達(dá)到多少分貝時(shí)，人的視覺細(xì)胞敏感性下降，識別弱光反應(yīng)時(shí)間延長？

A100分貝B90分貝B3、噪聲還會使色覺、視野發(fā)生異常。噪聲會對視野的作用是？

A減小視野B放大視野A4、適合人類生存的最佳聲音環(huán)境為多少分貝？

A15至45分貝B20至50分貝B10.1噪聲污染及其控制噪聲的危害A.影響休息，干擾生活40分貝是噪聲的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，一般認(rèn)為屬正常的環(huán)境聲音。在此以上便是有害的噪聲。噪聲危害對象主要是人，不過有必要指出，在過度寂靜的環(huán)境（例如在消音室）中，人也會感覺不適。噪聲的危害歸納起來有6個(gè)方面。50~60分貝則屬于較吵的環(huán)境，此時(shí)腦力勞動受到影響，談話也受到干擾。當(dāng)打電話時(shí)，周圍噪聲達(dá)65分貝則對話有困難；在80分貝時(shí)，則聽不清楚。在噪聲達(dá)80~90分貝時(shí)，距離約0.15米也得提高嗓門才能進(jìn)行對話。如果噪聲分貝數(shù)再高，實(shí)際上不可能進(jìn)行對話。在高噪聲環(huán)境下，神經(jīng)衰弱的發(fā)病率可達(dá)50%~60%以上。10.1噪聲污染及其控制B.損傷聽力

噪聲可以使人造成暫時(shí)性的和持久性的聽力損失，后者即耳聾。一般說來，85分貝以下的噪聲不至于危害聽覺，而超過85分貝則可能發(fā)生危險(xiǎn)。下表列出在不同噪聲級下長期工作時(shí)，耳聾發(fā)病率的統(tǒng)計(jì)情況。噪聲級(A)值(分貝)國際統(tǒng)計(jì)美國統(tǒng)計(jì)8000851089021189529281004140工作40年后噪聲性耳聾發(fā)病率（%）10.1噪聲污染及其控制C.影響人體健康

噪聲會引起人體緊張的反應(yīng)，刺激腎上素的分泌，導(dǎo)致心率改變和血壓升高?？梢哉f，20世紀(jì)生活中的噪聲是高血壓的人增多、心臟病惡化和發(fā)病率增加的一個(gè)重要原因。

噪聲會使人的唾液、胃液分泌減少，胃酸降低，從而易患胃潰瘍和十二指腸潰瘍。研究指出，某些吵鬧的工業(yè)企業(yè)里，潰瘍病的發(fā)病率比安靜環(huán)境的高5倍。

噪聲對人體的內(nèi)分泌機(jī)能也會產(chǎn)生影響。在高噪聲環(huán)境下，會使一些女性的性機(jī)能紊亂，月經(jīng)失調(diào)，孕婦流產(chǎn)率增高。另外噪聲也是刺激癌癥的病因之一。10.1噪聲污染及其控制D.影響兒童和胎兒的發(fā)育

在噪聲環(huán)境下，兒童的智力發(fā)育緩慢。有人作過調(diào)查，吵鬧環(huán)境下兒童智力發(fā)育比安靜環(huán)境中的低20%。

噪聲對胎兒也會產(chǎn)生有害影響。研究表明，噪聲使母體產(chǎn)生緊張反應(yīng)，會引起子宮血管收縮，以致影響供給胎兒發(fā)育所必需的養(yǎng)料和氧氣。有人對機(jī)場附近居民的一個(gè)初步的研究發(fā)現(xiàn)，噪聲與胎兒畸形有關(guān)。10.1噪聲污染及其控制E.損害動物

噪聲可以使奶牛產(chǎn)奶量降低，雞場的蛋雞產(chǎn)蛋率下降以及鳥類羽毛脫落，不下蛋，甚至內(nèi)出血死亡。如60年代初期，美國F104噴氣機(jī)做超聲速飛行試驗(yàn)，地點(diǎn)是俄克拉荷馬市上空，飛行高度為10000米，每天飛越八次，共飛行6個(gè)月。結(jié)果在飛機(jī)轟鳴聲的作用下，一個(gè)農(nóng)場的10000只雞被轟聲殺死6000只。10.1噪聲污染及其控制F.損害建筑物50年代曾有報(bào)道，一架以每小時(shí)1100千米的速度（亞音速）飛行的飛機(jī)，作60米低空飛行時(shí)，噪聲使地面一座樓房遭到破壞。在美國統(tǒng)計(jì)的3000件噴氣飛機(jī)時(shí)建筑物受損害的事件中，抹灰開裂的占43%，損壞的占32%，墻開裂的占15%，瓦損壞的占6%。

此外，由于飛機(jī)噪聲造成的經(jīng)濟(jì)損失，1968年約為40～185億美元，1978年約為60～277億美元。10.1噪聲污染及其控制10.1.3噪聲的標(biāo)準(zhǔn)與控制噪聲的標(biāo)準(zhǔn)10.1噪聲污染及其控制噪聲的控制10.1噪聲污染及其控制噪聲的控制A.聲源控制B.傳播途徑的控制C.接受者自身的防護(hù)從噪聲在傳播過程中的三個(gè)要素考慮：10.1噪聲污染及其控制聲源控制：減弱或消除噪聲的基本方法和最有效的手段1、選用發(fā)聲小的材料：用減振合金（如Mn-Cu-Zn）代替45號鋼，可減噪27dB(A)2、選用發(fā)聲小的結(jié)構(gòu)型式:將風(fēng)機(jī)葉片由直片形改成后彎形，可減噪10dB(A)3、選用發(fā)聲小的傳動方式:用皮帶傳動代替齒輪傳動可減噪16dB(A)改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)改進(jìn)生產(chǎn)工藝提高加工精度和裝配質(zhì)量加強(qiáng)行政管理1、用液壓代替沖壓2、用焊接代替鉚焊3、用斜齒輪代替直齒輪等若將軸承滾珠加工精度提高一級，則軸承噪聲可降低10dB(A)1、如在居民區(qū)附近使用的建筑施工機(jī)械設(shè)備，夜間必須停止操作2、市區(qū)內(nèi)汽車限速行駛、禁鳴喇叭等10.1噪聲污染及其控制聲源控制措施降噪效果，dB(A)敲打、撞擊加彈性墊10-20整機(jī)振動加隔振座10-25機(jī)械部件振動使用阻尼材料3-10機(jī)殼振動包覆、安裝隔聲罩3-30電機(jī)安裝隔聲罩10-20聲源控制降噪效果10.1噪聲污染及其控制傳播途徑控制傳播途徑控制鬧靜分開增大距離利用噪聲自然衰減作用，將聲源布置在離學(xué)習(xí)、休息場所較遠(yuǎn)的地方。利用聲源的指向性（方向不同，聲級不同），將噪聲源指向無人的地方。如高壓鍋爐的排氣口朝向天空，比朝向居民區(qū)可降低噪聲10dB(A)。改變方向林帶：40m寬的林帶可減噪10-15dB(A)隔聲障板的隔聲量可達(dá)25dB(A)磚墻(24cm厚)的隔聲量為30dB(A)設(shè)置屏障10.1噪聲污染及其控制接受者個(gè)人防護(hù)

在上述兩種控制方法失效時(shí)，應(yīng)采取耳塞、耳罩、防聲蠟棉和防護(hù)面具等個(gè)人防護(hù)措施。這些防護(hù)用具都要求嚴(yán)密不透氣，以便于隔聲，但有時(shí)設(shè)計(jì)成能通過一部分低頻聲或低強(qiáng)度聲，使得既能阻止噪聲，又不妨礙談話。10.2電磁輻射污染與防治10.2.1電磁輻射及輻射污染電磁輻射：以電磁波形式向空間環(huán)境傳遞能量的過程或現(xiàn)象稱為電磁輻射。電磁輻射污染：電磁輻射強(qiáng)度超過人體所能承受的或儀器設(shè)備所允許的限度時(shí)就構(gòu)成了電磁輻射污染。10.2電磁輻射污染與防治10.2.2電磁輻射污染源自然界電磁輻射源分類來源大氣與空氣輻射源自然界的火花放電、雷電、臺風(fēng)、火山噴煙等太陽電磁場源太陽的黑點(diǎn)活動與黑體放射等宇宙電磁場源銀河系恒星的爆炸，宇宙間電子移動等10.2電磁輻射污染與防治人工型電磁輻射源分類來源放電型電磁輻射源靜電感應(yīng)，白光燈，發(fā)電機(jī)，點(diǎn)火系統(tǒng)等工頻電磁輻射源高電壓、大電流的電力線場電氣設(shè)備射頻電磁輻射源廣播、電視與通訊設(shè)備的振蕩與發(fā)射系統(tǒng)（無線電發(fā)射機(jī)、雷達(dá)），醫(yī)用射頻利用設(shè)備（理療機(jī)）等建筑物反射高層樓群以及大的金屬構(gòu)件10.2電磁輻射污染與防治10.2.3電磁輻射源的傳播電磁輻射源的傳播空間輻射電子設(shè)備或電氣裝置工作時(shí)，不斷地向空間輻射電磁能量，場源中心區(qū)附近，電磁能量傳播以電磁感應(yīng)方式為主，影響儀器設(shè)備和人體。遠(yuǎn)離場源的廣大范圍內(nèi)則以空間輻射方式傳送電磁能量。當(dāng)射頻設(shè)備與其它設(shè)備之間有電線連接時(shí)或者共用一個(gè)電源時(shí)，電磁能量可以通過導(dǎo)線進(jìn)行傳播。導(dǎo)線傳播同時(shí)存在空間輻射與導(dǎo)線傳播所造成的電磁污染。復(fù)合污染10.2電磁輻射污染與防治10.2.4電磁輻射污染對人體健康的危害

電磁輻射可分為長波、中波、短波和微波輻射，其波長愈短，生物活性越高，對人體危害愈大。A.中短波對人體的危害

處于中、短波頻段電磁場的人員，經(jīng)過一定時(shí)間的暴露，將產(chǎn)生身體不適感，例如頭疼、失眠、乏力、記憶衰退，嚴(yán)重者可引起神經(jīng)衰弱癥候群和植物神經(jīng)功能失調(diào)。但這種癥候在脫離作用區(qū)后一定時(shí)間便可消失，不會形成永久性損傷。10.2電磁輻射污染與防治B.微波對人體的危害

長期經(jīng)受微波輻射的人員，癌癥發(fā)病率較高，其子女畸形兒出現(xiàn)率也很高；頭部長期受微波照射后，輕則患神經(jīng)衰弱癥等，重則造成腦組織損傷；高強(qiáng)度微波連續(xù)照射全身，可使體溫升高，產(chǎn)生高溫生理反應(yīng)，例如心率加快、血壓升高、呼吸急促、喘息、出汗等，嚴(yán)重者還會出現(xiàn)抽搐和呼吸障礙，甚至死亡；微波對人類的眼睛和生殖功能也有嚴(yán)重的危害。

此外，強(qiáng)電磁輻射還會對某些武器彈藥構(gòu)成威脅。例如，高頻強(qiáng)電磁輻射能使導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)失靈，可使金屬器件之間互相撞擊打火而導(dǎo)致火藥的燃燒與爆炸，危及人身安全；或可使自動化邏輯系統(tǒng)失靈。

微波對生物體造成的傷害作用和生理影響，主要是所謂“加熱”作用的結(jié)果。微波照射到生物體上，一部分被反射回去，一部分被吸收，能被生物體吸收的那部分微波的能量，大都轉(zhuǎn)化為分子的動能，使細(xì)胞溫度升高，這就是“加熱”作用。10.2電磁輻射污染與防治10.2.5電磁輻射污染的防護(hù)電磁輻射污染防治采用各種技術(shù)方法，將電磁波輻射的作用與影響控制在指定的空間范圍內(nèi)，將其輻射強(qiáng)度抑制在允許的范圍內(nèi)。電磁屏蔽分為：主動屏蔽和被動屏蔽兩類。利用某些材料構(gòu)成電磁波的吸收部件，如泡沫吸收材料、涂層材料和塑料板吸收材料等，可以吸收微波能量，并使之衰減。將屏蔽在電磁波作用下感應(yīng)生成的輻射電流導(dǎo)人大地，以免屏蔽體本身成為射頻電磁波的二次輻射源。1注意室內(nèi)辦公和家用電器的設(shè)置2注意使用辦公和家用電器時(shí)間3注意人體與辦公和家用電器距離電磁屏蔽電磁吸收射頻接地個(gè)人防護(hù)10.3放射性污染及其防治10.3.1放射性污染定義：環(huán)境中的放射性，來源有天然的和人為的兩種。所謂放射性污染目前是指由于人類活動排放出的放射性污染物造成的環(huán)境污染和人體危害。兩種基本類型的放射線顆粒狀的輻射α粒子

β粒子電磁輻射無線電波微波紫外線Γ射線X-射線γα、β、γ射線。α射線實(shí)質(zhì)上就是氦原子核流，它的電離能力強(qiáng)，但穿透力弱，一張薄紙就可擋??；β射線實(shí)質(zhì)上就是電子流，電離能力較α射線弱，而穿透力較強(qiáng)，故常用于放射治療；γ射線本質(zhì)上同X射線一樣，是一種波長極短，能量甚高的電磁波，是一種光子流，不帶電，以光速運(yùn)動，具有很強(qiáng)的穿透力。因此常常用于放射治療。Alpha粒子Alpha粒子(記作α)是一種原子核或者不穩(wěn)定原子發(fā)出的電離波。他們是包含兩個(gè)質(zhì)子兩個(gè)中子的原子內(nèi)大碎片。Alpha發(fā)射源原子序數(shù)镅-24195钚-23694鈾-23892釷-23290鐳-22688氡-22286釙-21084Therearemanyalphaemittingradioactiveelements,bothnaturalandmanmade.YoucanfindfactsheetsforseveralkeyalphaemittersattheRadionuclidespage:

Beta粒子β射線源:氚鈷-60鍶-90锝-99碘-129碘-131銫-137Beta粒子是被放射性原子核發(fā)出的核內(nèi)碎片。他們基本等同于電子，二者的不同點(diǎn)在于β粒子來源于核內(nèi)，而電子來源于核外。Gamma射線γ射線是一群電磁波能量——光子。γ光子是電磁光譜中最有活力的光子。γ射線（γ光子）從不穩(wěn)定的放射性原子核中發(fā)出來。γ放射核素是應(yīng)用最廣泛的放射源。目前為止最有用的是以下三種：鈷-60,

銫-137,锝-99m.10.3放射性污染及其防治放射性污染的來源放射性污染的來源核燃料利用人工放射性最主要的產(chǎn)生源之一。核工業(yè)各部門、各環(huán)節(jié)排放的廢氣、廢水、廢渣是造成環(huán)境放射性污染的主要原因。核爆炸在瞬間能產(chǎn)生穿透性很強(qiáng)的核輻射，同時(shí)產(chǎn)生大量放射性核素。前者稱為瞬間核輻射，后者稱為剩余核輻射。核試驗(yàn)醫(yī)療和生命科學(xué)，如化療等。建筑材料，某些天然的花崗巖、土坯及用工業(yè)廢渣制成的磚瓦等建筑材料含有一定的放射性元素（例如氡等）。其他來源10.3放射性污染及其防治放射性污染的影響和危害A.放射性氣體對人體產(chǎn)生危害的方式1浸沒照射：人體浸沒在放射性污染的空氣中，全身和皮膚會受到外照射3沉積在地面的放射性物質(zhì)對人體產(chǎn)生的照射，如產(chǎn)生γ外照射或通過食物鏈而轉(zhuǎn)移到人體內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)照射。2吸入照射：吸入放射性氣體，使全身或甲狀腺、肺等器官受到內(nèi)照射10.3放射性污染及其防治放射性污染的影響和危害B.放射性物質(zhì)進(jìn)入人體的途徑

放射性物質(zhì)主要是通過食物鏈經(jīng)消化道進(jìn)入人體；其次是經(jīng)呼吸道進(jìn)入人體；通過皮膚吸收的可能性很小。過量的放射性物質(zhì)進(jìn)入人體（即過量的內(nèi)照射劑量）或受到過量的放射性外照射，會發(fā)生急性的或慢性的放射病。引起惡性腫瘤、白血病，或損害其它器官，如骨髓、生殖腺等。10.3放射性污染及其防治放射性污染的影響和危害劑量（雷姆）影響100000幾分鐘內(nèi)死亡10000幾小時(shí)內(nèi)死亡1000幾天內(nèi)死亡700幾個(gè)月內(nèi)90％死亡，10％幸免200幾個(gè)月內(nèi)10％死亡，90％幸免100

沒有人在短期內(nèi)死亡，但是大大增加了患癌癥和其它縮短壽命疾病的機(jī)會，女子永遠(yuǎn)不育，男子在2～3年內(nèi)也不育。10.3放射性污染及其防治10.3.2放射性污染的防治放射性污染的防治放射性廢水：放射性廢液一般用固化法處理或在地下池貯存。放射性固體廢棄物：主要有焚燒，洗滌和深埋。外輻射防護(hù)：降低時(shí)間，增大距離和屏蔽法。放射性廢氣：