07环科概论-物理污染及其防治
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物理污染及其防治PPT课件
.
17
➢ 噪声级
•昼夜等效 A声级Ldn 反映夜间噪声对人的干扰大于白天。
L d n 1l0 g 1 [ 1 { 1 5 0 .1 L 0 d 9 10 .1 ( 0 L n 1)] 0d } (A B ) 24
白天（7:00~22:00）的等级A声级
夜间22:00~7:00）的等级A声级
• 统计A声级LN反映噪声的时间分布特性。 L10——表示10%的时间内所超过的噪声级； L50——表示50%的时间内所超过的噪声级； L90——表示90%的时间内所超过的噪声级； 课堂练习3 L20=75 dB 表示什么意思？
• 等效连续A声级LAeq将随时间变化的声级变为等声能稳 定地声级，被公认为当前评价声音的一种最佳方法。
L e(q A )1l0g 1 T210 0 .1L Pd t(d A )B
T 2T 1 T1
1n
Leq (A)10 lg
1L 0i/10 dB (A)
ni1
等间隔时间t读的噪声 级
读得的噪声级Li的总个数
LW 10lgW dB W0
声功率，W 基准声功率，取10-12W
.
13
➢ 声压与声压级
在声音传播的过程中，空气压力相对于大气压力
的压力变化称为声压。
单位：帕，微巴
LP
10
lg
P2 P02
dB
1帕=1牛顿/米2 1微巴=1达因/厘米2
1帕=10微巴
20 lg P dB
1巴=106微巴
P0
声压，Pa
.
涉案路灯
3
图为当年发生事故后 的切尔诺贝利核电站
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
物理性污染与防治
注意：声功率仅仅是声源功率中以声波形式辐射出的一 小部分功率。
波阵面面积
媒质体积：V，垂直于x轴方向截面积：S。 厚度△x= x2- x1，声波从x1到x2经过时间t。 2 P2 0 e P I DC C 2 C 0 0
S
2 pe D 0C 2
S
W IS
0
x1
x2
0 — 媒质密度
表示与静态压强的差（即压强的起伏变化量），单位Pa。
三、声音的频谱
1、频程
① 频程
把宽广的频率变化范围划分为若干小区间，称这些小区 间为频程（或频带）。
② 频程数n
f2 2n f1
f1、f2为任一频程的下限频率和上限频率
当n=1/3,称为1/3倍频程，n=1称倍频程。各频程的中心频值:
f0
1、分贝
级：用对数标注时，确定基准量后对被量度量与基 准量的比值求对数，求出的对数值称为被量度量的级 。
贝尔：如果所取对数是以10为底，则级的单位为贝尔 （B）。 分贝：将1贝尔分为10档，每一档的单位称为分贝（dB ）。
2、声压级、声强级和声功率级
（1）声压级（Lp）
pe 2 pe 定义式：L 10 lg (dB) 20 lg p 2 p0 p0
2 p x 2 2 p y 2 2 p 1 2 z 2 c2 t 2 p
或记作
2 p
1 2 p c 2 t 2
—拉普拉斯算符 x y z
声振动作为宏观物理现象，必须满足三个基本的物理定律 ： 牛顿第二定律、质量守恒定律以及温度、体积等状态参数的状态 方程。 u ( p p p ) 牛顿第二定律导出声波的运动方程： t x y z
第一章
波阵面面积
媒质体积：V，垂直于x轴方向截面积：S。 厚度△x= x2- x1，声波从x1到x2经过时间t。 2 P2 0 e P I DC C 2 C 0 0
S
2 pe D 0C 2
S
W IS
0
x1
x2
0 — 媒质密度
表示与静态压强的差（即压强的起伏变化量），单位Pa。
三、声音的频谱
1、频程
① 频程
把宽广的频率变化范围划分为若干小区间，称这些小区 间为频程（或频带）。
② 频程数n
f2 2n f1
f1、f2为任一频程的下限频率和上限频率
当n=1/3,称为1/3倍频程，n=1称倍频程。各频程的中心频值:
f0
1、分贝
级：用对数标注时，确定基准量后对被量度量与基 准量的比值求对数，求出的对数值称为被量度量的级 。
贝尔：如果所取对数是以10为底，则级的单位为贝尔 （B）。 分贝：将1贝尔分为10档，每一档的单位称为分贝（dB ）。
2、声压级、声强级和声功率级
（1）声压级（Lp）
pe 2 pe 定义式：L 10 lg (dB) 20 lg p 2 p0 p0
2 p x 2 2 p y 2 2 p 1 2 z 2 c2 t 2 p
或记作
2 p
1 2 p c 2 t 2
—拉普拉斯算符 x y z
声振动作为宏观物理现象，必须满足三个基本的物理定律 ： 牛顿第二定律、质量守恒定律以及温度、体积等状态参数的状态 方程。 u ( p p p ) 牛顿第二定律导出声波的运动方程： t x y z
第一章
物理性污染与防治
噪音污染与环境保护
噪音污染已成为城市生活中的一个普遍问题，为保护环境、维护人民的身 心健康，需要加强对噪音污染的防治工作。只有通过协调各方力量，制定 有效的措施，才能更好地减少噪音污染对生态环境和人类社会的危害。
● 04
第4章 振动对环境的影响与防治
振动的产生原因
振动是指物体周围介质或物体本身的运动，产 生振动的原因有交通运输振动、工业设备振动 和自然地震振动。这些振动源会对环境造成影 响，需要采取相应的防治措施。
● 02
第二章 固体废弃物的处理与利用
固体废弃物分类
可回收垃圾
01 废纸张、废金属等
有害垃圾
02 废电池、废荧光灯管等
厨余垃圾
03 食物残渣、厨余废弃物等
固体废弃物处理方法
垃圾分类
将不同种类的垃圾分类 投放，便于后续处理
堆肥处理
将有机垃圾堆肥，制 成有机肥料用于农作 物生长
焚烧处理
利用高温焚烧将垃圾还 原为灰渣和烟气
噪音污染源头复杂，难 以有效控制
技术不足
目前噪音控制技术尚未 完全成熟，治理难度大
成本高昂
噪音治理需要大量资金 投入，对社会经济造成 一定压力
噪音污染的后果
生活质量下降
长期承受噪音干扰会导 致生活质量下降
社会安定受影响
噪音污染会对社会的 稳定产生负面影响
健康问题增加
噪音污染会导致人体健 康问题增加
固体废弃物处理与利用的意义
减少资源浪费
利用废弃物进行再生利 用，减少资源消耗
促进可持续发展
资源化利用促进经济 可持续发展，实现循 环经济的目标
降低环境污染
有效处理固体废弃物， 减少对环境的污染
结语
第六章 物理性污染及其防治
二、 噪声的量度与评价 噪声的描述方法可分为两类：一类是把噪声作为单纯的物理扰动，用 描述声波特性的客观物理量来反映，这是对噪声的客观量度；另一类则 涉及人耳的听觉特性，根据人们感觉到的刺激程度来描述，因此被称为 对噪声的主观评价。
环境保护概论
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
环境保护概论
主 编：陈 林 徐 慧
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
第六章 其他物理性污染及其防治
本章要点
本章所讲的这几种环境污染是物理因素引起的非化学性污染，这 种污染形成时很少给周围环境留下具体污染物。但已成为现代人类尤 其是城市居民感受到的公害。例如，噪声就是影响最大、最易激起受 害者强烈不满的环境污染，而反映噪声污染问题的投诉也高居各类污 染的首位。但是有的物理性污染如电磁波和光，无色无味很隐蔽，无 明显和直接的危害，因而没有引起人们的足够重视。本章节主要描述 噪声污染、放射性污染、电磁辐射及热污染的危害及其防治的原理。
在急性放射病恢复以后，经一段时或在低剂量照射后的数月、数年、 甚至数后代还会产生辐射损伤的远期效应，如致癌、白血病、白内障、 寿命缩短、影响生长发育等，甚至对遗传基因产生影响，使后代身上出 现某种程度的遗传性疾病。
环境保护概论
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
三、放射性污染的防护和处理
一、放射性辐射源
（一）天然辐射源 天然辐射源是自然界中天然存在的辐射源，人和其他生物体受到天然 辐射源的照射（天然本底辐射）可分为外照射和内照射。外照射主要来 自宇宙射线以及地面上天然放射性核素发射的γ射线和β射线对人体的 外照射，内照射则是通过呼吸道和消化道进入人体内的以及人体组织内 本身存在的天然放射性核素造成的辐照。这种情况从人类诞生起就已如 此，人类适应这种辐射。 天然辐射源所产生的总辐射水平称为天然放射性本底，它是环境是否 受到放射性污染的基本标准。 环境中天然辐射本底主要有宇宙射线，宇生放射性核素和原生放射性 核素发射的辐射这三种部分组成。
环境保护概论
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
环境保护概论
主 编：陈 林 徐 慧
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
第六章 其他物理性污染及其防治
本章要点
本章所讲的这几种环境污染是物理因素引起的非化学性污染，这 种污染形成时很少给周围环境留下具体污染物。但已成为现代人类尤 其是城市居民感受到的公害。例如，噪声就是影响最大、最易激起受 害者强烈不满的环境污染，而反映噪声污染问题的投诉也高居各类污 染的首位。但是有的物理性污染如电磁波和光，无色无味很隐蔽，无 明显和直接的危害，因而没有引起人们的足够重视。本章节主要描述 噪声污染、放射性污染、电磁辐射及热污染的危害及其防治的原理。
在急性放射病恢复以后，经一段时或在低剂量照射后的数月、数年、 甚至数后代还会产生辐射损伤的远期效应，如致癌、白血病、白内障、 寿命缩短、影响生长发育等，甚至对遗传基因产生影响，使后代身上出 现某种程度的遗传性疾病。
环境保护概论
合肥工业大学出版社
“十二五”环境科学与工程系列规划教材
三、放射性污染的防护和处理
一、放射性辐射源
（一）天然辐射源 天然辐射源是自然界中天然存在的辐射源，人和其他生物体受到天然 辐射源的照射（天然本底辐射）可分为外照射和内照射。外照射主要来 自宇宙射线以及地面上天然放射性核素发射的γ射线和β射线对人体的 外照射，内照射则是通过呼吸道和消化道进入人体内的以及人体组织内 本身存在的天然放射性核素造成的辐照。这种情况从人类诞生起就已如 此，人类适应这种辐射。 天然辐射源所产生的总辐射水平称为天然放射性本底，它是环境是否 受到放射性污染的基本标准。 环境中天然辐射本底主要有宇宙射线，宇生放射性核素和原生放射性 核素发射的辐射这三种部分组成。
环境学课件 第九章+物理污染及其防治
引起胎儿或儿童的听力损失或耳聋 影响儿童的智力发育
27
资源环境学院
环境物理性污染控制 Environmental Physical Pollution Control
儿童的发育尚未成熟，各组织器官十分娇嫩，不论是体 内的胎儿还是刚出世的孩子，噪声均可损伤听觉器官， 使听力减退或丧失。 据统计，当今世界上有7000多万耳聋者，其中相当部分 是由噪声所致；专家研究已经证明，家庭室内噪音是造 成儿童聋哑的主要原因，若在85分贝以上噪声中生活， 耳聋者可达5%。
20
资源环境学院
环境物理性污染控制 Environmental Physical Pollution Control
2、噪声对睡眠的干扰
睡眠：瞌睡阶段—入睡阶段—睡着阶段—熟睡阶段 睡眠质量好坏，取决于熟睡阶段，时间越长，睡眠越好。 噪声促使人们由熟睡向瞌睡阶段转化，缩短睡眠时间；
有时刚要进入熟睡便被噪声惊醒，使人不能进入熟睡阶
段，从而造成人们多梦，睡眠质量不好，不能很好休息。
噪声会影响人的睡眠质量，强烈的噪声甚至使人无法入 睡，心烦意乱。
21
资源环境学院
环境物理性污染控制 Environmental Physical Pollution Control
3、噪声对交谈、通讯、思考的干扰
噪声级 /dB(A) 45
55 65 75 85
15
噪声危害
资源环境学院
环境物理性污染控制 Environmental Physical Pollution Control
(一)对人体的生理影响
(二)对人体的心理影响
(三)对孕妇和胎儿的影响
(四)对生产活动的影响 (五)对动物的影响
环境保护概论：第6章物理性污染及其防治
LP+10lg4πr2＝ LP+20lgr＋11 • 对于半球面声波，距离声源半径微r，则有： LW=
LP+10lg2πr2＝ LP+20lgr＋8
（三）噪声级的合成
1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。 2、声强级：声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。 假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、 I2、… In
一些机械设备产生的噪声
设备名称
加速时噪声级， dB(A)
设备名称
加速时噪声级， dB(A)
轧钢机
92-107
柴油机
110-125
鼓风机
95-115
汽油机
95-110
电锯
100-105
纺纱机
90-100
交通噪声：
城市环境噪声的70%来自于交通噪声；
是活动的噪声源，对环境的影响范围极大；
来自：喇叭声、发动机声、进气和排气声、启 动和制动声、轮胎与地面的摩擦声
典型机动车辆噪生级范围
车辆类型 重型货车 轻型货车 公共汽车
加速时噪声 级，dB(A)
89-93
82-90
82-89
车辆类型
加速时噪声级， dB(A)
轿车
78-84
摩托车
81-90
拖拉机
83-90
建筑施工噪声：
是暂时性的； 随着城市建设的发展，影响越来越广泛； 来自：打桩机、混凝土搅拌机、推土机等
略不计。则总声压级为92.1dB。
（四）噪声级的相减
1、噪声级相减是按照能量的相减进行的。
• 噪声级的相减与相加类似，实质都是声能的加和减。 • 例：室内有两个噪声源，同时工作时总声压级为82dB，当
LP+10lg2πr2＝ LP+20lgr＋8
（三）噪声级的合成
1、噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。 2、声强级：声强与能量成正比。总声强等于各声强之和。 假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、 I2、… In
一些机械设备产生的噪声
设备名称
加速时噪声级， dB(A)
设备名称
加速时噪声级， dB(A)
轧钢机
92-107
柴油机
110-125
鼓风机
95-115
汽油机
95-110
电锯
100-105
纺纱机
90-100
交通噪声：
城市环境噪声的70%来自于交通噪声；
是活动的噪声源，对环境的影响范围极大；
来自：喇叭声、发动机声、进气和排气声、启 动和制动声、轮胎与地面的摩擦声
典型机动车辆噪生级范围
车辆类型 重型货车 轻型货车 公共汽车
加速时噪声 级，dB(A)
89-93
82-90
82-89
车辆类型
加速时噪声级， dB(A)
轿车
78-84
摩托车
81-90
拖拉机
83-90
建筑施工噪声：
是暂时性的； 随着城市建设的发展，影响越来越广泛； 来自：打桩机、混凝土搅拌机、推土机等
略不计。则总声压级为92.1dB。
（四）噪声级的相减
1、噪声级相减是按照能量的相减进行的。
• 噪声级的相减与相加类似，实质都是声能的加和减。 • 例：室内有两个噪声源，同时工作时总声压级为82dB，当
《物理性污染与防治》课程教学大纲
物理性污染与防治Physical Pollution and Prevention一、课程基本情况课程类别：专业任选课课程学分：2 学分课程总学时：32 学时，其中讲课：32学时，实验：0 学时，上机：0学时，实习0学时，课外：0学时课程性质：选修开课学期：第6学期先修课程：环境工程原理适用专业：环境工程教材：《物理性污染控制》，高等教育出版社，陈杰瑢，2007开课单位：环境科学与工程学院环境科学系二、课程性质、教学目标和任务课程主要介绍几种物理性污染，包括噪声污染、振动污染、电磁污染、放射性污染、热污染、光污染的产生、危害、评价方法和防治措施。
通过教学使学生一方面掌握必要的理论基础知识，另一方面培养学生根据工程实际进行污染控制方案的设计能力。
三、教学内容和要求1．第一章绪论第一节物理环境与环境物理学（0.5学时）（1）了解物理环境的基本概念（2）理解环境物理学及产生、发展和研究特点（3）掌握环境物理学的学科体系第二节物理性污染及其研究内容（0.5学时）（1）理解物理学污染及其特点（2）掌握物理性污染的研究内容2．第二章噪声污染及其控制第一节概述（1学时）（1）了解声音和噪声（2）理解噪声的特点与影响（3）掌握噪声控制的程序和主要方法重点：噪声控制的程序和主要方法难点：噪声控制的程序和主要方法第二节声学基础（3学时）（1）了解声波的形成和基本物理量（2）理解声音的频谱和波动方程（3）掌握声压级的计算和声波的传播特性重点：声压级的计算和声波的传播特性难点：声压级的计算和声波的传播特性第三节噪声的评价和标准（2学时）（1）了解噪声的标准（2）掌握噪声的测量和评价方法重点：噪声的测量和评价方法难点：噪声的测量和评价方法第四节吸声（3学时）（1）了解吸声降噪的基本程序（2）理解材料吸声和结构吸声的原理（3）掌握室内吸声降噪的方法重点：室内吸声降噪的方法第五节隔声（3学时）（1）了解隔声降噪的基本程序（2）理解单层匀质墙的隔声原理（3）掌握隔声罩、隔声间和隔声屏的隔声方法重点：隔声罩、隔声间和隔声屏的隔声方法第六节消声（3学时）（1）了解消声降噪的评价指标（2）理解阻性消声和抗性消声的原理（3）掌握消声器的设计方法重点：消声器的设计方法第七节有源噪声控制简介（1学时）（1）了解有源噪声控制的工程应用（2）理解有源噪声控制的原理3．第三章振动污染及其控制（3学时）（1）了解振动的基本特性（2）理解振动的评价与标准（3）掌握振动控制技术及其应用重点：振动控制技术及其应用4．第四章电磁辐射污染及其防治（3学时）（1）了解电磁辐射的污染及危害（2）理解电磁辐射防护标准（3）掌握电磁辐射的防护基本原则和防治技术5．第五章放射性污染及其控制（3学时）（1）了解放射性辐射剂量学基础（2）熟悉放射性废物及防护标准（3）掌握放射性废物的处理技术和放射性污染去污技术6．第六章热污染及其控制（3学时）（1）了解热污染和热环境对人类的影响（2）熟悉水体热污染和大气热污染的影响（3）掌握热污染控制技术7．第七章光污染及其控制（3学时）（1）了解光环境和光量度（3）理解光环境评价与质量标准（3）掌握光污染的防治措施四、课程考核（1）作业等：作业：6次；（2）考核方式：闭卷考试（3）总评成绩计算方式：平时成绩10%、期中考试成绩20%、期末考试成绩70%五、参考书目1、《物理性污染与防治》，化学工业出版社，陈亢利，20062、《物理污染控制工程技术与实践》，化学工业出版社；孙颖，2008。
第七章 物理污染及其防治
I P / c
2
声 压
介质的密度 （千克/米2）
声音的传播速度 （米/秒）
I LI 10 lg dB I0 声强，W/m2
基准声强，取10-12W/m2
声功率与声功率级
• 声功率 在单位时间内声源发射出来的总产能。 • 声功率的大小反映声源辐射声能的本领。
• 单位瓦特（W）
LW
声功率，W
隔声墙、隔声罩、隔声间和声屏障等。砖、钢筋混凝
土、钢板和厚木板等 防止振动能量从振源传播出去。如金属弹簧、橡胶垫等。
减少壳板振动引起的辐射噪声：消耗振动的能量并变成 热能散失掉
利用声学手段降噪实例（隔声）
北京轻轨铁路两侧的声屏障
隔声窗
利用声学手段降噪实例（消声）
锅炉烟囱消声器
汽车消声器
利用声学手段降噪实例（吸声）
P LP 10 lg 2 dB P0 P 20 lg dB P0
2
单位：帕，微巴 1帕=1牛顿/米2 1微巴=1达因/厘米2 1帕=10微巴 1巴=106微巴 正常人耳对1000Hz声音刚刚
能够察觉到的最低声压值
声压，Pa
基准声压，取2×10-5Pa
声强与声强级
1秒钟内通过与声音前进方向成垂直的、1平方米 面积上的能量称为声强。（单位：瓦/米2）
假设存在两个噪声源，声压级分别为L1、L2，且L1>L2 ， 则有： L＝L1＋ △L 其中△L可查表，当两个声源中的一个声压级超出另一 个10dB以上，则较弱的噪声可以忽略不计。
L1-L2（dB） 0 △L=10lg [1+ 10 —0.1(L1-L2 )]（dB） 3
1
2 3 4 5 6 7 8 9
了吕某等4户居民起诉华北电网有限 公司北京电力公司高压线电磁辐射环 境污染纠纷案。2002年，电力公司在 原告住宅附近架设了220千伏高压输 电线路及塔台，并于2004年2月正式 投入使用。原告称强大电磁辐射对其 身体伤害极大，在家中长时间停留即 会出现头晕、心跳加快、失眠、烦躁 等症状。庭审过程中，原告要求被告 重新择址架设线路或给其在远离输电 线路的地方安置住宅。
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A、B、C、D计权特性曲线
B.等效声级-统计声级
• 用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的 影响。即某段时间内的A声级按能量的平均值， 又称等效连续声级或平均声级
• 计算公式
LAeq,T
10 lg( 1 T
T 100.1LpA dt)
0
LpA—某时刻t的瞬时A声级，dB T——规定的测量时间，s
B.吸收剂量（D）
• 单位质量物质受辐射后吸收的辐射能量。单位戈瑞（Gy） ，曾用拉德(rd)。
• 1Gy=1J/kg=100rad
C.剂量当量
• 吸收剂量与其他修正因素的乘积。单位希沃特（ Sievert，S），1S=1J/kg
• H=DQN
– D为吸收剂量（Gy）；Q为品质因子；N为其他所有修 正因素的乘积
声能→人耳→感觉（主观性） 受到抱怨和控告多
噪声污染无积累、无后效作用 一旦声源停止，噪声便会消失 转为空气分子无规则运动热能
二、噪声的评价
B.声强I和声强级
• 声强：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直的单位面 积上的平均声能。单位为W/m2
• I=W/4πr2，距声源越远，声强越小，声越弱
声强级
• 定义：声强I与基准声强I0之比的对数值。
• LI＝10lgI/I0
– I—声强（W/m2） – I0—基准声强，为10-12W/m2
C.声压与声压级
• 声波与传感器作用时，与无声波情况相比较，多 出的附加压强称为声波的声压。
• 声强与声压的关系I=p2/ρc • 声压级：声压级别大小 • Lp＝10lg(P2/P02)＝20lg(P/P0)
C.接受者的防护
4.噪声利用 •生产中安全信号—报警器 •防盗手段—电子防盗装置 •去除杂草、干燥食物
第二节
振动污染
一、振动的危害
• 振动是一种周期性往复运动；不平衡和相互碰撞 产生
– 空气声、固体声
1.对建筑物及其他的损害
• 结构、刚度和强度
2.对人体健康危害
• 振动频率—< 30—100 >，共振 • 振幅（高频）及加速度（低频） • 作用时间 • 体位、姿势
B.对生产生活的影响
• 干扰语言通讯
C.对建筑物影响
噪声/dB 主观反映 通话距离/m 通话质量
45
安静
10
很好
• 140dB • 160dB玻璃碎
55
稍吵
65
吵
75
很吵
3.5
好
1.2
较困难
0.3
很困难
85
太吵
0.1
不可能
四、噪声的控制
1.噪声标准与立法 A.环境噪声标准
类别
区域
白天 夜晚
特殊住宅区
活、工作和休息的声音统称为噪声
2.环境噪声污染
• 是指所产生的环境噪声超过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
3.噪声来源
交通、工厂、建筑施工、社会生活
4.噪声(Noise) 污染特征
局限性和分散性 感觉公害 暂时性
噪声源的分布广泛而分散 传播过程中能量会衰减，影响范围有限 不带来有毒有害的污染物质
理 2.加强防范意识
A.居室氡气污染
•
α
β、γ
• 222Rn → 218Po → → → → → → → 206Pb
• 主要来源：建筑材料、泥土和大气
• 慎重选择建材
• 室内保持通风
• 简单检测
B.防止意外事故
• 电离性
– α>β>γ
• 穿透性
– γ>β>α
• 使某些物质产生荧光 • 生物效应
– γ射线育种、灭菌等
3.放射性度量单位
A.放射活度
• 放射性强度，放射性物质在单位时间内所发生的核衰变数 目。单位贝克勒尔（ Becquerel ，Bq），曾用居里（Ci）
• 1Bq表示放射性核素在1S内发生一次衰变 • 1g的镭放射性活度有3.7×1010Bq（1Ci）
• 当L1=L2时 • L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+
10L2/10)=10lg(2×10L1/10)=10lg2+L1 • ∴L1+2≈L1+3 • 即作用于某一点的两个声源声压级相等时，其合
成后的总声压级比一个声源的声压级增加3dB。
• 例：两个96dB噪音合成，L总=96+3=99
C.噪声的评价方法
工作程序 • 拟定评价大纲
– 开展环境影响评价的工作依据
• 收集基础资料 • 进行现状调查 • 选定预测模式 • 噪声影响评价 • 提出噪声治理措施
三、噪声的危害
人体
工作
噪
声
动物
物质 结构
对生理影响 对心理影响 对特殊人群
儿童 孕妇 老人 病人 其他…
睡眠 听力 疾病 急慢性 其他…
• 多声源叠加时，可逐次两两叠加，所得结果与叠 加次序无关
2.噪声的主观评价
• A.计权声级：声级计中计权网络（特殊滤波器） 测得的声压级，简称声级
传声器 前置放大器
计权网络 A B
输出放大器
C
滤波器
检波器
指示器
输 出
• A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性 • B计权声级是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性 • C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性 • D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量
– P-声压（Pa） – P0-基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000Hz纯音人耳
刚能听到的最低声压
D.噪声的叠加和相减
• 两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加
• 声能量和声强可以代数相加 • W总=W1+W2；I总=I1+I2 • 但声压不能直接相加
∵I1＝P12/ρc ，I2＝P22/ρc ∴P总2＝P12+P22 又∵(P1/P0)2＝10L1/10，(P2/P0)2＝10L2/10 ∴L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+ 10L2/10)
二、振动的评价
• 振动对人体影响的4种情况 1.振动的感觉阈
• 刚能感觉到
2.不适阈
• 感觉到不舒服
3.疲劳阈
• 产生心理和生理反应
4.危险阈
• 心理、生理影响，病理损伤
三、振动污染的控制
1.减少振动
• 平衡
2.防止共振
• 改变频率
3.采取隔振措施
• 减小或隔离振动的传递 • 隔离振源和隔离响应
A.对人体的影响
• 干扰睡眠，影响工作效率
– 连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人 熟睡时间 缩短
– 突然的噪声可使人惊醒
• 一般 40dB连续噪声可使10%的人受影响
• 70dB连续噪声可使50%的人受影响
• 突然的噪声 40dB时，使10%的人惊醒
• 60dB时，使70%的人惊醒
• 损伤听力，造成噪声性耳聋
• 声源控制-降低声源辐射功率；控制噪声的传播途径；对 接受者进行防护
3.控制技术措施
A.声源控制 – 改进机械设计：材料、结构、传动方式 – 改进生产工艺 – 提高加工精度和装配质量 – 加强行政管理
B.传播途径控制
• 闹静分开、增大距离：合理规划布局 • 改变方向：声源的指向性 • 设置屏障
– 吸声、隔声、消声 – 减振、隔振
环境科学概论
环境科学与工程学院
第七章
物理性污染及其防治
本章主要内容
• 噪声污染 • 振动污染 • 放射性污染 • 光污染与防护 • 电子波污染 • 热污染及其防治
第一节
噪声污染
一、环境噪声的特征与噪声源
1.概念
• 从物理上判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声 • 从主观感觉上判断，凡是人们不需要的，干扰人的正常生
2.放射性污染源
A.天然辐射源 •宇宙射线和天然放射性核素 •自然环境中本来存在着的宇宙射线和天然放射性物 质，统称为天然放射性本底，是判定环境是否受到 放射性污染的基础。 B.人工辐射源 •核试验
– 核试验产生的放射性核素有核裂变产物和中子活化产 物
• 核工业 • 意外事故
– 核泄漏（切尔诺贝利核电站，1986；日本福岛，2012 ；美国三哩岛，1979；……）
第三节
放射性污染
一、放射性及其度量单位
1.放射性物质 • 具有自发地放射出射线特征的物质 • 原子核不稳地，发生转变，放出射线 • 射线种类 • α射线：氦原子核，具有高速运动的α粒子 • β射线：电子流 • γ射线：波长＜10-8nm
2.放射线性质
• 具有一定的能量
– β射线：0～4meV – γ射线：几十eV～几meV
例 已知有8个声源作用于一点，声压级分别为70、 70、75、82、90、93、95、100dB，求总合成 声压级L
70 70 75 82 90 93 95 100 70 70 75 80.8
95.1 98
总声压级 102.1
73.0 77.1 83.5
L1≠L2，且L1>L2
• 先求L1与L2的差值：L1-L2 • 由所得差值从表中查对应的增值ΔL • 由L1+2＝L1+ΔL，求出合成声压级值
L1-L2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ΔL 3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
94.8 97.8 102.1
102. 1总声压级
小结
• 两个声压级相等时，合成L＝L1+3dB • 两个声压级不等时，最大不超过多出3dB。
B.等效声级-统计声级
• 用噪声能量按时间平均的方法来评价噪声对人的 影响。即某段时间内的A声级按能量的平均值， 又称等效连续声级或平均声级
• 计算公式
LAeq,T
10 lg( 1 T
T 100.1LpA dt)
0
LpA—某时刻t的瞬时A声级，dB T——规定的测量时间，s
B.吸收剂量（D）
• 单位质量物质受辐射后吸收的辐射能量。单位戈瑞（Gy） ，曾用拉德(rd)。
• 1Gy=1J/kg=100rad
C.剂量当量
• 吸收剂量与其他修正因素的乘积。单位希沃特（ Sievert，S），1S=1J/kg
• H=DQN
– D为吸收剂量（Gy）；Q为品质因子；N为其他所有修 正因素的乘积
声能→人耳→感觉（主观性） 受到抱怨和控告多
噪声污染无积累、无后效作用 一旦声源停止，噪声便会消失 转为空气分子无规则运动热能
二、噪声的评价
B.声强I和声强级
• 声强：在单位时间内，通过与声波传播方向垂直的单位面 积上的平均声能。单位为W/m2
• I=W/4πr2，距声源越远，声强越小，声越弱
声强级
• 定义：声强I与基准声强I0之比的对数值。
• LI＝10lgI/I0
– I—声强（W/m2） – I0—基准声强，为10-12W/m2
C.声压与声压级
• 声波与传感器作用时，与无声波情况相比较，多 出的附加压强称为声波的声压。
• 声强与声压的关系I=p2/ρc • 声压级：声压级别大小 • Lp＝10lg(P2/P02)＝20lg(P/P0)
C.接受者的防护
4.噪声利用 •生产中安全信号—报警器 •防盗手段—电子防盗装置 •去除杂草、干燥食物
第二节
振动污染
一、振动的危害
• 振动是一种周期性往复运动；不平衡和相互碰撞 产生
– 空气声、固体声
1.对建筑物及其他的损害
• 结构、刚度和强度
2.对人体健康危害
• 振动频率—< 30—100 >，共振 • 振幅（高频）及加速度（低频） • 作用时间 • 体位、姿势
B.对生产生活的影响
• 干扰语言通讯
C.对建筑物影响
噪声/dB 主观反映 通话距离/m 通话质量
45
安静
10
很好
• 140dB • 160dB玻璃碎
55
稍吵
65
吵
75
很吵
3.5
好
1.2
较困难
0.3
很困难
85
太吵
0.1
不可能
四、噪声的控制
1.噪声标准与立法 A.环境噪声标准
类别
区域
白天 夜晚
特殊住宅区
活、工作和休息的声音统称为噪声
2.环境噪声污染
• 是指所产生的环境噪声超过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
3.噪声来源
交通、工厂、建筑施工、社会生活
4.噪声(Noise) 污染特征
局限性和分散性 感觉公害 暂时性
噪声源的分布广泛而分散 传播过程中能量会衰减，影响范围有限 不带来有毒有害的污染物质
理 2.加强防范意识
A.居室氡气污染
•
α
β、γ
• 222Rn → 218Po → → → → → → → 206Pb
• 主要来源：建筑材料、泥土和大气
• 慎重选择建材
• 室内保持通风
• 简单检测
B.防止意外事故
• 电离性
– α>β>γ
• 穿透性
– γ>β>α
• 使某些物质产生荧光 • 生物效应
– γ射线育种、灭菌等
3.放射性度量单位
A.放射活度
• 放射性强度，放射性物质在单位时间内所发生的核衰变数 目。单位贝克勒尔（ Becquerel ，Bq），曾用居里（Ci）
• 1Bq表示放射性核素在1S内发生一次衰变 • 1g的镭放射性活度有3.7×1010Bq（1Ci）
• 当L1=L2时 • L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+
10L2/10)=10lg(2×10L1/10)=10lg2+L1 • ∴L1+2≈L1+3 • 即作用于某一点的两个声源声压级相等时，其合
成后的总声压级比一个声源的声压级增加3dB。
• 例：两个96dB噪音合成，L总=96+3=99
C.噪声的评价方法
工作程序 • 拟定评价大纲
– 开展环境影响评价的工作依据
• 收集基础资料 • 进行现状调查 • 选定预测模式 • 噪声影响评价 • 提出噪声治理措施
三、噪声的危害
人体
工作
噪
声
动物
物质 结构
对生理影响 对心理影响 对特殊人群
儿童 孕妇 老人 病人 其他…
睡眠 听力 疾病 急慢性 其他…
• 多声源叠加时，可逐次两两叠加，所得结果与叠 加次序无关
2.噪声的主观评价
• A.计权声级：声级计中计权网络（特殊滤波器） 测得的声压级，简称声级
传声器 前置放大器
计权网络 A B
输出放大器
C
滤波器
检波器
指示器
输 出
• A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性 • B计权声级是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性 • C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性 • D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量
– P-声压（Pa） – P0-基准声压，为2×10-5Pa，该值是对1000Hz纯音人耳
刚能听到的最低声压
D.噪声的叠加和相减
• 两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加
• 声能量和声强可以代数相加 • W总=W1+W2；I总=I1+I2 • 但声压不能直接相加
∵I1＝P12/ρc ，I2＝P22/ρc ∴P总2＝P12+P22 又∵(P1/P0)2＝10L1/10，(P2/P0)2＝10L2/10 ∴L1+2=10lg (P12+P22)/P02=10lg(10L1/10+ 10L2/10)
二、振动的评价
• 振动对人体影响的4种情况 1.振动的感觉阈
• 刚能感觉到
2.不适阈
• 感觉到不舒服
3.疲劳阈
• 产生心理和生理反应
4.危险阈
• 心理、生理影响，病理损伤
三、振动污染的控制
1.减少振动
• 平衡
2.防止共振
• 改变频率
3.采取隔振措施
• 减小或隔离振动的传递 • 隔离振源和隔离响应
A.对人体的影响
• 干扰睡眠，影响工作效率
– 连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人 熟睡时间 缩短
– 突然的噪声可使人惊醒
• 一般 40dB连续噪声可使10%的人受影响
• 70dB连续噪声可使50%的人受影响
• 突然的噪声 40dB时，使10%的人惊醒
• 60dB时，使70%的人惊醒
• 损伤听力，造成噪声性耳聋
• 声源控制-降低声源辐射功率；控制噪声的传播途径；对 接受者进行防护
3.控制技术措施
A.声源控制 – 改进机械设计：材料、结构、传动方式 – 改进生产工艺 – 提高加工精度和装配质量 – 加强行政管理
B.传播途径控制
• 闹静分开、增大距离：合理规划布局 • 改变方向：声源的指向性 • 设置屏障
– 吸声、隔声、消声 – 减振、隔振
环境科学概论
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第七章
物理性污染及其防治
本章主要内容
• 噪声污染 • 振动污染 • 放射性污染 • 光污染与防护 • 电子波污染 • 热污染及其防治
第一节
噪声污染
一、环境噪声的特征与噪声源
1.概念
• 从物理上判断，一切无规律的或随机的声信号叫噪声 • 从主观感觉上判断，凡是人们不需要的，干扰人的正常生
2.放射性污染源
A.天然辐射源 •宇宙射线和天然放射性核素 •自然环境中本来存在着的宇宙射线和天然放射性物 质，统称为天然放射性本底，是判定环境是否受到 放射性污染的基础。 B.人工辐射源 •核试验
– 核试验产生的放射性核素有核裂变产物和中子活化产 物
• 核工业 • 意外事故
– 核泄漏（切尔诺贝利核电站，1986；日本福岛，2012 ；美国三哩岛，1979；……）
第三节
放射性污染
一、放射性及其度量单位
1.放射性物质 • 具有自发地放射出射线特征的物质 • 原子核不稳地，发生转变，放出射线 • 射线种类 • α射线：氦原子核，具有高速运动的α粒子 • β射线：电子流 • γ射线：波长＜10-8nm
2.放射线性质
• 具有一定的能量
– β射线：0～4meV – γ射线：几十eV～几meV
例 已知有8个声源作用于一点，声压级分别为70、 70、75、82、90、93、95、100dB，求总合成 声压级L
70 70 75 82 90 93 95 100 70 70 75 80.8
95.1 98
总声压级 102.1
73.0 77.1 83.5
L1≠L2，且L1>L2
• 先求L1与L2的差值：L1-L2 • 由所得差值从表中查对应的增值ΔL • 由L1+2＝L1+ΔL，求出合成声压级值
L1-L2 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ΔL 3.0 2.5 2.1 1.8 1.5 1.2 1.0 0.8 0.6 0.5 0.4 0.3
94.8 97.8 102.1
102. 1总声压级
小结
• 两个声压级相等时，合成L＝L1+3dB • 两个声压级不等时，最大不超过多出3dB。