物理性污染控制工程
物理性污染控制工程
物理性污染控制工程1、人工物理环境的组成：人工声环境、人工振动环境、人工放射性环境、人工电磁环境、人工热环境、人工光环境2、物理性污染：指由物理因素引起的环境污染，如放射性辐射、电磁辐射、噪声、光污染等。
3、环境污染从污染源的属性分为三大类：物理性污染、化学性污染、生物性污染4、物理性污染与化学性污染和生物性污染的不同之处：（1）物理性污染是局部性的，不会迁移、扩散，（2）物理性污染是即时性的，在环境中不会有残余物质存在，污染源停止运转后，污染就立即消失。
5、噪声定义（1）物理学角度：噪声是一类难听的、容易引起人们烦躁或音量过强而危害人体健康的声音。
（2）环保角度：凡是影响人们正常学习、工作、生活和休息的或在某些场合不需要、不和谐的声音，都属于噪声。
6、人耳能够感觉到的声音（可听声）频率范围是20〜20 000Hz。
7、噪声按人类活动方式分为：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声。
8、声波在气体和液体中只有纵波；在固体中除了纵波外，还有横波，有时还有纵横波。
横波：质点振动的方向与声波传播的方向垂直的波纵波：质点的振动方向与传播方向平行的波9、声波不能在真空中传播，因为在真空中不存在能够产生振动的弹性介质。
10、根据声波传播时波阵面的形状不同，可以将声波分成平面声波、球面声波和柱面声波等。
11、波阵面：指空间同一时刻相位相同的各点的轨迹曲线。
12、相干波：具有相同频率、相同振动方向和恒定相位差的声波。
13、声级:声级是与人们对声音强弱的主观感觉相联系的物理量，单位为分贝（dB）。
声级是衡量声音强弱的一个标度指标。
14、声压级、声功率级公式（P31）（1）声压级L P = 20lg（p / p 0）（2）声功率级L = 10lg（W / W0）对于球面声波（自由空间），距离声源半径为r，则L W = L P + 20lg r +11对于半球面声波（半自由空间），距离声源半径为r，则L W = L P + 20 1g r + 815、响度级：以1000Hz的纯音作标准，使其和某个声音听起来一样响，那么，此1000Hz纯音的声压级就定义为该声音的响度级。
物理性污染与控制工程
W0：在空气中，参考声功率，W0=10-12 W。
二、噪声的度量与标准
2.2 噪声的主观量度 2.2.1 响度级 1.响度级：当某一频率的纯音和 响度级： 响度级 当某一频率的纯音和1000Hz的纯 的纯 音听起来同样响时， 音听起来同样响时，1000Hz纯音的声压级即 纯音的声压级即 为该声音的响度级， 表示， 为该声音的响度级，用LN表示，单位为方 （phon）。 ）。 2.响度：正常听者判断一个声音比响度级为40 响度：正常听者判断一个声音比响度级为 响度 方参考声强响的倍数， 表示， 方参考声强响的倍数，用N表示，单位为 表示 sone，响度级为 方响度为 宋。（与主观 方响度为1 。（与主观 ，响度级为40方响度为 感觉的轻响程度成正比） 感觉的轻响程度成正比）
ห้องสมุดไป่ตู้
2 对睡眠的干扰
（1）难以入睡 （2）突然惊醒
噪声强度 40dB(A) 65dB(A) 连续性噪声 有10%的人感觉到噪 声的影响 有40%的人感觉到噪 声的影响 突发噪声影响 大于连续噪声 噪声冲击性噪声 有10%的人突然惊醒 有80%的人突然惊醒
3 对语言和通讯的干扰
1
语言清晰度： 语言清晰度：指能被听懂的语言单位百分数 噪声掩蔽： 噪声掩蔽：噪声降低人耳对另外一种声音的 听觉灵敏度， 听觉灵敏度，使听阈发生迁移的现象
2类：指商业金融、集市贸易，或者居住、 商业、工业混杂区。 3类：指工业生产、仓储物流功能区。 4类：指交通干线两侧一定距离，需要防止交通 噪声影响的区域。 新标准4类分为4a和4b类 2011年 日起实行。 新标准4类分为4a和4b类，2011年1月1日起实行。 4a类：高速公路、一级公路、二级公路、城市 4a类：高速公路、一级公路、二级公路、城市 快速路、主干路、次干路、轨道交通（地面段）、 内河航道两侧区域； 4b类：铁路干线两侧区域； 4b类：铁路干线两侧区域；
物理性污染控制工程大纲
《污染物控制工程I---物理性污染控制工程》课程教学大纲课程编号：0213207课程名称：污染物控制工程I---物理性污染控制工程总学分：2 总学负荷：56自主学习：28课内总学时数：28课内实验/实践/上机学时：0先修课及后续课先修课：《大学英语I、II》、《大学物理》、《环境化学基础I、II、III、IV》、《工程基础I、II、III、IV、V、VI》、《环境生物基础I、II、III》、《环境分析与评价I》、后续课：《污染物控制工程II》、《环境分析与评价II》、《污染物控制工程课程设计》等一、说明部分1．课程性质污染物控制工程I是高等学校环境工程专业的一门重要专业课，而物理性污染与控制工程是污染物控制工程I中重要组成部分。
通过该课程的学习，使该专业学生掌握物理性控制工程专业知识，具备环境工程中物理性污染控制工程工作能力。
2．教学目标及意义课程的主要目的是使学生通过本课程的学习，掌握物理性污染的基础理论知识和基本控制原理与技术，掌握噪声、振动、电磁辐射、放射性、热、光等物理因素的基础知识、污染特性、评价方法及标准；培养学生具有解决城市噪声与振动、城市噪声评价的方法及其他物理污染的问题能力。
以适应今后从事噪声、振动及其他物理性污染的控制工作，或为物理性污染控制的研究打下基础，并达到专业培养规定的业务要求。
3．教学内容及教学要求（1）了解物理环境与环境物理学，掌握物理性污染及其研究内容，并了解环境物理学的学科体系。
（2）噪声污染及其控制：掌握噪声污染的社会性、特殊性和危害性；掌握声波的产生，传播，声波的量度，噪声的评价基本知识；掌握吸声、隔声、消声、隔振等控制噪声的基本原理，典型设计计算方法，降噪、隔振方案的特点，适用范围和技术条件；通过现场实验使学生基本了解声学现象、噪声测量仪器、测量和数据处理方法。
（3）振动污染及其控制：了解振动与振动污染概念，理解振动的基本物理量、振动的性质、简谐振动系统、波动的产生与传播，掌握环境振动标准城市区域环境振动标准，掌握振动控制技术、减振材料与装置及其应用。
《物理性污染控制》课程教学大纲
《物理性污染控制》教学大纲习题要点：声压级、声功率级的计算；声压级的叠加；声压级的衰减计算。
第三节噪声的评价与标准1. 噪声的评价量2. 环境噪声评价标准和法规习题要点：响度级、等效连续A声级、噪声暴露率和噪声评价数的计算第四节噪声控制技术概述1. 噪声控制基本原理和原则2. 噪声源分析3. 城市环境噪声控制第五节吸声与室内声场1. 材料的声学分类和吸收特性2. 多孔性吸声材料3. 共振吸声结构4. 室内声场和吸声降噪5. 吸声降噪设计实例习题要点：吸声系数、混响时间和吸声量计算；吸声降噪设计计算第六节隔声技术（4学时）1. 隔声的评价2. 单层均质密实墙的隔声3. 双层隔声结构4. 隔声间5. 隔声罩6. 隔声屏7. 隔声设计实例习题要点：平均隔声量、临界吻合频率和插入损失的计算；隔声间、隔声罩和隔声屏的设计计算。
第七节消声器1. 消声器的分类、评价和设计程序2. 阻性消声器4. 阻抗复合式消声器5. 微穿孔板消声器6. 扩散消声器7. 消声器设计实例习题要点：消声量的计算；阻性消声器、抗性消声器的设计计算。
本章重点、难点：噪声的评价量；噪声的衰减；吸声、隔声和消声器的降噪原理及降噪量的计算本章教学要求：了解噪声的来源与危害；理解噪声的传播规律；掌握声压级、A 声级、等效连续A声级、噪声评价数等噪声评价量的含义；掌握噪声级在传播过程中的衰减规律；理解噪声的控制方法和策略；掌握噪声在室内传播规律以及吸声降噪的降噪原理及其适用范围；掌握隔声间、隔声屏、隔声罩的隔声原理及隔声计算；掌握阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合型消声器的消声原理及消声计算；了解吸声材料的种类和特性。
第三章振动污染及其控制第一节振动及其危害1. 振动的基本概念2. 振动的危害第二节振动的评价与标准1. 振动的评价量2. 振动标准习题要点：加速度级和振动级的计算第三节振动控制的基本方法1. 振动的传播规律2. 振动控制的基本方法第四节隔振原理1. 振动的传递与隔离2. 隔振的力传递率第五节隔振元件1. 金属弹簧减振器3. 橡胶隔振垫4. 其他隔振元件5. 隔振设计实例习题要点：金属弹簧减振器和橡胶隔振垫的设计计算第六节阻尼减振1. 阻尼减振原理2. 阻尼材料3. 阻尼减振措施本章重点、难点：振动的评价；振动的传递；隔振原理及计算本章教学要求：了解振动的危害；熟悉振动的传播规律和控制方法；掌握隔振的基本原理，会进行常见金属弹簧减振器、橡胶隔振垫等隔振元件的设计；熟悉阻尼减振的措施。
物理性污染控制工程期末考试试题库(带答案)
评分标准（公式1分, 带入数据1分, 单位1分, 结果1分）3. 某一工作人员环境暴露噪声93dB 计2h, 90dB 计2h, 96分贝计1h, 试求其噪声暴露率, 是否符合现有工厂企业噪声卫生标准车间内部允许噪声级（允许噪声级/dB 和每个工作日噪声暴露时间/h ）为90dB 允许时间为8h, 93dB 允许时间为4h, 96dB 允许时间为2小时。
（5分）评分标准（公式1分, 带入数据1分, 结果1分, 比较1分, 答1分）4．某车间地面中心处有一声源, 已知500Hz 的声功率级为90dB, 该频率的房间常数为50m2, 求距声源10m 处值声压级。
（5分）评分标准（公式1分, 带入数据1分, 单位1分, 结果1分）5．有一房间大小为4×5×3 m3（长×宽×高）, 500Hz 地面吸声系数为, 墙面吸声系数为, 平顶吸声系数为, 求总吸声量和平均吸声系数。
（5分）评分标准（公式1分, 带入数据1分, 单位1分, 结果1分）6．在车间内设置一声屏障, 设声源在屏障中心后1m, 接受点在屏障中心前, 已知屏障的高度和长度分别为2m 和3m, 假设声源可以看作点声源, 位于室内中央, 距地面1m, 1KHz 旒的壠劃率个004d@, 求声屏障的插入损失。
（10分）12000.1120.199.023020lg 820lg 88520lg 2899.02()(2)10lg 10()1010107.9810()(3)20lg 899.0220lg10871.02()W W W W L W L L r L L r dB W L W W W W W W L L r dB --⨯-=--⇒=++=++====⨯=⨯=⨯=--=--=p p p 解：（1）在半自由声场空间中11121231324932890129622110 1.2548281i p i p p C D C h T h L dBT C h T h L dB C h T h L dB D D ===========++==>∴∑i 此题两个问，逗号前一个，逗号后一个不符合噪声卫生标准20.02450.052(4353)0.25458.18.10.0862(435345)i i i i i i i i A S m S A S S ααα==⨯⨯+⨯⨯+⨯+⨯⨯=====⨯+⨯+⨯∑∑∑——————60.740.5121.48==i iS A αα==∑6. 地铁路旁某处测得: 当货车经过时, 在内的平均声压级为72dB ；客车通过时在内的平均声压级为68dB ；无车通过时的环境噪声约为60dB ；该处白天12小时内共有65列火车通过, 其中货车45列, 客车20列。
物理性污染控制工程
2022年物理性污染控制工程习题1、【单选题】环境放射性污染又叫做电离辐射污染。
（）A、正确B、错误正确答案：A2、【多选题】噪声按照声源影响的地域范围分为（）。
A、自然噪声B、环境噪声C、人为噪声D、场区噪声正确答案：BD3、【单选题】声压的单位是（）。
A、库仑B、帕斯卡C、开尔文D、坎德拉正确答案：B4、【单选题】国际标准化组织在1971年提出的环境噪声允许标准中规定：住宅区室内环境噪声的允许声级为（），并根据不同时间、不同地区等条件进行修正。
A、45-55dBB、35-45dBC、30-40dBD、25-35dB正确答案：B5、【单选题】活塞发生器的信号频率一般为（）HZ。
A、350B、200C、250D、300正确答案：C6、【单选题】多孔吸声材料吸声性能随材料厚度变化的基本规律是，同种材料，厚度增加一倍，吸声系数的峰值向低频方向近似移动一个倍频程。
（）A、正确B、错误正确答案：A7、【多选题】共振吸声结构的特点包括（）。
A、声学性能易于控制B、装饰性强C、强度足够D、低频吸收性能好正确答案：ABCD8、【单选题】由于构件本身具有一定的弹性，当一定频率的声波以某一角度投射到构件上正好与其所激发的构件的弯曲振动产生吻合时，构件的弯曲振动及向另一面的声辐射都达到极大，相应隔声量为极小，称为吻合效应。
（）A、正确B、错误正确答案：A9、【单选题】墙板的刚度越大，临界频率就越低。
（）A、错B、对正确答案：B10、【多选题】消声器的特点有（）A、使用寿命长B、体积小C、造价便宜D、重量轻正确答案：ABCD11、【单选题】扩张室消音器的消声特性是周期性变化的。
（）A、错B、对正确答案：B12、【单选题】人体不可容忍的振动大小是（）m/s²A、0.49B、0.03C、4.9D、49正确答案：C13、【多选题】放射性污染的危害有（）A、遗传效应B、辐射损伤C、躯体效应D、放射性核素内照射对人体的影响正确答案：ABCD14、【多选题】外照射防护方法主要包括（）。
物理性污染控制工程》期末考试复习题及参考答案
物理性污染控制工程》期末考试复习题及参考答案物理性污染控制工程复题课程代码）一、选择题（本大题共45小题,1-30题为单选，31-45题为多选）1.传声介质的质点振动方向和声波传播方向相同的波称为()A.纵波B.横波C.相干波D.不相干波参考答案：A2.传声介质的质点振动方向和声波传播方向相互垂直的波称为()A.纵波B.横波C.相干波D.不相干波参考答案：B3.波阵面与传播方向垂直的波称为()A.纵波B.横波C.球面声波D.平面声波参考答案：D4.在声波传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的平均声能量，称为()A.声压B.声强C.声波D.声功率参考答案：B5.下列哪项不属于声波的类型()A.平面波B.球面波C.柱面波D.相干波参考答案：D6.如果室内各处的声压级几乎相等，声能密度也处处相等，那么这样的声场叫做()A.自由声场B.半自由声场C.扩散声场D.其它参考答案：C7.两列波频率、振动方向相同且具有恒定相位差的声波，合成声仍是同一频率的振动，在空间某一些位置的振动始终加强，在另外一些位置的振动始终减弱，这类现象称为声波的()A.衍射现象B.干涉现象C.散射现象D.其它参考答案：B8.空气分子转动或振动时存在固有频率，当声波的频率接近这些频率时要发生能量交换。
能量交换的进程都有滞后现象，这类现象称为()A.空气接收B.经典接收C.弛豫接收D.别的参考答案：C9.声波入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影恰好等于墙板的固有弯曲波长，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另外一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象为()A.空气吸收B.吻合效应C.弛豫接收D.经典接收参考答案：B10.对各个频率的声音作试听比较，以频率为横坐标，声压级为纵坐标，得到的响度相同的等值线，通常称为()A.等响曲线B.噪声标准（NC）曲线C.线状谱D.更佳噪声标准曲线（PNC）参考谜底：A11.任一个物理量在某一定值附近作周期性的变化均称为()A.振动B.动摇C.跳动D.振荡参考答案：A12.物体运动时，离开平衡位置的位移(或角位移)按余弦(或正弦)规律随时间变化称作()A.振动B.阻尼振动C.简谐振动D.受迫振动参考答案：C13.当振动物体不受任何阻力的影响，只在回复力作用下作振动时，称为()BA.阻尼振动B.无阻尼自由振动C.简谐振动D.受迫振动参考答案：B14.在回复力和阻力作用下的振动称为()A.阻尼振动B.无阻尼自在振动C.简谐振动D.受迫振动参考谜底：A15.物体在周期性外力持续作用下发生的振动称为()A.阻尼振动B.无阻尼自由振动C.简谐振动D.受迫振动参考答案：D16.针对职业照射，在8h工作期间内，任意连续6min按全身平均的比吸收率（SAR）应小于()A.0.01W/kgB。
物理性污染控制工程
1.声特性阻抗，也称为声阻抗率，在声场中某位置的声压与该位置质点振动的速率之比。
关系：声阻抗率与声波频率、幅值等无关，仅与介质密度和声速有关，是介质固有的一个常数。
当声波从一种介质传播到另一种媒质的有效界面时，两种介质的声阻抗率将决定声波反射和透射的强度。
2.声压级为该声音的声压与基准声压之比。
0lg 20p p L e p =，p e ---有效声压，Pa ；p 0---基准声压，2×105-Pa 在几个噪声源同时存在的情况下：声压级相加：L p =∑=n i L pi 11.010lg 10L p =L p ʹ+10lg n 声压级相减：L PS =10lg []pB p L L 1.01.010-103.若1122c c ρρ》，在介质I 中声波发生全反射，并且反射声波与入射声波相位相同、频率相同，形成驻波，界面处形成声压波腹，质点速度为0。
图在书本的24页 反射定律：反射线与入射线在同一垂直平面内，且分别位于界面法线的两侧，入射角与反射角相等。
折射定理：折射线与入射线在同一垂直平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比等于两种介质中的声速之比。
4.响度是用来描述声音大小的主观感觉量。
定义1000Hz 纯音声压级为40dB 时的响度为1sone 。
响度级表示响度值随声压级和频率的变化关系。
5.等响曲线是鲁滨逊和达逊通过对大量人群的反复测试，统计所得的响度级与声压级和频率之间的关系曲线。
通过人耳反映的特性，人耳对低频声不敏感，对高频声敏感。
6.A 声级又叫A 计权声级，能较好地反映人耳对噪声强度与频率的主观感觉。
7.等效连续A 声级：某时段内的非稳态噪声的A 声级，用能量平均的方法，以一个连续不变的A 声级来表示该时段内噪声的声级。
计算公式在书上35页8.统计声权：也为累积百分声级，为了描述噪声随时间的变化特性，在噪声评价中采用累积概率来表示。
9.NR 曲线考虑了高频噪声比低频噪声对人的干扰更大，可弥补A 声级反映频率特性的不足。
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声波的折射原理
声功率级与声压级的计算式
声压级随距离衰减的计算
声级【分贝】的相加计算
等效连续A 声级的计算
昼夜等效声级计算
声功率测量方法
声级计的校准方法
（1）将被校仪器接通电源，频率计权放在“线性”档或“C”档。
（2）将被校准仪器的传声器塞入耦合腔开口。
（3）按下声级校准器的按键开关，调节被测仪器的灵敏度，使指示值与声级校准器产生的声压级相同。
如不同，用小起子调声级计的标准电位器
室内噪声的评价量有哪些？
响度、响度级、等响曲线、等效连续A声级、斯蒂文斯响度、计权A声级
噪声控制的基本原理【三方面】
改善噪声源以减少噪声的输出；
改变或控制传播路径和环境以减小到达听众的噪声级；
给接受者个人提供防护用具。
噪声从发生机理分为哪几类
空气动力性噪声、机械噪声和电磁噪声
单层隔墙的隔声频率特性
随着频率变大，经历劲度控制区（隔声量与劲度成反比，每频程下降6dB）、共振区（劲度与质量效应抵消产生共振）、质量控制区（遵循质量定律）、吻合控制区（形成吻合谷）双层隔墙的隔声量与单层侧墙的关系
相当于两单独墙隔声量之和+6dB
多孔吸声材料的吸声原理
材料内部：大量内外连通的微小空隙和气泡，空气压缩、材料热传导效应和空气振动引起的粘滞摩擦作用将声能转化为热能 共振吸收结构的吸收原理
声波频率与结构固有频率相同，发生共振，结构剧烈振动，产生内摩擦和空气的摩擦，声能转化为内能
二者的吸声频率特性
多孔类吸收中高频，共振类以低频为主 影响多孔吸收材料吸声特性的因素有哪些
空气流阻Rf 太大摩擦粘滞小 太小空气穿透小 孔隙率。
大吸高频 小吸低频 房间平均吸收系数的计算
)
1l n(161.022α--=
S V
T
混响时间T60的计算
房间常数R 的计算
)1/(αα-=S R 混响室总面积 平均吸声系数
室内混相声lp 的计算【包括混响声与直达声】
吸收降噪量 LP 的计算
组合隔墙平均隔声量的计算
隔声间或隔声罩插入损失的计算
A —隔声间内表面的总吸声量
透射系数与隔声量的关系计算式
消声器消声量的计算
a
d p L L L L -∆-=∆
Lp —声源某一频带的声压级；
ΔLd —无消声措施时，从声源至控制点经自然衰减所降低的声压级； La —控制点允许的声压级。
电磁辐射屏蔽防护原理 防护机理 依靠屏蔽体的反射和吸收起作用，实现电磁场的屏蔽。
在屏蔽体表面部分电磁波被反射回空气介质中；部分穿透屏蔽体的电磁波因电损耗、磁损耗及介质损耗而被吸收。
其中电损耗、磁损耗及介质损耗等共同组成了屏蔽体的吸收作用。
反射眩光污染防治措施 1.光源的亮度应比较低
2.灯具布置在反射眩光区以外
3.增加光源的数量，提高照度
4.适当提高环境亮度，减少亮度对比 放射性固体废物的处理技术
固化技术：（1）低浸出率：（2）高热导率（3）高耐辐射性：（4）高生化稳定性和耐腐蚀性（5）高机械强度：（6）高减容比： 减容技术：压缩、焚烧 约束阻尼层的减震原理
对于薄板类结构振动及其辐射噪声，在其结构或部件表面贴涂阻尼材料也能达到明显的减振降噪效果，这种控制方法称为阻尼减振。
常用的阻尼减振有自由阻尼层处理和约束阻尼层处理两种。