物理性污染控制4热污染及其控制
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；
物理性污染与控制
2、非致热作用。人体的器官和组织都存在微弱的电 磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的 干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人 体也会遭受损伤。
3．累积作用：热效应和非热效应作用于人体 后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前 （通常所说的人体承受力---内抗力），再次受 到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积， 久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期 接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率 很低，也可能会诱发想不到的病变，应引起警 惕。
四、噪声污染控制
发生噪声污染的三个要素：噪声源、传播途径和接受者。 原则上讲，噪声控制的优先次序是噪声源控制、传播 途径控制和接受者保护。
合理规划、加强管理 技术措施
合理的土地利用和功能区划分 交通干线的合理布局 建立卫星城
用液压代替冲压 吸声、隔声、消声、隔振、耳塞等
空间吸声体和穿孔板吸声结构
噪声诊病、噪声透视海底
第二节 电磁辐射污染
人类对电磁辐射的利用始于1831年英国科学家法拉 第发现电磁感应现象。时至今日，电磁辐射已经深入到 人类生产、生活的各个方面。
但是，电磁辐射的大规模应用，也带来了严重的电 磁污染。当电磁辐射强度超过人体所能承受的或仪器设 备所能容许的限度时，即产生了电磁污染。
三、噪声物理量度与评价量
（一）噪声的物理度量
声压（有效声压）：声扰动 导致的大气压强的增量值。
声压级（Lp）：
人的听力阈值：210-5Pa 耐受阈值：20 Pa 人对声音的感受不与声压值 成正比，而与声压值的对数 有关。
声压级（Lp）的定义：
Lp
10lg
P2 P02
20lg
P P0
Lp：声压级，单位 dB P：声压，Pa P0：基准声压，1000Hz纯音 的听阈声压，=2 10-5Pa
物理性污染控制期末总结
一、噪声1. 噪声污染防治研究内容：（1）噪声定义（2）噪声污染特点（3）噪声的危害（4）噪声控制的措施2.声波的基础知识（1）声音的传播过程（2）声波产生条件（3）瞬时声压、峰值声压、二者关系（4）声压的听阈和痛阈（5）描述声波基本物理量：频率、周期、波长，换算关系（6）声速的特性（7）频程、频谱的划分、中心频率值、带宽（8）声波的分类：平面波、球面波、柱面波，声压随传播距离的变化特点（9）声阻抗率及决定因素（10）声能密度、声强、声功率定义（11）声压级、声强级和声功率级公式及相互转换3. 噪声的特性和计算（1）声场：自由声场、半自由声场、扩散声场（2）声波的叠加：噪声的瞬时声压叠加，有效声压叠加；声压级的相加与相减的计算（3）声波的反射、折射定律，发生折射的原因，折射案例的分析（4）声波的衍射规律（5）噪声在声波中的衰减方式：扩散衰减、空气吸收衰减、地面吸收衰减、声屏障衰减、气象条件，噪声衰减计算4.噪声的标准与测量方法（1）噪声的主要标准（2）噪声测量仪器的基本组成（3）车间噪声等效A声级的计算4. 噪声评价（1）响度级、响度的概念，换算关系（2）等响曲线的含义（3）斯蒂文斯响度含义（4）连续等效A声级的作用，计算方法（5）昼夜等效声级L dn计算方法（6）噪声评价数曲线NR与声压级的换算5.吸声（1）噪声控制基本原理与途径（2）噪声源分类（3）吸声定义（3）吸声系数影响因素、吸声量计算（4）多孔吸声材料的吸声原理，吸声降噪频率范围（5）吸声材料的共同构造特征（6）吸声特性的影响因素（7）吸声结构的种类（8）薄板共振吸声结构组成及吸声原理，改善吸声方法（9）穿孔板共振吸声结构吸声原理，改善方法（10）微穿孔板吸声结构吸声原理，改善方法（11）室内声场组成（12）声源的指向性因素Q值（13）直达声、反射声的声压级，室内总声压级，混响半径（14）混响时间计算：赛宾公式，通过混响时间确定吸声降噪量的计算6.消声（1）消声器定义及适用范围（2）消声器分类（3）消声器的评价依据（4）消声器的声学性能评价量（5）阻性消声器消声原理、消声降噪频率范围（6）单通道直管式消声器消声衰减量计算（7）高频失效的原因及验算（8）气流对消声的影响（9）阻性消声器的设计计算（10）抗性消声器的原理，适用频率，种类（11）扩张消声器的改善方法（12）扩张消声器的设计计算（13）共振消声器单独消声特性（14）微穿孔板消声器消声原理（15）扩散消声器种类7.隔声（1）隔声原理（2）隔声量的计算（3）单层均质墙的频率特征（4）吻合效应的发生频率，防控措施（5）单层均质墙的平均隔声量计算（6）双层墙的隔声频率特征，及平均隔声量计算（7）隔声罩的插入损失计算（8）组合墙平均隔声量计算（9）孔洞缝隙对墙板隔声的影响（10）隔声屏的隔声原理（11）隔声屏插入损失的计算（12）隔声屏设计要点二、振动（1）自由振动、强迫振动、共振定义（2）振动基本物理量（3）振动的危害（4）振动控制原理（5）主动隔振与被动隔振的区别（6）隔振性能分析：频率与阻尼比的影响（7）刚弹簧隔振器、橡胶隔振器、空气弹簧的隔振特点（8）弹簧隔振器的设计及计算（9）阻尼的作用（10）动力吸振系统减振原理三、光污染（1）人工光源的发展（2）光污染的特点（3）光污染来源（4）眩光分类（5）失能眩光定义（6）光的基本物理量（7）室内光环境评价指标（8）不同眩光的防控方法四、热污染（1）热污染分类：水体热污染、大气热污染（2）水体热污染的主要来源（3）水温变化对水生生物的主要影响（4）大气热污染种类：温室效应、城市热岛，形成原因五、电磁辐射（1）电磁波谱分类（2）常见的主要辐射源（3）电磁辐射的量度单位（4）电磁辐射对人体健康的影响（5）我国环境电磁辐射污染现状（6）电磁辐射测量指标的确定（7）广播、电视发射台的电磁辐射防护措施（8）家电设备的电磁防护措施（9）射频设备的电磁辐射防护（10）静电防护措施（11）空间电磁波传播的主要途径六、放射性污染与防治（1）射线的基本种类、特点，防护措施（2）辐射剂量学的基本量与单位（3）急性放射病种类（4）放射性废物特点（5）放射性废物浓缩处理技术（6）放射性废物固化方法（7）受放射性沾污器物的处置。
电子教案与课件：《物理性污染控制工程》 4热污染控制工程
概述
简而言之,热污染主要是指自然因素和人类活动中的热排放导致环境温度异常升 高的现象 (例如温室效应、热岛效应)。造成空气环境温度异常升高的热排放源,都叫作 热污染源。热污染源可以分为人为热污染源和自然热污染源。
4.1.1热环境的来源
自然热源
人为热源
地球环境热交换方程
来源
人体与热环境之间的热平衡关系
城市的热岛效应会增大用水量,加大城市的能源消耗,导致更多的废热排入 到环境中,进一步加剧城市的热岛效应。
热污染评价与标准
• 水体热污染评价与标准 • 大气热污染评价与标准
4.2.1水体热污染评价与标准
向自然水体排放的废温热水导致水体温度升高,当温度升高到影响水生生物的生 态结构时,就会发生水质恶化,影响人类生产、生活的使用,即为水体热污染。工业冷 却水是水体热污染的主要来源,其中以电力工业为主,其次是冶金、化工、石油、造 纸和机械工业。另外,核电站也是水体热污染的主要热量来源之一,一般轻水堆核电 站的热能利用率为31%~33% ,而剩余的约2/3 的能量都以 (热)冷却水的形式排放 到周围的环境中。
4.3.1水体热污染防治
水体热污染防治
②改善能量利用,提高发电效率;改善冷却方式,达到排放标准。采用高效率 的新技术,如燃气轮机增温发电、磁流体直接发电等来提高发电效率,提高能 源的有效利用率,减少废热排放;还可以采取其他辅助冷却工程措施来降低废 热水的温度,如冷却塔、漂浮喷射冷却装置、高效喷水池等设备均可以达到 给废热水冷却降温的目的。
4.1.1热环境的来源
地球环境热交换方程
可以假设一柱体空间,其上表面为太空,地表面无限延伸至竖向热流为零的表面。 柱体空间区域与外界热交换的方程为:
G = (Q + q)(1- a) + I进 - I出 - H - LE – F 式中 G ———柱体空间区域总能量;
物理性污染控制知识点
第一章绪论1、什么是物理性污染？答：物理运动的强度超过人的耐受限度，就形成了物理污染.2、物理性污染与大气、水、土壤环境污染相比有何不同？答：大气、水、土壤环境污染是有害物质和生物输入环境.或者是环境中的某些物质超过正常含量所致.而引起物理性污染的声、光、热、放射性、电磁辐射等在环境中是永远存在的，它们本身对人无害，只是在环境中的强度过高或过低时，会危害人的健康和生态环境，造成污染或异常.3、物理性污染与化学性、生物性污染相比有何不同？答：物理性污染一般是局部性的，在环境中不残留，一旦污染源消除，物理性污染即消失.4、物理性污染的主要研究内容有哪几方面？答：物理性污染的主要研究内容有：（1）物理性污染机理及规律；（2）物理性污染评价和标准；（3）物理性污染测试和监测（4）物理性污染的环境影响评价（5）物理性污染控制基本方法和技术.第二章噪声污染及其控制1、噪声的定义：（心理学上）凡是人们不需要的声音，称为噪声.（物理学上）噪声是由许多不同频率和强度的声波无规则地杂乱无章组合而成.2、噪声按人类活动方式可分为：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会生活噪声.3、简述噪声的特点.答：（1）噪声只会造成局部性污染，一般不会造成区域性和全球性污染；（2）噪声污染无残余污染物，不会积累；（3）噪声源停止运行后，污染即消失；（4）噪声的声能是噪声源能量中很小的部分，一般认为再利用的价值不大，故声能的回收尚未被重视.4、听阈迁移（听觉疲劳）：耳鸣持续时间不长，只要在安静的环境里停一段时间，听觉就会恢复原状.5、噪声性耳聋：长期在强噪声环境中，内耳听觉器官发生器质性病变，听觉疲劳就会固定下来，造成听力损失，成为永久性的听阈迁移.6、暴振性耳聋：高强噪声（超过140dB）使得内耳骨膜破裂，导致双耳完全失聪，成为永久性耳聋.7、噪声的危害：（1）噪声对听力的影响；（2）噪声诱发疾病；（3）噪声妨碍语言交谈和通讯联络；（4）噪声对睡眠的干扰；（5）噪声损害设备和建筑物.8、噪声控制的途径：（1）从声源上降低噪声；（2）从传播途径上降低噪声；（3）在接收点进行防护.9、声波：压缩、膨胀交替运动由近及远向前推进的空气振动.10、声波的基本物理量包括：（1）声波频率：指一秒钟内介质质点振动的次数；（2）波长：振动经过一个周期声波传播的距离；（3）声速：声波在介质中传播的速度.11、频程：把人耳可以听到声音的频率变化范围（20Hz-20KHz）划分为若干个较小的段落.12、频谱：指组成声音的各种频率的分布图形.13、频谱的形状大致可分为三种：（1）线状谱：由一些频率离散的单音形成的谱，在频谱图上是一系列竖直线段；（2）连续谱：指频率在频谱范围内是连续的.大部分噪声属于连续谱.（3）复合谱：连续频率和离散频率组合而成的频谱，有调噪声的频谱为复合谱.14、波阵面：声波在传播过程中，同一时刻相位相同的轨迹称为波阵面.15、声压：由于声波引起的压强变化，称为声压.16、有效声压的计算公式：P e=A2（Pa）17、质点振动速度有效值的计算公式：u e=A2（m/s），其中质点振动速度幅值u A=±P Aρ0c,±号取决于声波的传播方向.18、声抗阻率的计算公式：Z s= pu或Z s=ρ0c声抗阻率与声波频率、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.19、声能密度：单位体积介质所含的声波能量称为声能密度，用D表示.22、声强的计算公式：I = ⎺DVS ∆t = ⎺Dc =p e 2ρ0c 23、声功率：指声源在单位时间内辐射的声能量. 24、声功率的计算公式：W = SI = S p e 2ρ0c = S p e u e = S ρ0c u e 225、级：选定基准量（物理量），然后对被量度量与基准量的比值求对数，所得的对数值称为被量度量的级.26、声压级：声音的有效声压与基准声压（2×10−5Pa ）之比，取以10为底的对数，再乘以20.27、声压级的计算公式：L p= 20lg P e P 0，将基准声压P 0=2×10−5Pa 代入，得L p = 20lg P e + 9428、声强级的计算公式：L I = 10lg I I 0，将基准声强I 0=10−12W/m 2代入，得L I= 10lg I + 120 29、声功率级的计算公式：L W = 10lg WW 0，基准声功率W 0=10−12W30、点声源：当声源的几何尺寸比声波的波长小很多，或者测量点离声源相当远时，则可将该声源视为一点，该声源称为点声源.31、球面声波振动速度的幅值计算公式：u A= A ρ0cr ,其中A 为声源辐射声波能力的常数. 32、声压级相加计算公式：L P = 10lg 100.1L pi n i =133、声压级相减计算公式：L Ps = 10lg[100.1L p −100.1L pB ]，L pB 为背景噪声，L Ps 为被测对象的声压级.34、相干波发生的条件：（1）频率相同；（2）有恒定的相位差；（3）在叠加处振动方向相同.35、扩散衰减：由于波阵面扩展，而引起声强减弱的现象.36、三种声源辐射的扩散衰减计算公式：（1）点声源辐射：L p2 = L p1- 20lg r 2r 1 （2）无限长线声源辐射（r 0≤l/π）：L p2 = L p1-10lg r2r 1 当r 0＞l/π时按照点声源辐射处理.（3）矩形面声源（a ＜b 且测点D 距声源中心距离为r 0）：当r 0≤a/π时，声压级衰减值为0dB ；当a/π≤r 0＜b/π时，按照无限长线声源处理；当r 0≥b/π时，按照点声源处理.37、城市绿地降噪计算公式：衰减量A g1 = (0.18lg f –0.31r)38、常用的环境噪声的评价量有：（1）响度、等响曲线和响度级；（2）A 声级和等效连续A 声级；（3）昼夜等效声级；（4）统计声级（累计百分声级）；（5）更佳噪声标准（PNC ）曲线；（6）噪声评价数（NR ）曲线.39、响度：描述声音大小的主观感觉量，其单位是“宋（sone ）”，定义1000Hz 纯音声压级为40dB 的响度为1sone.40、响度级：当某一频率的纯音与1000Hz 的纯音听起来同样响时，这时1000Hz 纯音的声压级就定义为该声音的响度级41、连续等效A 声级：等效于在相同的时间间隔T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的A 声级.42、连续等效A 声级的计算公式：（1）L eq = 10lg 1T 100.1L A dt t 0;t 为噪声暴露时间，L A 为时间t 内的A 声级. （2）L A 是非连续离散值时：L eq = 10lg[1t i i ( 100.1L Ai t i i )]，t i 为第i 段时间，L Ai 为时间t 内的A 声级.43、昼夜等效声级：表示一昼夜24h 噪声的等效作用，用来评价区域环境噪声.44、昼夜等效声级的计算公式：L dn = 10lg[23×100.1L d + 13×100.1（L n +10）] 45、噪声掩蔽：由于噪声的存在，降低了人耳对另一种声音听觉的灵敏度，使听阈发生迁移的现象.46、为什么声音在晚上要比晴朗的白天传播的远一点？ 答：因为在夜晚，大气温度随高度增高而升高，声速也随高度增高而增大，声波传播方向将向地面弯曲；而在晴朗的白天，大气温度随高度增高而下降，声速将随高度增高而降低，声线向上空弯曲，声源辐射的噪声在距离声源一定距离的地面上掠过，在较远处形成声影区，即声线不能到达的区域.47、为什么逆风传播的声音难以听清？ 答：当有风时，声速应叠加上风速，叠加效果使声速随高度增高而降低，声线将向上空弯曲，距离声源一定距离处形成声影区，所以较难听清.第三章振动控制技术1、振动污染：即振动超过一定的界限，从而对人体的健康和设施产生损害，对人的生活和工作环境形成干扰，或使机器、设备和仪表不能正常工作.2 、振动的评价评价指标：（1）位移、速度和加速度；（2）振动级.评价标准：（1）振动的“感觉阈”；（2）振动的“不舒服阈”；（3）振动的“疲劳阈”；（4）振动的“危险阈”.3、振动控制方法包括：（1）隔振；（2）吸振；（3）阻振；（4）消振；（5）结构修改 等.4、简述常用的振动控制技术答：一.振动源控制：改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度，使其振动减小.二.机械振动控制：（1）降低机械的振动加速度；（2）利用支承台架质量的减振措施；（3）利用动力吸振的减振措施.三.弹性减振：利用弹性材料支承机械，使传递到基础的激振力减少.常用的弹性减振方法有积极隔振和消极隔振.四.阻尼减振：对于薄板类结构振动及其辐射噪声，在其结构或部件表面涂贴阻尼材料能达到明显的减振降噪效果.五.冲击减振：与周期性激励力的振动隔离相似，对脉冲冲击的隔离减振也分为积极冲击隔离和消极冲击隔离两类.六.传播途径的减振对策：（1）增大距离，使受影响对象远离振源；（2）采用防振沟和隔墙.七.振动衰减：从振源传播经过地面的波动随距离而衰减，因而可将振源和可能出现问题之处的距离拉开，以确保机械安装场所和用地.5、振动：任一物理量围绕一定的平衡值作周期性的变化均称为振动.6、机械振动：指物体在平衡位置附近作往复运动.7、简谐振动：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.8、振动污染的特点：（1）主观性；（2）局部性；（3）瞬时性.9、环境振动污染的主要来源 ：（1）自然振动；（2）人为振动10、人为振动污染源主要包括：（1）工厂振动源；（2）工程振动源；（3）道路交通振动源；（4）低频空气振动源 等.11、简述振动的影响答：（一）振动对生理的影响：主要是损伤人的机体，引起循环系统、呼吸系统、消化系统、神经系统、代谢系统、感官的各种病症，损伤脑、肺、心、消化器官、肝、肾、脊髓、关节等.（二）振动对心理的影响：人们在感受到振动时，心理上会产生不愉快、烦躁、不可忍受等各种反应.（三）振动对工作效率的影响：振动引起人体的生理和心理变化，从而导致工作效率降低.（四）振动对构筑物的影响：从振源发出的振动可通过地基传递到房屋等构筑物，导致构筑物破坏，影响程度取决于振动的频率和强度.第四章 电磁辐射污染及其防治2、电磁辐射污染按场源可分为：（1）自然电磁场源污染；人工电磁场源污染.3、论述电磁辐射防治的基本方法答：（一）屏蔽：指采取一切可能的措施将电磁辐射的作用和影响限定在一个特定的区域内.（二）接地技术：射频接地是将场源屏蔽体或屏蔽体部件内感应电流加以迅速的引流以形成等电势分布，避免屏蔽体产生二次辐射所采取的措施.（三）滤波：即在电磁波的所有频谱中分离出一定频率范围内的有用波段.（四）其他措施：（1）采取电磁辐射阻波抑制器，通过反作用场的作用，在一定程度上抑制无用的电磁辐射；（2）新产品和新设备的设计制造时，尽可能使用低辐射产品；（3）从规划着手，对各种电磁辐射设备进行合理安排和布局，并采用机械化或自动化作业，减少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间.第五章放射性污染及其控制1、放射性污染：指沉积在材料、结构物或设备表面的放射性物质.2、简述放射性固体废物处理技术答：（一）固化技术：（1）水泥固化：基于水泥的水合和水硬胶凝作用而对废物经行固化处理.（2）沥青固化：在一定的碱度、配料比、温度和搅拌速度下，放射性废液与沥青发生皂化反应，冷却后得含盐量可高达60％的均匀混合物.（3）塑料固化：将放射性废物浓缩物掺入有机聚合物而固化.（4）玻璃固化：以玻璃原料为固化剂与高放废物以一定配料比混合后，在高温（900-1200℃）下蒸发、煅烧、熔炼、烧结，废液中的所有固体组分都在高温下结合入硼硅酸盐玻璃基质中，装桶后经退火处理就成为稳定的玻璃固化体.（二）减容技术：（1）压缩：依靠机械力作用，使废物密实化。
物理性污染的控制方法
物理性污染的控制方法物理性污染是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。
物理性污染存在的危害：一、放射性污染放射性污染主要指人工辐射源造成的污染，如核武器试验时产生的放射性物质，生产和使用放射性物质的企业排出的核废料。
另外，医用、工业用、科学部门用的X射线源及放射性物质镭、钴、发光涂料、电视机显象管等，会产生一定的放射性污染。
对大气的污染：放射性物质进入大气后，对人产生的辐射伤害通常有三种方式：①浸没照射：人体浸没在有放射性污染的空气中，全身的皮肤会受到外照射。
②吸入照射：吸入有放射性的气体，会使全身或甲状腺、肺等器官受到内照射。
③沉降照射：指沉积在地面的放射性物质对人产生的照射。
如放射性物质放出的γ射线的外照射或通过食物链而转移到人体内产生的内照射。
沉降照射的剂量一般比浸没照射和吸入照射的剂量小，但有害作用持续时间长。
对水体的污染：核试验的沉降物会造成全球地表水的放射性物质含量提高。
核企业排放的放射性废水，以及冲刷放射性污染物的用水，容易造成附近水域的放射性污染。
地下水受到放射性污染的主要途径有：放射性废水直接注入地下含水层、放射性废水排往地面渗透池、放射性废物埋入地下等。
地下水中的放射性物质也可以迁移和扩散到地表水中，造成地表水的污染。
放射性物质污染了地表水和地下水，影响饮水水质，并且污染水生生物和土壤，又通过食物链对人产生内照射。
对土壤的污染：放射性物质可以通过多种途径污染土壤。
如放射性废水排放到地面上，放射性固体废物埋藏到地下，核企业发生的放射性排放事故等，都会造成局部地区土壤的严重污染。
二、光污染可见光污染：可见光污染比较常见的是眩光，例如，汽车夜间行驶时照明用的车头灯，工厂车间里不合理的照明布置，会使人的视觉瞬间下降。
核爆炸时产生的强闪光，可使几公里范围内的人的眼睛受到伤害。
电焊时产生的强光，如果没有适当的防护措施，也会伤害人的眼睛。
长期在强光条件下工作的人(如冶炼、熔烧、吹玻璃等)，也会由于强光而使眼睛受到伤害。
物理性污染总结
.第二章物理污染物理运动的强度超过了人类的耐受程度，就形成了物理污染。
包括噪声污染、振动污染、电磁辐射污染、放射性污染、热污染。
不同于化学污染（大气、水体、土壤）95%以上是人类活动引起的。
部分为自然因素。
噪声、振动、电磁、放射、热污染，构成体系有光，热，放射性，电磁辐射等。
特点：1短暂的污染，可控制性；2局部性的；3无其他有害物质的流入噪声：以波的形式在一定的介质（如固体、液体、气体）中进行传播，通常所说的噪声污染是指人为造成的。
凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即不需要的声音，统称为噪声。
判断一个声音是否属于噪声，仅从物理学角度判断是不够的，主观上的因素往往起着决定性的作用。
例如美妙的音乐。
当噪声对人及周围环境造成不良影响时，就形成噪声污染。
特点：局部性，无残余污染物，随“源”性，无价值。
危害：听力损伤，干扰睡眠，诱发其他疾病；对动物的影响；对仪器设备的危害。
瞬时声压和有效声压：有声波存在的区域称为声场，声场中某一瞬时的声压称为瞬时声压。
在一定时间间隔内将瞬时声压对时间求方均根值可得有效声压。
均是由于声波引起的压强变化。
|声压级为了能够较明显的区分和反映声压的大小程度，采用声压级来表征声压，用以衡量声音的强弱。
单位：分贝（dB），定义为声音的声压与基准声压之比值。
Lp=2Olg（P e/p o）P o=2*10-5 pa Lp=20lgp e+94噪声级的相加a.公式法：⑴L p=L p/+10lgn L P—总声压级；点声压级；n—声压个数⑵L p=10lg（刀0116Lp）声压：有声波存在时，媒质中的压力与静压的差值；换句话说，声压就是大气压受到扰动后产生的变化，即为大气压强的余压，它相当于在大气压强上的叠加一个扰动引起的压强变化。
声压级：分贝（dB），声音的声压与基准声压之比值。
L p=20lg（p e/p6）5P o=2*16 pa L p=26lgp e+94响度：描述声音大小的主观感觉量，宋（sone）。
物理性污染控制4热污染及其控制
热环境中的人为热量来源
①设备散热
电动机、发动机和各种大功率的电 器机械装置在运转工程中，以副作用 的形式向环境中释放的热能。
放热的物理化学反应过程，如化工厂的化
②物理化学放 学反应炉和核反应堆中的核反应，太阳辐射
热
能量实际就是氢核聚变产生的。
③人群辐射
密集人群释放的辐射能量，一个成年人对 外辐射的能量相当于146W的发热器所散发的 能量。
（二）热污染的成因
环境热污染主要由人类活动造成，主要成因
向环境释放热量 能源未能有效利用，余热排入环境后直接 引起环境温度升高；
改变大气层组成和结构
改变地表形态
（二）热污染的成因
改变大气层组成和结构
CO2含量剧增
颗粒物大量增加
CO2是温室效应的主要贡献者。
反射太阳辐射，吸收地表长波辐射 对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、 停留高度、云层和地表反射率等因素相关
下垫面改变
城市化地表的反射率和蓄热能力改变 地表和大气之间的换热过程破坏
海洋面受 热性质改变
石油泄漏可显著改变海面的受热性质 对太阳辐射的反射率降低，吸收能力增加
（二）热污染的成因
表6-6 城市下垫面对热环境的影响
项目
与农村比较结果
项目
与农村比较结果
年平均温度
高0.5~1.5℃ 夏季相对湿度
据估计，目前因全球森林植被破坏引起的CO2浓度上升约占 CO2增加总量的24%。
三、温室效应的影响-全球变暖
近代全球气温气候的 变化与温室气体CO2和 CH4含量呈现正相关关 系（图6-9）；
温室效应的加剧必然 导致全球变暖；
气候变化确实已成为 限制人类生存和发展 的重要因素。
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•（二）热污染的成因
物理性污染控制4热污染及其控制
•（一）热污染的类型
备 注
污染源
•燃煤火电站热能利用率仅40%，
类型
•热电厂、核电站、钢铁厂 • 轻水堆核电站仅为31%～33%，
水体 热污染
•••的石等循油工环、业冷化排却工放系、 含统铸 大排造 量放、 废热造 热水纸 的；••••
❖占地球表面6 % ～7%的森林吸收CO2的量比地球表面70%的海洋 还多1/4。 ❖进入大气中的CO2约有2/3可被植物吸收。由于大量砍伐， 地球上的森林，特别是热带雨林的面积急剧减少，对CO2的 吸收能力大大降低，导致大气中CO2浓度日趋升高。 ❖据估计，目前因全球森林植被破坏引起的CO2浓度上升约占 CO2增加总量的24%。
物理性污染控制4热污染及其控制
三、城市热岛效应的影响
•（3）引起异常天气现象
• 城市热岛效应可能引起暴雨、飓风和云雾等异 •常天气现象，即所谓的“雨岛效应”、“雾岛效应” •和“城市风”。热岛效应阻碍了城市云雾（工业生 •产和生活中排放的污染物形成的酸雾、油雾、烟雾 •和光化学雾等的混合物）的扩散。
物理性污染控制4热污染及其控制
•（二）热污染的成因
•表6-6 城市下垫面对热环境的影响
项目
与农村比较结果
项目
与农村比较结果
年平均温度
高0.5~1.5℃ 夏季相对湿度
低8 %
冬季平均最低气温 高1.0~2.0℃ 冬季相对湿度
低2 %
地面总辐射
少15 % ~20 %
云量
多5 % ~10 %
紫外辐射 平均风速
•CO2含量剧增 •CO2是温室效应的主要贡献者。
反射太阳辐射，吸收地表长波辐射 •颗粒物大量增加 对环境温度的影响与颗粒物粒度、成分、
停留高度、云层和地表反射率等因素相关
•对流层水蒸气增多白夜天晚吸向收外地辐面射辐能射量，，抑使制环热境量温向度太升空高扩。散；
•平流层臭氧减少
氟氯烃（CFCs）和含溴卤化烃哈龙（Halon） 是造成臭氧层破坏的主要原因。
物理性污染控制4热污染及其控制
三、城市热岛效应的影响
•（2）加剧城区夏季高温天气
• 工作效率降低，中暑和死亡人数增加。 • 医学研究表明，环境温度与人体的生理活动密 •切相关，当温度高于28℃时，人会有不舒适感；温 •度再高易导致烦躁、中暑和精神紊乱等；气温高于 •34℃并加以热浪侵袭可引发心脏病、脑血管和呼吸 •系统疾病，使死亡率显著增加。
物理性污染控制4热污染及其控制
一、温室效应与温室气体
n
温室效应是地球大气层的一种物理特性。
•地球大气层热量
适•辐度射的平温衡图室效应创造了适宜生物生存的地
球热环境。
物理性污染控制4热污染及其控制
•CO2
一、温室效应与温室气体
•温室气体：CO2、CH4、CO、CFCs、O3
CO2的全球变暖潜能最小，但其含量远远超过其他气体， 是温室效应最大贡献者。
三、城市热岛效应的影响
•（4）局部地区水灾 • 城市热岛效应可能造成局部地区水灾。城市产
•生的上升热气流与潮湿的海陆气流相遇，会在局部 •地区上空形成积乱云，而后降下暴雨，每小时降水 •量可达100㎜以上，从而在某些地区引发洪水，造 •成山体滑坡和道路塌陷等。
物理性污染控制4热污染及其控制
三、城市热岛效应的影响
低5 % ~30 % 低20 % ~30 %
降水
多5 % ~10 %
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第二节 水体热污染
一、水体热污染的影响 二、水体热污染的防治
物理性污染控制4热污染及其控制
一、水体热污染的影响
•（一）威胁水生生物生存
水体升温，水中溶解氧降低 水体升温还可提高有毒物质的毒性以及水生生物对
物理性污染控制4热污染 及其控制
2020/11/22
物理性污染控制4热污染及其控制
n 第一节 n 第二节 n 第三节 n 第四节 n 第五节
概述 水体热污染 热岛效应 温室效应 热污染控制技术
物理性污染控制4热污染及其控制
第一节 概述
一、热环境 二、热污染
物理性污染控制4热污染及其控制
一、热环境
核电站冷却水耗量较火电站多 50%以上。 废热随冷却水或工业废水排入 地表水体，导致水温急剧升
• 废水。
• 高，对水生生物造成危害。
•目前关于大气热污染的研究
•城市和工业大规模燃烧过程• 主要集中在城市热岛效应和
大气
• 产生废热，高温产品、炉•渣 温室效应。 • 温室气体的排放抑制了废热
热污染
• 和化学反应产生的废热•等。 向地球大气层外扩散，更
物理性污染控制4热污染及其控制
三、城市热岛效应的影响
•城市热岛环流
• 城区中心空气受热上升，周围郊区冷空气向市区汇流 •补充，而城区上升的空气在向四周扩散的过程中又在郊区沉 •降下来，形成城市热岛环流，不利于污染物向外迁移扩散， •会加剧城市大气污染。
•图6-4 城市热岛环流模式和尘盖
物理性污染控制4热污染及其控制
物理性污染控制4热污染及其控制
四、城市热岛效应的防治
开发、使用反射率高、吸热率低、隔热性能 好的新型环保建筑材料。
综合防治：控制人口数量，增加人工湿地， 加强屋顶和墙壁绿化，建设城市“通风道”， 完善环境监察制度等综合防治热岛效应。
物理性污染控制4热污染及其控制
第四节 温室效应
一、温室效应与温室气体 二、温室效应加剧的原因 三、温室效应的影响——全球变暖 四、温室效应的综合防治
②物理化学 放热
放热的物理化学反应过程，如化工厂的化 学反应炉和核反应堆中的核反应，太阳辐射
能量实际就是氢核聚变产生的。
③人群辐射
密集人群释放的辐射能量，一个成年人对 外辐射的能量相当于146W的发热器所散发 的能量。
物理性污染控制4热污染及其控制
二、热污染
n 人类生产、生活中排放出的废热造成的 环境热化，损害环境质量，影响人类生 产、生活的一种增温效应。
物理性污染控制4热污染及其控制
四、城市热岛效应的防治
增加自然下垫面的比例，大力发展城市绿化， 营造各种“城市绿岛”是防治城市热岛效应 的有效措施。
加强工业整治及机动车尾气治理，限制大气 污染物的排放，减少对城市大气组成的影响。
调整能源结构、提高能源利用率，发展清洁 燃料、开发利用太阳能等新能源，减少向环 境排放人为热。
物理性污染控制4热污染及其控制
二、水体热污染的防治
热污染很难彻底消除(预防) 综合防治的目标：减少热污染，将其控制在
环境可承受的范围内，及其资源化利用。
物理性污染控制4热污染及其控制
水体污染的防治措施
•（一）减少废热入水
n 冷却水循环利用或改进冷却方式，减少冷 却水用量、降低排水温度，从而减少进入 水体的废热量。
有害物质的富集能力，改变鱼类的进食习性和繁殖 状况等； 热效力综合作用容易引起鱼类和其他水生生物的死 亡；
物理性污染控制4热污染及其控制
物理性污染控制4热污染及其控制
•（二）加剧水体富营养化
热污染可使水体严重缺氧，厌氧菌大量繁殖， 有机物腐败严重，水体发生黑臭。 水温超过30℃，硅藻大量死亡，绿藻、蓝藻迅 速繁殖 温排水还会促进底泥中营养物质的释放，导致 水体离子总量，特别是N、P含量增高，加剧水 体富营养化。
物理性污染控制4热污染及其控制
•（二）热污染的成因
•改变地表形态
•植被破坏
地表蒸发强度增强，反射率提高 降低植物吸收CO2和太阳辐射的能力 减弱了植被对气候的调节作用
城市化地表的反射率和蓄热能力改变 •下垫面改变 地表和大气之间的换热过程破坏
•海洋面受 •热性质改变
石油泄漏可显著改变海面的受热性质 对太阳辐射的反射率降低，吸收能力增加
物理性污染控制4热污染及其控制
•（三）引发流行性疾病
水体升温给致病微生物滋生繁衍提供温床，引 发流行性疾病。 澳大利亚曾流行的一种脑膜炎是由于电厂排放 的冷却水使水温增高，变形虫大量滋生繁衍， 污染水源，经人类饮水、烹饪或洗涤等途径 进 入人体，导致发病。
物理性污染控制4热污染及其控制
•（四）增强温室效应 水温升高会加快水体的蒸发速度，使大气 中的水蒸气，从而增强温室效应，引起地 表和大气下层温度上升，影响大气循环， 甚至导致气候异常。
二、温室效应加剧的原因
（一）温室气体排放量增加
•图6-6 近代人类活动对大气中CO2浓度的影响 •随着城市化、工业化、交通现代化、人口剧增，化石燃料大量消耗，排入大 气的CO2迅速增加，破坏了自然界的碳循环。 物理性污染控制4热污染及其控制
二、温室效应加剧的原因
（二）植被破坏，温室气体吸纳量降低
•（5）导致气候、物候失常
• 城市热岛效应会导致气候、物候失常。 •日本大城市近年出现樱花早开、红叶迟红、气候亚 •热带化等现象都是热岛效应所致。 • 此外，城市热岛效应还会加重城市供水紧张， •导致火灾多发，为细菌病毒等的孳生蔓延提供温床， •甚至威胁到一些生物的生存并破坏整个城市的生态 •平衡。
n 合理设计取、排水方式和选择取、排水位 置，如采用多口排放或远距离排放等，减 轻废热对受纳水体的影响。
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•（二）废热综合利用
n 养殖鱼、虾或贝类 n 废热水灌溉，温室蔬菜或花卉种植。 n 废热水调节污水处理系统水温 n 排入港口或航道以防止结冰 n 冬季供暖
物理性污染控制4热污染及其控制
受气象条件的影响
人类为防御、缓和外界环境剧烈的热特性
人工 热环境
房屋、火炉、变化而创造的更适于生存的热环境；
机械、化学 人类的各种生产、生活和生命活动都是在