物理性污染控制复习.doc

第二章 噪声污染及其控制
一、噪声及其危害
1. 噪声：噪声是指人们不需要的声音。
a.物理学上：噪声是指各种频率和声强杂乱无序组合的声音。
b.生理学和心理学上： 噪声是令人不愉快、讨厌以致对人们健康有影响或危害的声音。
c.噪声防治法中： 噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生活中所产生的干扰 周围生活环境的声音。
2 噪声的危害
a.心理效应：使人烦躁，精力不集中，妨碍睡眠和休息，影响工作效率。
b.生理效应：头痛、消化不良，视觉模糊，耳聋等，严重的甚至神志不清、休克或死亡。
c.物理效应：高强度噪声能够损坏建筑物。
二、 噪声控制技术
1. 在声源处抑制噪声
a.选用发声小的材料制造机件 b.改革设备结构 c.改革传动装置
2. 在声传播途径中的控制
a.闹静分开 b.利用声源的指向性降低噪声 c.利用地形地物降噪 d绿化降噪
e.利用声学控制手段降噪
3. 接收器的保护措施
a.耳塞 b.防声棉 c.耳罩、头盔 d.隔声岗亭
三、控制噪声 （三大途径）
a. 防止噪声产生 b.阻断噪声的传播 c.防止噪声进入耳朵
第二节
一、 频谱图类型：离散谱、连续谱、复合谱
二、 声波的波动方程
1.运动方程物理意义：反应不同地点和不同时刻的声压变化规律。
2.连续性方程物理意义：反映了质点振动速度与流体密度之间的关系。
*3.物态方程物理意义：描述声场中瞬时声压随时间的变化与密度随时间变化的关系。
三、 声压级计算
1、 声级增加1分贝，人感觉声响响1倍，声强增加10倍。
a. 声压级 声压级单位：分贝

b.声强级 声强级单位：分贝

c.声功率级 声强级单位：分贝
声压级和声强级的关系

总声压级

级的相减
LPT：仪器测的噪声 LPB：背景噪声 LPS：声源真实噪声
四、声波的传播特性
1、相干波:具有相同频率、相同振动方向，且存在恒定相位差的声波，会在空间上存在着相互干涉现象，称之为相干波。
2、驻波：若两相干波在同一直线上沿相反方向进行时，当其相遇由叠加而形成的合成波。
五、声波在传播中的衰减
1.扩散引起的衰减 2.空气吸收的附加衰减 3.地面吸收的附加衰减
4.声屏障衰减 5.气象条件的影响

风速对声传播的影响 温度对声传播的影响
六、噪声评价
1.计权声级：
通常对不同频率声音的声压级经某一特定的加权修正后，再叠加计算可得到噪声的总声压级，此声压级称为计权声级。
2.等效连续A声级（等能量A计权声级）
定义：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。

3.昼夜等效声级
4、环境噪声标准
a.机电产品噪声标准
b.工业企业噪声标准
c.区域环境噪声标准
七、吸声
1、吸声系数定义：材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比值。

吸声系数的大小除了与吸声材料本身的结构、性质、使用条件有关外，对于同一材料，还与声波入射的角度和频率有关。
2、吸声量 A=α·S
3、吸声原理
多孔吸声材料构造特征：其部分在空间组成骨架，使材料具有一定的形状，称为筋络，筋络间有许多贯通的微小间隙，具有一定的通气性能。当声波入射到多孔吸声材料的表面时，部分声波被反射，部分声波透入材料内部微孔内，激发孔内空气与筋络发生振动，空气与筋络之间的摩擦阻力使声能不断转化为热能而消耗；空气与筋络之间的热交换也消耗部分声能，从而达到吸声的目的。
4、影响多孔材料吸声特性的因素
a.材料的空气流阻
过高 → 空气穿透力降低
过低 → 因摩擦力、粘滞力引起的声能损耗降低 吸声性能下降
b.材料的密度或孔隙率：

c.材料厚度的影响：
d.材料后空气层的影响：
e.材料装饰面的影响：
f. 温度、湿度的影响：
5、吸声结构
a.薄板共振吸声结构

b.穿孔板共振吸声结构

c.微穿孔板吸声结构

八、室内吸声降噪
1、混响时间：
2、 室内某点的声压级：
3、
吸声降噪量：

九、隔声
1、隔声原理：当具有一定能量的噪声入射到一个壁面上时，在声波的作用下，壁面按一定方式进行振动， 从而达到消耗声能的目的。
2、隔声量（传声损失、透射损失）：
3、隔声性能
吻合效应：入射声波的波长与墙体的固有弯曲波长吻合时，将激发墙体的固有振动，向另一侧辐射出大量的声能，隔声能力下降的现象。
由于构件本身具有一定的弹性，当声波以某一角度入射到构件上时，将激起构件的弯曲振动，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，这一现象称为“吻合效应”，相应的频率为“吻合频率”。
4、墙的平均隔声量

5、隔墙的降噪量： 隔声间的降噪量：

全封闭的隔声罩的插入损失：
十、消声
1、消声器定义：能够实现消声的特殊装置称作消声器。
2、消声器的分类：根据消声原理和结构的不同
3、阻性消声器、抗性消声器、阻抗复合式消声器、微穿孔板消声器、扩散消声器
对消声器的要求：

4、a.阻性消声器原理：吸收型消声器
利用声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦将声能转化为热能而发散掉，使沿管道传播的噪声随距离而衰减 。
b.抗性消声器原理：借助管道截面的扩张或收缩，或旁接共振腔，利用声波的反射、干涉或共振现象达到消声目的。
消声原理不同于阻性消声器，不是直接吸收声能，而是利用控制声抗大小来消声。
c.阻抗复合式消声器原理:利用阻性消声器消除中、高频噪声；
利用抗性消声器消除中低频以及某些特定频率噪声。
d.扩散消声器原理: 排气放空噪声：一般是由高速气流流动的不稳定性所产生，流动的气流一般具有高温、高压、高流速的特点，它是化工、石油、电力、冶金等工业生产中的重要噪声源，其排放的噪声具有强度大、频谱宽且噪声影响范围大的特点。
e.微穿孔板消声器原理：微穿孔板消声器是在共振式吸声结构的基础上发展而来的，其特点是不用任何多孔吸声材料，而是在薄的金属板上钻许多微孔，实质上是利用微穿孔板吸声结构制成的共振式消声器。
十一、有源噪声控制
1、有源噪声控制：在指定区域内人为地产生一个次级声信号、有目的地去控制初始声信号以达到降噪目的的技术方法。
2、基本原理：根据两列声波相消性干涉或声辐射抑制的原理，在管道上游布置的前置传声器拾取噪声信号，经电信号处理馈送给管道下游的次级声源，调整次级声源的输出使得在下游与原噪声信号相位相反而实现“静区”的目的。
有
源
噪示
声意
控图
制

第三章、振动污染及其控制
一、振动污染
1、定义：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、振动污染源及影响：
污染源：a:自然来源：由地震、火山爆发等自然现象引起。
b.人为来源：工厂振动源、工程振动源、道路交通振动源、低频空气振动源
对生理的影响：
对心理的影响：
振动的影响 对工作效率的影响：
对构筑物的影响：
3、振动控制技术
（1）振动源控制：改进振动设备的设计提高制造加工装配精度
（2）机械振动控制：降低机械的振动加速度，利用支承台架质量的减振措施，利用动力吸振的减振措施
（3）弹性减振：在机器与基础之间安装弹性支承（隔振），在仪器设备与基础之间安装弹性支承（隔离）
4、减振材料及装置
a.隔振材料
b.阻尼材料
c.减振装置
第四章 、电磁辐射及其防治
一、 电磁辐射污染
1、 定义：人类使用产生电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中，其量超出环境本底值，且其性质、频率、强度和持续时间等综合影响引起周围受辐射影响人群的不适感，并使健康和生态环境受到损害。
2、 电磁辐射污染的危害
a.危害人体健康
b.干扰通讯系统
c.对生态系统的危害
二、 电磁辐射污染防治技术
1、 基本原则
a.主动防护与治理：合理设计设备；加强电磁兼容性设计的审查与管理；做好模拟预测和危害分析工作。
b.被动防护与治理：采用调频、解码等方法防治干扰；对特定区域和特定人群进行屏蔽保护。
2、基本方法
a.屏蔽
b.接地技术
c.滤波
d.其他措施
3、 电磁辐射防治技术
a.高频设备的电磁辐射防护 ： 电磁屏蔽、接地技术、滤波
b.广播、电视发射台的电磁辐射防护：降低辐射强度、加强绿化、调整住房用途、选用合适的建材
c.微波设备的电磁辐射防护：减少辐射源的直接辐射或泄漏、屏蔽辐射源及其附近的工作地点、
加大工作点与辐射源的距离、采用个人防护用品及有效安全措施
d.静电防治：防止或减少静电的产生、各种油料的防静电措施、加速静电释放、防止放电着火
第五章 、放射性污染及其控制
一、 环境中的放射源
1、 天然辐射源（天然本底辐射）：宇宙辐射、地球内放射性物质、人体内放射性物质
2、 人工辐射源：核试验放射性污染、核能、放射性同位素生产、核材料贮存、
运输或放射性固体废物处理与处置、核设施退役
二、辐射危害
1、急性放射病
2、远期影响：主要是慢性放射病和长期小剂量照射对人体健康的影响，多属于随机效应。
三、放射性固体废物处理技术
1、固化技术 固化对象：弥散性物质
常用固化方法：水泥固化、沥青固化、塑料固化、玻璃固化
2、 减容技术 方法：压缩、焚烧
四、 放射性废液处理技术
絮凝沉淀、蒸发、膜分离和过滤、离子交换和吸附
第六章 、热污染及其控制
一、 热污染
1、定义：工农业生产和人类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。
2、热污染的类型：
a、水体热污染：热电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统排放热水；石油、化工、铸造、造纸等工业排放 含大量废热的废水。
b、大气热污染：城市和工业大规模燃烧过程产生废热，高温产品、炉渣和化学反应产生的废热等。
3、热污染的成因： a.向环境释放热量
b.改变大气层组成和结构：CO2含量剧增、颗粒物大量增加、对流层水蒸气增多、平流层臭氧减少
c. 改变地表形态：植被破坏、下垫面改变、海洋面受热性质改变
二、 水体热污染
1、 水体热污染的影响
威胁水生生物生存、加剧水体富营养化、引发流行性疾病、增强温室效应
2、 水体热污染的防治
减少废热入水、废热综合利用 、加强管理
三、 热岛效应
1、定义：在人口稠密、工业集中的城市地区，由人类活动排放的大量热量与其他自然条件共同作用致使城 区气温普遍高于周围郊区的现象。
2、成因：
a.城市下垫面的变化：自然生态地表逐渐被人工地貌取代，使城市下垫面的热力学、动力学特征改变
b.城市大气成分的变化：城市地区能源消耗集中，燃烧过程排放大量的CO2、CO、SO2、NOx和CH4等有 毒有害气体和颗粒物，降低了城市空气的透明度，使其吸收太阳辐射和地表长波辐 射的能力增强，造成大气逆辐射增强，强化了城市热岛效应。
c.人为热的释放：人为热量收入改变了城市地区的热量平衡，是热岛效应形成的重要原因之一。
3、 影响
（1） 城区冬季缩短，霜雪减少 （2）加剧城区夏季高温天气 （3）引起异常天气现象
（4） 局部地区水灾 （5）导致气候、物候失常
四、 热污染控制技术
1、 节能技术与设备：热泵、热管、隔热材料、空冷技术
2、 生物能技术：生物质、压缩成型、生物质气化、生物质燃料酒精、生物质热裂解液化
3、 二氧化碳固定技术

第七章 、光污染及其控制
一、光环境的影响因素
1、照度和亮度、光色、周围亮度、视野外的亮度分布、阴影、眩光（在视野中由于亮度的分布或范围不当，或在时空方面存在着亮度的悬殊对比，以致引起不舒适感觉或降低观看细部或目标的能力的现象。）
二、光污染
1、定义： 狭义的光污染指：干扰光的有害影响，干扰光即产生有害影响的逸散光。
广义的光污染指：由人工光源导致的违背人的生理与心理需求或有损于生理与心理健康的现象。 包括眩光污染、射线污染、光泛滥、视单调、频闪等。
2、 光污染的来源：玻璃幕墙形成的光污染、夜景照明形成的光污染、室内光污染
3、 室内光污染的成因：室内装修反射光线、室内灯光配置设计不合理、夜间室外照明
4、 光污染的分类
a.白亮污染：白天阳光照射强烈时，城市里建筑物的玻璃幕墙、釉面砖墙、磨光大理石和各种涂料等装饰 反射光线引起的光污染。
b.人工白昼：夜间照明过度，如同白昼。
c.彩光污染：指舞厅、夜总会、夜间游乐场所的黑光灯、旋转灯、荧光灯和闪烁的彩色光源发出的彩光所 形成的光污染。
5、 光污染的危害
a.对人的影响：对附近居民、行人、交通系统、天文观测影响；
b.对动植物的影响：影响植物的自然生命周期、影响动物的生活习性和新陈代谢
三、 光污染防治技术
1、 可见光污染中危害最大的是眩光污染。炫光污染是城市中光污染的最主要形式，是影响照明质量最重要的因素之一。

2、 可见光污染防治：
（1）直接眩光的限制：限制灯具的亮度和表面面积；通过使灯具具有合适的安装位置和悬挂高度，保证必 要的保护角；增加爱眩光源的背景亮度或作业照度
（2）反射眩光和光幕反射的限制：降低光源亮度（提高环境亮度）；妥善布置灯具，将灯具布置在反射眩 光区之外；增加光源的数量来提高照度；

第一章、绪论
一、物理环境
1、定义：自然环境系统中存在重力场、地磁场、电场、辐射场等物理因素作用下，自然界各物质都以不同的运动形式进行能量的交换和转化，这个过程即构成了物理环境。
2、分类：
a.天然物理环境：风、雨、地震、海啸产生的自然声和振动，地磁场，火山爆发，太阳黑子，雷电，天然 放射性核素等。
b.人工物理环境：人工噪声环境、振动环境、电磁辐射、放射性环境污染、热污染、光污染。
二、 物理性污染的特点
a.永远存在，本身无害；
b.局部性，不残留；
C.污染源消除，污染即消失。