物理性污染控制概述与噪声
物理性污染控制概述(PDF 52页)
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噪声污染控制技术
与噪声传播过程有关的三个因素即声源、传播途径和接收 者。因此噪声控制主要是从这三个方面入手。
噪声控制原理：在噪声到达耳膜之前，采取阻尼、隔振、 吸声、隔声、消声器、个人防护和建筑布局等七大措施，尽 力减弱或降低声源的振动，或将传播中的声能吸收掉，或设 置障碍，使声音全部或部分反射出去，减弱噪声对耳膜的作 用。
电磁污染的产生
联合国环境会议已经把微波辐射列入 造成公害的主要污染物之一，我国环 境保护法规定对电磁辐射加强管理。
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电磁污染源
自然电磁污染源：
雷电，所辐射的频带分布极宽。
火山爆发、地震和太阳黑子的活动 引起的磁爆。
宇宙的电磁污染源：恒星的爆发， 宇宙间电子移动等。
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电磁污染源
人工电磁污染源：
改革工艺和 操作方法
应用新材料、 改进机械设备 的结构
提高零部件加工
?
精度和装配质量
传播途径的控制
1
利用区域分 开的方法降 低噪声
3
利用绿化降 低噪声
2
利用地形和 声源的指向 性降低噪声
噪声污染的控制技术
噪声传播途径的控制 吸声 隔声 消声
45
吸声
吸声材料： 无机纤维材料：
泡沫塑料
有机纤维材料
众所周知，只有当噪声源、传播途径、接受者三要素同时 存在，噪声才构成对环境的污染和对人的危害。因此控制噪声 必须从三方面着手:
噪声源 的控制
传播途径 的控制
接受者 的防护
噪声源的控制
控制噪声最积极的方法，就是在声源上进行治理。如 提高工艺水平、改进操作方法、提高零部件的加工精度等。 具体可以从以下方面进行。
物理性污染控制 期末复习知识点
物理性污染控制期末复习知识点物理性污染控制期末复习知识点第一章为绪论1.物理性污染特点：1.能源污染2.普遍为局部性污染，区域性和全球性较少见3.无残留材料。
一旦污染源消失，污染就会消失4.引起物理性污染的声、光、电磁场在环境永远存在，本身对人体无害，只是环境中含量过高或过低才造成污染或者异常。
2.环境污染：1化学污染2生物污染3物理污染（注：前两种为物质污染，后一种为能源污染）第二章噪声污染及其控制（一）概述1.噪声的定义：物理观点：不同频率和强度的声波不规则地组合在一起心理学观点：人们不需要的声音2.噪声特征：局部性2.无残余污染物，不积累3.噪声源停止，污染消失4.能量小，利用价值不大3.噪音控制方法：1.从声源上降低噪声（最根本有效）：1.降噪材料2.改进设备结构3.改善传动装置4.改皮革加工生产2.从传播途径上降低噪声（最常用）：1.闹静分离2.利用声源指向性降低噪声3.利用地形状4绿色3.在接收点进行防护（最无奈）：隔声岗亭、耳塞等（二）声学基础1.声波的组成：空气介质中中声波为纵波，固体液体介质中声波既有横波也有纵波2.声波的基本物理量：频率、波长和声速（空气和固体中340m/s>液体>气体）3.声音的波动方程：.1.运动方程（牛顿第二定律）2.连续性方程（质量守恒定律）3.物态方程（绝热压缩定律）4.术语解释：频程:把频率变化范围划分为若干较小段落，称为频程波阵面：同一时刻相位相同的轨迹平面声波：波前垂直于传播方向的波称为平面声波声压：局部空气被压缩或膨胀，压缩处压力增大，膨胀处压力减小，这样在原来的大气压上产生了压强的变化，此压强变化由声波引起，称为声压瞬时声压：声场中某一瞬时声压值称为瞬时声压声能密度d：单位体积介质所含的声波能量声强I：单位时间内沿声传播方向垂直通过的单位面积平均声能W：单位时间内声源辐射的声能声压级：声强级：声功率级：5.计算题：6.随着温度的升高，声速增加，白天高度增加，温度降低，夜间高度增加，温度升高7.声影区：声线不能到达的地方8.温度和风速对声音传播的影响（图为关键）9.声源的指向性与频率有关:频率越高，指向性越强10.传播过程中噪声的衰减：1扩散引起的衰减2空气吸收引起的衰减3其他原因（植被、地表结构等）（三）噪声的评价和标准1.频率：20Hz-20KHz（次声、可听、超声波）声压：2*10^-5pa-20pa（可听阈值、痛阈）2.人耳对强度（声压级）相同而频率不相同的声音有不同的响度感觉3.响度：描述声音大小的主观感知。
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
物理性污染控制概述与噪声(ppt 55页)
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◆ 频率在频谱范围内是连续的。其声能也连 续地分布在所有频率范围内，形成一条连 续的曲线。
◆ 大部分噪声属于连续谱。
20
◆ 是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。
空气压缩和膨胀，温度相应升高和降低， 产生温度梯度，以热传导方式发生热交换；
空气中相邻质点运动速度不同而产生黏滞 力。
（2）热弛豫声能耗散
声波扰动，使空气分子的平动能、转动 能和振动能三种能量平衡破坏，建立新 的平衡，声能被耗散，此过程称为热弛 豫过程。
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2、空气吸收引起的衰减
声波在空气中传播的衰减系数a
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声波的传播特性
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相干波：具有相同频率、相同振动方向和固 定相位差的声波。
两列相干波的合成声压为： P=P1+P2 =PA1cos（ωt-Φ1）+ PA2cos（ωt-Φ2） = PAtcos（ωt-Φo）
合成后的声波仍是一个同频率的声波。
39
一般由几个声源发出的声波或同
一声源发出的不同频率成分的波都
分析：属级的叠加 ①公式法 ②图表法
32
声压级相减
a. 公式法：
Lps1l 01 gLp 0 ( /10 -1Lp 0 B /1) 0
LpB：背景噪声 Lp：背景噪声和被测对象的总声压级 Lps：被测对象真实的声压级
b.查表法： 应用分贝相加曲线计算
例题：
在车间内测量某机器的噪声，在机器运转时 测的声压级为87dB，该机器停止运转时的背景 噪声为79dB，求被测机器的噪声级。
物理性污染控制概述与噪声(ppt55张)
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3、其他原因引起的衰减 植 被
下 垫 面 屏 障 物
植被种类、高度、位置、配置、林带宽等密切相关。 树木越密、树叶越茂盛、声波频率越高，衰减越明 显。 阔叶或针叶树林对噪声的衰减量约1-5dB/10m。 声波由空气投射到疏松地面大部分能量通过土壤孔 隙传播并衰减。 刚性表面，如水泥地面对声波的衰减较小。
物理性污染是指物理运动的强度超 过人的耐受限度。
4
二、物理性污染特点
物理性：没有污染物 广泛性：到处都有 必然性：必不可少 即时性：污染源消失，污染随即停止
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主要内容
噪声污染及其控制 振动污染及其控制
电磁辐射污染及其防治
放射性污染及其控制 热污染及其控制
光污染及其控制
6
第二章
噪声污染及其控制
三个声音各自在空间某点的声压级为70dB、 75dB和65dB，求该点的总声压级。
分析：属级的叠加 ①公式法 ②图表法
32
声压级相减
a. 公式法：
L 10 lg( 10 10 ) ps
L p / 10
LpB：背景噪声 Lp：背景噪声和被测对象的总声压级 Lps：被测对象真实的声压级
L / 10 pB
合成后的声波仍是一个同频率的声波。
39
一般由几个声源发出的声波或同 一声源发出的不同频率成分的波都 互不干涉，合成声的总声压仍可用 上式计算。
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声波的一些特性与光波相似。 声波在传播过程中遇到障碍物、不均匀 媒质或者不同媒质时，在两媒质的界面 会发生反射、折射和透射现象。 1 2
例如：活塞在充满空气的刚性管壁的管 中振动时产生的声波。
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声压：声波引起的大气压强变化，称为声 压。 声场：有声波存在的区域称为声场。 瞬时声压：声场中某一瞬时的声压值。 有效声压：将瞬时声压对时间求均方根值 若声源在理想媒质（电导率为零，无色散 ，没有热运动）中以单一频率传播，则可 看做是简谐振动，那么媒质中各质点也随 着作同一频率的简谐振动。
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0 . 1 L L 0 . 1 L p p p 1 1 L 1 0 l g 1 0 1 0 p
L L 1 0 l g 11 0 p p 1
0 . 1 L p
'
令：
L 10 lg 1 10
'
0 . 1 L p
5. 频谱与频谱分析
频谱：指组成声音的各种频率的分布图形。 频谱分析：对噪声源发出声音的声压级 （声强 级、声功率级）在各频率的分布特性进行 分析，考察频谱特征。这种对噪声频谱特征 的分析叫做频谱分析。 频谱图：以频率为横坐标，声压级（声强 级、声功率级）为纵坐标，描述噪声强度 与频谱关系的图。
△L’p=0.8
102.6
△L’p=0.1
97
102.7
95
合成声压级P总≈102.7 dB
80
(3) 声压级相减
用仪器测出的声源的声压级实际上是声源与
背景噪声的总声压级。所以在有背景噪声的
环境中，声源的声压级无法直接测得，只能
根据总声压级和背景声压级求得。
由 L 1 0 lg 1 0 p
外弦a1(440Hz)空弦音
二 胡 声 音 的 频 谱 图
内弦d1(293.67Hz)空弦音
声音频谱类型：
线状谱：一系列离散频率的纯音组成的频谱， 频谱图是离散的竖直线段。[一些乐器的声音、
周期或间断振动的声源产生的声音。]
与振动相同的声波频率称为基频；频率等于 基频整数倍的称为谐波频率。 连续谱：声能连续分布在宽广的频率范围内，
（1）声压：受声波的传播扰动，局部空气产生 压缩或膨胀，压缩的地方压强增大，膨胀 的地方压强缩小，这样在原来的大气压上 产生压强的变化，此压强变化称声压。
物理性污染控制第二章第1节噪声污染及其控制概述
噪声性耳聋(永久性听力阈移) ：又称噪声性耳聋，长期暴露在强噪声环境，导致内耳器官发生器质性病变，无法恢复暴露前的听阈。噪声性耳聋有2个特点： 需要一个持续的累积过程； 无法治愈。
01
暴振性耳聋(急性噪声性耳聋)：高强噪声（超过140 dB)
02
表1 噪声对听力的影响
听力损失：国际标准化组织规定，用500、1000和2000 Hz听力损失的平均值来表示，用听力阈级衡量。 听力阈级：指耳朵可以觉察到的纯音声压级。
噪声降低劳动生产率：在强噪声环境工作，心情烦躁，干活容易疲劳，反应迟钝，导致工作效率大大降低。在噪声刺激下，人的注意力不易集中，不仅影响工作速度，降低工作质量，而且容易出差错，甚至出事故。
声源传播途径ຫໍສະໝຸດ 接收器控制 传播途径
保护 接收器
2.1 噪声控制的途径 抑制 噪声源
2.噪声控制
从声源降低噪声是最根本、最有效的手段 选用发声小的材料制造机件 改革设备结构 改革传动装置 改革生产工艺
与噪声性听力损失有关的因素： 噪声强度、频率、接触时间
噪声可能诱发疾病，这与人的体质、噪声强度和频率有关。 噪声作用于人的中枢神经系统，使大脑皮层的兴奋与抑制的平衡失调，导致条件反射异常，使人感到疲劳、头昏脑胀等，如果这种平衡失调得不到及时恢复，久而久之，就形成牢固的兴奋灶，导致神经衰弱症。
利用声学手段降噪实例（吸声）
利用声学手段降噪（吸声）
防护面具 耳塞 防声棉 耳罩、头盔 隔声岗亭
1
噪声控制技术手段三：接收器的保护措施
2
耳罩、护耳器、头盔
耳罩、护耳器、头盔
调查声源及污染状况：分析频率及时域特性
选择噪声允许标准（据噪声源和所影响环境）
设计控制方案（据降噪量和噪声频谱特性）
物理性污染及防治
物理性污染及防治1、噪声污染噪声破坏了自然界原有的宁静，损伤人们的听力，损害人们的健康，影响了人们的生活和工作。
强噪声还能造成建筑物的损害，甚至导致生物死亡。
噪声已成为仅次于大气污染和水污染的第三大公害。
2、交通噪声：主要指各种机动车辆、飞机、火车、轮船等在行驶过程中的振动和喇叭声产生的噪声。
它的特点是流动性和不稳定性。
对交通干道两侧以及港口、机场附近的居民影响最大。
3、工业噪声：指工厂的机器在运转时产生的噪声和建筑工地施工时的噪声。
它的特点是具有稳定的噪声源。
在工厂和工地工作的人是直接的受害者，在其附近的居民也深受其害。
4、社会生活噪声：主要产生在商业区。
另外，娱乐、体育场所，游行、集会、宣传等社会活动也会产生噪声。
其他如家用电器的运转声，宠物的叫声，上楼下楼的脚步声，喧哗声，打闹声等等，都属于社会生活噪声。
5、噪声控制：现在世界上许多国家都通过立法颁布了噪声控制标准，对飞机和机场的噪声、城市交通噪声、建筑施工噪声、工厂机器噪声和社会生活噪声都制定了严格的噪声控制标准。
例如，工厂、工地的噪声应不超过85分贝～90分贝。
居民居住区，白天不能超过50分贝，夜间不能超过40分贝。
噪声是一种声波，噪声污染是由噪声源产生，再通过传播介质对人产生影响的。
噪声控制包括降低噪声源的噪声，控制噪声的传播途径和个人防护几个方面：（1）声源控制：运转的机器设备和各种交通运输工具是主要的噪声源，控制它们的噪声有两条途径：一是改进结构，提高各个部件的加工精度和装配质量，采用合理的操作方法等，降低声源的噪声发射功率。
二是利用声波的吸收、反射、干涉等特性，采用吸声、隔声、减振、隔振等技术，以及安装消声器等，控制噪声的辐射。
因此大力发展科学技术，开发新材料、新技术、新工艺，推广使用低噪声设备，是控制噪声污染的长远战略。
（2）控制噪声的传播途径：主要措施有：①在城市建设中合理布局，按照不同的功能区规划，使居住区与噪声源尽量远离。
物理性污染控制(第二章 噪声)
目前，噪声污染投诉在环 境投诉中所占比例是最高的。
5
第一节 概 噪声的种类
述
按来源：分为自然噪声和人为噪声； 按频率分布可把噪声分为低频（＜500Hz）、中频（500～ 1000Hz）和高频（＞1000Hz）噪声； 按城市环境噪声的来源可分为交通噪声、工业噪声、建筑施工 噪声、社会生活噪声； 按噪声源的时间特性分为稳定噪声和非稳定噪声； 工业噪声按发声机理可分为机械噪声（纺织机、球磨机、电锯 等）、空气动力性噪声（鼓风机、空压机等）、电磁噪声（发 电机、变压器等）。
对睡眠（30~50dB）、交谈、通讯、思考及工作效率的 影响； 噪声级/dB 保持正常的谈话距离/m 噪声级 主观反映 保持正常的谈话距离 通讯质量 引起人体生理机能不良反应;（神经系统、消化系统、 45 11 很好 心血管系统） 安静 55 3.5 好 影响心理状态； 稍吵 65 1.2 吵 较困难 影响胎儿及儿童的发育； 75 0.3 很吵 困难 损害视力； 85 0.1 No way 巨吵 对动物的影响； 对仪器设备、建筑结构的影响。 10
15
第二节 声学基础 二、声波的基本物理量
声压（ 声压（p14） ） 波长 周期 频率 声速 p=(P-P0) λ=c/f T f =1/T c 帕斯卡（ ） 帕斯卡（Pa） 米（m） ） 秒（s） ） 赫兹 （Hz） ） 米/秒（m/s） 秒 ）
16
第二节 声学基础
气体中的声速为：
c =
γp 0 ρ0
7
建筑施工
城市环境噪声
来自生产过程中机械振动、 来自生产过程中机械振动、 摩擦、 摩擦、撞击以及气流扰动产生的 声音。一般纺织厂噪声为90 90～ 声音。一般纺织厂噪声为90～ 106dB，机械工业80 120dB， 80～ 106dB，机械工业80～120dB，大 型球磨机120dB 风铲、风镐、 120dB， 型球磨机120dB，风铲、风镐、 大型鼓风机130dB以上。 大型鼓风机130dB以上。 130dB以上
物理性污染控制课件课件
1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用L ♦表
___ ♦ 表达式：L ♦ r=10时，级的单位为贝（耳），级表示的量与功
率成正比。工程上常用分贝表示级，是贝的十分之 一，符号为dB。 ♦ r=e时，级的单位为奈培（Np）。1Np=8.686dB
主要声学量的级和基准
名称
声压级（气体中）
10 0.1L2-----10 0. 1Ln )
（三）噪声级的合成
3、声压级：能量与声压的平方成正比。总声压的平方等于 各 声压排放之和。
假设有n个噪声源同时存在，声压与声压级分别为pp p2、… 卩。和L1. L2、...Ln。贝h
Lp1 = 2OlgP1/po，Lp2 = 2°lgP2/Po，…，Lpn = 20lgPn/P 0。 （P1/po ）2—10 o- 1Lp1, （P1/po）2 —10 0- 1Lp2,…，（P1/p0）2
L!=20lg0. 02/ (2X10-5)=20X3=60dB 电冰箱声压级L2=54dB L1- L2=6dB,所以△ L=1dB
则两者同时工作时L=60 + 1 = 61dB
（三）噪声级的合成
例4、声压级分别为70、76、77、80、83dB,试计算合成 声压 级。
解：L=86dB 例5、声压级分别为70、84、78、82、86、89dB,试计算
(二)频程
2、频程的表示方法 ♦ 一般用高频和低频的频率比的对数来表示，对数以2为
底，暴位为倍频程。表达式为： f2/f! = 2n 或 n=log2 ( f2/fi)
fl、f2分别成倍频程关系的低频和高频频率，即上、下限 截止频率，Hz； n为两个频率相距的倍数。
♦♦中频心带频宽率度ff02=—( ffl2_f1() 21n/2/2，—所2-n以/2)有f。f2=。2n/2f0, f1 = 2-n/2f0; ♦ n=1时，即两个频率相距1倍时，称为一倍频程；△
物理性噪声污染
扰比白天大，所以将夜间噪声进行增加10dB
加权处理，再用能量平均的方法计算出的24
小时A声级的平均值，称为昼夜等效声级，
用Ldn表示。
四、 噪声污染控制技术
与噪声传播过程有关的三个因素即声 源、传播途径和接收。因此噪声控制主 要是从这三个方面入手。
（一）声源控制：
2、工业废渣的处理和应用 钢渣：钢渣目前广泛应用与建筑材料，农 业（肥料）和冶金。 粉煤灰：主要用于制砖，也可用于水泥制 造，铺路。
第三节 放射性污染及其防治
放射性污染的特点 放射性污染的来源 放射性污染的防治 放射性污染废物的处理与处置 中国的核安全
对核试验的控诉
3、等效连续声级
对一个起伏的或不连续的噪声 ，Lp都是
以一定的时间间隔来读取，再将其按能量平
均，用一个A声级来表示该段时间内噪声的 大小。这一声级称为等效连续声级，用Leq 表示。
Leq——在T段时间内的等效连续A声级，dB LpA——t时刻的瞬时A声级,dB T ——连续取样的总时间，min
当数据符合正态分布，Leq可用下式近似
93年世界新闻摄影获奖作品
电磁辐射的特点 电磁辐射源 电磁辐射的危害 电磁辐射的防治
第五节 光污染及其防治
光污染的特点
光污染的性质
光污染的危害 光污染的防治
第六节 热污染及其防治
热污染的来源 热污染的危害 热污染的防治
三、 环境噪声评价
1、噪声的物理量和主观听觉的关系 2、计权声级和A声级（LA) 为了能用仪器直接反映人的主观响度感觉 的评价量，在噪声测量仪器——声级计中设 计了一种特殊滤波器，叫计权网络。通过计 权网络测得的声压级，叫计权声压级或计权 声级，简称声级。
第八章物理性污染及其防治
机动车辆噪声标准(城市噪声中交通占70%):
车辆种类 载重汽车(3.5~15t) 轻型越野车 公共汽车(4~11t) 小轿车 摩托车 轮式拖拉机(<45kW)
执行标准(1985) dB(A) 84~89 84 83~86 82 84 86
环境噪声标准(城市区域): Leq[dB(A)]
适 用 区 域 特殊住宅区 居民、文教区 一类混合区 二类混合区 商业中心区 工业集中区 交通干线道路两侧
3、放射性同位素—不稳定的同位素（原子核内质子 数同，中子数不同）
4、天然不稳定核素能自发放出射线的放射性 称为“天然放射性”； 通过核反应由人工制造出来的核素的放射 性称为“人工放射性”。
5、决定放射性核素性质的基本要素是放射性 衰变类型、放射性活度和半衰期。
2、放射性物质的分类
按存在状态分：
（2）人工污染源
脉冲放电
工频交变电磁场
射频电磁辐射
电磁辐射污染的特点
是能量流污染，是“隐形公害”。
电磁波频率越高，危害越大
电磁波辐射功率越大，危害越大
电磁波距离越近，辐射时间越长，对人体造成的 损伤也越大。
电磁辐射的危害
（1）电磁辐射危害人体的机理
热效应 非热效应
累积效应
噪声对人的内分泌机能也会产生影响。在高
噪声环境下, 会使一些女性的性机能紊乱, 月经失
调, 孕妇流产率增高。近年还有人指出, 噪声是刺
激癌症的病因之一。有些生理学家和肿瘤学家指
出: 人的细胞是产生热量的器官, 当人受到噪声或 各种神经刺激时, 血液中的肾上腺素显著增加, 促 使细胞产生的热能增加, 而癌细胞则由于热能增高 而有明显的增殖倾向, 特别是在睡眠之中
物理性污染控制工程期末复习
物理性污染控制工程期末复习1.物理性污染的定义：物理运动的强度超过了人的忍耐限度，超越了环境中物质的含量的本底值，就形成了物理性污染2.物理性污染的特点：能量的污染；局部性很少全球性和区域性；不会有残余物，污染源消除，污染也就消失了。
（强度，时间，空间三个方面考虑）3.噪声的定义：各种频率，振幅杂乱无章组合的声音；令人不愉快或讨厌，甚至影响或危害人类健康的声音都是噪声。
4.声波的相关内容：声源：我们把产生声音的振动物体称作声源。
声源发出的声音必须通过媒质才能传播。
根据媒质质点振动方向与声波传播方向可分为：纵波：媒质质点的振动方向与声波的传播方向一致。
横波：媒质质点的振动方向与声波的传播方向垂直。
5.声的物理量：声功率：声源在单位时间内辐射出的总声能量平均声功率：单位时间内通过垂直于声传播方向上面积为S的平均声能量6.声波的衍射：在声波传播过程中，遇到的障碍物或孔洞时，如果声波的波长比障碍物尺寸大得多，声波会绕过障碍物而使传播方向改变，这种现象称为声波的衍射。
声波波长与障碍物尺寸相比的比值越大，衍射越大如果障碍物尺寸远大于入射声波波长，虽然也有衍射，但在障碍物后面边缘的附近将形成一个没有声波的声影区。
当声波波长小于障碍物的尺寸时，反射波增加，在障碍物后面形成一声影区，这一声影区随着波长缩短而扩大。
7.声压与声强：声压级L p :待测声压的有效值Pe与参考声压P 0 的比值取以10为底的对数再乘20，单位dB。
即：L p=20lg p+94声强级L I :待测声强I与参考声强I 0 的比值取常用对数再乘以10，8.单位为dB。
即：L = 10lg I + 120声级的加法：p0=(100.1Lp1 + 100.1Lp2)声能的衰弱量和传播距离和声波频率有关，对于一定的声源，其声功率级不变的，而声强和声压随着观测点不同而变化。
9.声音的频谱和频程：不同的声音，其含有的频率成分以及各个频率上的能量分布是不同的，这种频率成分与能量分布的关系称为声的频谱。
物理性污染与控制
城市交通的噪声污染
中国医学科学 院的测听室
噪声监测车
便携式声级计
（三）噪声危害
1、对人体的生理影响 2、对人体的心理影响
3、对孕妇和胎儿的影响
4、对生产活动的影响 5、对动物的影响
6、对物质结构的影响
1、对人体的生理影响
长期生活在噪声环境中会
（1）导致耳聋；
（2）导致心脏病的发展和恶化；
（3）导致消化系统方面的疾病和神经衰弱症；
声压级（Lp）的定义：
P2 P Lp 10lg 2 20lg P0 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
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
交通运输：城市主要的噪声源
工业生产：造成职业性耳聋的主要原因
社会生活：在城市噪声源中的比重上升
建筑施工：其噪声影响面很大
（二）分类
按产生机理：
机械噪声 空气动力学噪声 电磁噪声 按声污染源种类： 交通噪声 按其随时间的变化： 稳态噪声 非稳态噪声
工业噪声
施工噪声 社会生活噪声
工厂中的噪声污染
飞机噪声污染
一、 电磁辐射的基本概念
1、电磁波：电磁波是一个广泛的 概念，它包括微波频率（ 220 ～ 36000 兆赫）、电视频率（ 30 ～ 300 兆赫）到无线电频率（ 30 兆 赫）以下的波。
2、电磁辐射污染： 某些电子、电器设备、视听、微波加热设备等， 如：无线电广播、电视通讯、雷达探测、高频加热、 大功率输电线路、短波、超短波理疗设备及一些家 用电器等产生的不同频率和功率的电磁辐射，对周 围环境、人体健康等造成的不同程度的危害，称为 电磁辐射污染。 电磁辐射的量子能量很小，不足引起空气电离， 所以也称为非电离辐射。
第4讲 物理性污染控制
第4讲物理(wùlǐ)性污染控制4.1噪声污染(zào shēnɡ wū rǎn)及其控制4.1.1噪声源的种类(zhǒnglèi)及特点一切(yīqiè)可听声都有可能被判定为噪声，噪声控制的目的就是降低或消除可听声，噪声的测量也局限在可听声。
可听声的频率范围一般在20Hz-20kHz，频率(pínlǜ)低于20Hz的声称为次声，频率高于20kHz的声称为超声。
噪声的分类方法较多，从区分自然现象和人为因素产生的噪声角度出发可分为自然噪声和人为噪声；按噪声辐射能量随时间的变化可分为稳态噪声、非稳态噪声和脉冲噪声；按频率分布可分为低频噪声（<500Hz）、中频噪声（500-1000Hz）和高频噪声（>1000Hz）。
环境声学一般从城市环境和噪声产生的机理进行分类。
按城市环境可将噪声分为交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声和社会生活噪声；按发生机理可将噪声分为机械噪声、空气动力噪声及电磁噪声。
机械噪声是指机械部件之间在摩擦力、撞击力和非平衡力的作用下振动而产生的噪声。
机械噪声的特征与受振部件的大小、形状、边界条件、激振力的特性有关。
空气动力性噪声是指高速气流、不稳定气流以及由于气流与物体相互作用产生的噪声。
空气动力性噪声的特征与气流的压力、流速等因素有关。
电磁噪声是指电磁场的交替变化，引起某些机械部件或空间容积振动产生的噪声。
电磁噪声的特征主要取决于交变磁场特性、被激发振动部件和空间的大小形状等。
4.1.2噪声的物理度量人耳听觉系统所能感受到的信号称为声音。
从物理学观点来看，声音是一种机械波，是机械振动在弹性介质中的传播。
机械振动是声波产生的根源，弹性介质的存在是声波传播的必要条件。
弹性介质可以是气体、液体和固体，声波在上述介质中传播，相应地称为空气声、液体声和固体声。
声波在空气和液体中传播，传播介质的质点振动方向和声波传播方向相同，称这种波为纵波。
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34
声压级平均
计算平均声压级的目的
计算指向性指数 一点多次测量的结果
计算公式
n
0.1Lpi
L p 10 lg 10 - 10lgn
i1
Lpi：在某点各声源产生的声压级
n ：声压级的总个数
35
例题：
某测点连续测定5次，得声压级100dB， 98dB， 97dB， 95dB，试计算其平均值？
23
声能密度：单位体积媒质所含的声波能量。 声强（I）：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，W/m2 声功率：声源单位时间内辐射的能量，W
24
级的概念
25
声强级
将待测声强I与参考声强I0的比值取常用对 数，再乘以10，即
LI
10 lg
I I0
I ：声强，w/m2 I0：参考声强，I0 = 10-12 w/m2
顺风时，声速随高度增加而增大，声线向地面弯曲； 逆风时，声线向上空弯曲，距声源一定距离处形成声
影区。
噪声在传播中的衰减
◆ 声波在实际媒质中传播时，由于扩散、吸收 散射等原因，随离开声源的距离增加，声音 逐渐减弱。 1、扩散引起的衰减
2、空气吸收引起的衰减
3、其他原因引起的衰减
49
1、扩散引起的衰减
11
噪声控制的途径
1、声源控制 2、传播途径措施 3、接收点防护
摩托车消声器 无声手枪 机器加外罩 在机器下垫泡沫等减震 禁鸣喇叭 工业区和生活区分开 限制娱乐场所营业时间
12
隔音板 直属造林 关门窗
带隔音耳塞 捂住耳朵
第二章 噪声污染及其控制
第二节 声学基础
声波的形成
分析：属级的叠加 ①公式法 ②图表法
32
声压级相减
a. 公式法：
Lps 10 lg(10Lp / 10 - 10LpB / 10 )
LpB：背景噪声 Lp：背景噪声和被测对象的总声压级 Lps：被测对象真实的声压级
b.查表法： 应用分贝相加曲线计算
例题：
在车间内测量某机器的噪声，在机器运转时 测的声压级为87dB，该机器停止运转时的背景 噪声为79dB，求被测机器的噪声级。
次声波：不易衰减，波长很长而绕开障碍物发生衍射。 超声波：方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声
能。
在噪声测量中，常用的有倍频程和1/3倍 频程。
倍频程和1/3倍频程的中心频率。
17
频谱分析
频谱：组成声音的各种频率的分布图。 频谱分析：研究声音强度（声压级、声强
级、声功率级）随频率分布的规律。 频谱的形状：
晴朗白天，气温随高度增高而下降，声速将随高 度增加而降低，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；
夜晚，气温随高度增加而升高，声速也随高度增 高而增大，声波传播方向向地面弯曲。
温度及风速对声传播的影响 顺风
有风时，声速应叠加上风速，风速一般随高度增加而 增大；
2 2 • 斜入射声波的反射和折射
3 3 • 温度及风速对声传播的影响
41
垂直入射声波的反射和透射
媒质Iρ1c1
分界面
媒质Ⅱρ2c2
总声压PΙ
PⅡ
法向质点振动速度总声压uΙ
uⅡ
入射声波Pi 反射声波Pr
透射声波Pt
PⅠ=Pi+Pr
PⅡ=Pt
0
X
图：平面声波的反射和透射 42
垂直入射声波的反射和透射
36
声波的传播特性
（一）声波的叠加 （二）声波的反射、透射和折射 （三）噪声在传播中的衰减 （四）声波的指向性
37
（一）声波的叠加
38
（一）声波的叠加
相干波：具有相同频率、相同振动方向和固 定相位差的声波。
两列相干波的合成声压为： P=P1+P2 =PA1cos（ωt-Φ1）+ PA2cos（ωt-Φ2） = PAtcos（ωt-Φo）
◆
加强自身建设，增强个人的休养。20 20年1 1月19 日上午 8时40 分20.1 1.1920 .11.19
◆
扩展市场，开发未来，实现现在。20 20年1 1月19 日星期 四上午 8时40 分41秒 08:40: 4120.1 1.19
声源：振动而发出声音的物体。 声源可以是固体、液体或气体。
声媒源质动的：振介传质播可声以音弹是的振性空介动媒气质介、。液体、固声体波。 声音不能在真空中传播！！！
声 之交波替：进声行源压振缩动和带空膨动气胀相、运邻固动的，介由质近质及点远，向使 前推进的介质振动体。、（液分体为横波与纵波）
14
影响工作
2
噪声污染无残影余响污染生物活，不会积累
诱发疾病
3
声能再利用价值不大，回收尚未被重视
引起耳聋
4
噪声源停止运行后，污染即消失
10
噪声污染的特点
噪声污染与水污染、大气污染相比， 具有以下四个特点：
1、噪声污染是感觉公害 2、噪声污染具有局部性和分散性 3、噪声污染具有能量性 4、噪声污染危害的间接性和慢性 5、噪声污染具有波动性和难避性
声
频率ƒ
波 物理量 表示方式
单位
的
基 波长 本 周期 物 频率
波长λ λ=c/f
米 （m）
T
秒 （s）
f =1/T
赫兹 （Hz）
理 声速 量
c
米/每秒（m/s）
声速с
15
声音的频谱
一
• 频程及频谱
二
• 频谱分析
16
频程及频谱
频程（频带、带宽）：将可听声的频率（ 20Hz-20kHz）范围按倍数变化，划分为若 干较小的频段，通常称为频程。
空气中相邻质点运动速度不同而产生黏滞 力。
（2）热弛豫声能耗散
声波扰动，使空气分子的平动能、转动 能和振动能三种能量平衡破坏，建立新 的平衡，声能被耗散，此过程称为热弛 豫过程。
51
2、空气吸收引起的衰减
声波在空气中传播的衰减系数a
定义：空气中声波传播1m衰减的分贝数， dB/m
意义：表示声波在空气中的衰减程度。 表2-5：大气中噪声传播的衰减声压常数
声源的指向性与频率有关，频率高，则指 向性强。
声源的指向性常用指向性因数和指向性指 数来表示。
55
◆
每一次的加油，每一次的努力都是为 了下一 次更好 的自己 。20.1 1.1920 .11.19Thurs day, November 19, 2020
◆
天生我材必有用，千金散尽还复来。 08:40: 4108:4 0:410 8:4011 /19/2 020 8:40:41 AM
26
声压级
将待测声压的有效值Pe与参考声压 P0的 比值取常用对数，再乘以20，即
Lp
20 lg
Pe P0
Pe：有效声压，Pa P0：参考声压，P0 = 2×10-5 Pa
27
声压级计算
声压级相加 声压级相减 声压级平均
28
声压级的叠加是能量的叠加
a. 公式法：
L12 10 lg(10 L1 /10 10 L2 /10 )
6
第二章 噪声污染及其控制
第一节 概述
问题一：为什么要学习这门课程？
生
活
中
的
各种Βιβλιοθήκη 空调系 统噪声投影机噪 声
噪
声
噪声的分类
噪声源
些噪？声的分类有哪 交通噪声
工业噪声
建筑施工噪 声
社会生活噪 声
喇叭声 纺织厂 打桩机 叫卖声
汽笛声
印刷厂
搅拌机
争吵声
刹车声 机械厂
9
噪声的特点与影响
特影点响
1
局部性污染，不会造成区域或全球污染
合成后的声波仍是一个同频率的声波。
39
（一）声波的叠加
注意
一般由几个声源发出的声波或同
一声源发出的不同频率成分的波都
互不干涉，合成声的总声压仍可用
上式计算。
40
（二）声波的反射、透射和折射
声波的一些特性与光波相似。 声波在传播过程中遇到障碍物、不均匀
媒质或者不同媒质时，在两媒质的界面 会发生反射、折射和透射现象。 1 1 • 垂直入射声波的反射和透射
ρ1c1=ρ2c2，声波无反射，是全透射。 ρ 2c2>ρ1c1，媒质Ⅱ比媒质Ⅰ“硬”些； 若ρ2c2》ρ1c1，声波发生全反射。
如，声波从空气中入射到墙的界面上。 ρ 1c1>ρ2c2，媒质Ⅱ比媒质Ⅰ“软”些；
若ρ 1c1》ρ2c2，在媒质Ⅰ中，入射声压 与反射声压在界面处大小相等、相位相 反，总声压达到极小，近似等于零，而 质点速度达到极大，在媒质Ⅱ中无透射 声波。
◆
安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 11.19 08:40: 4108: 40Nov-2019-Nov-2 0
◆
得道多助失道寡助，掌控人心方位上 。08:4 0:4108 :40:41 08:40Thursd ay, November 19, 2020
◆
安全在于心细，事故出在麻痹。20.1 1.1920 .11.19 08:40: 4108: 40:41 November 19, 2020
b.查表法： 应用分贝相加曲线计算
b 图表法计算
计算步骤： 1.把各个给定声压级按大小顺序排列； 2.求出相邻声压级的差△Lp ; 3.查分贝相加曲线，得出△L’; 4.根据公式计算出合成声压级LpT ；
如有多个声压级叠加，重复上述步骤。
分贝相加（减）曲线
例题：
三个声音各自在空间某点的声压级为70dB、 75dB和65dB，求该点的总声压级。