物理性污染控制第六章热污染及其控制PPT课件
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环境保护概论物理性污染及其防治PPT课件
家庭噪声来源及噪声级范围
设备名称 洗衣机
噪声级，
dB(A)
50-80
设备名称 电视机
噪声级，
dB(A)
60-83
吸尘器
60-80
电风扇
30-65
排风机
45-70
电冰箱
第17页/共106页
35-45
猜猜看
• 超过 多少分贝的噪声还会造成耳聋？ A 125分贝 B 115分贝
• 当噪声强度达到多少分贝时，人的视觉细胞敏感性下降， 识别弱光反应时间延长？ A 90分贝 B 100分贝
（二）声波的测量单位
2、声压级Lp
• Lp＝20lg（p/p0） • Lp为声压级，单位dB；p为有效声压，Pa；基准
声压p0＝2×10－5 Pa。 • 对于听阈Lp＝0；对于痛阈Lp＝120dB。
第25页/共106页
某些环境下的声压和声压级
环境
声压（Pa）声压级（dB）
锅炉排气放空，距喷口1米
• 对于自由空间的点声源：W球＝4πr2p2/ρc • 对于放在具有反射的地面上的点声源：W半球＝2πr2p2/ρc
第22页/共106页
（二）声波的测量单位
1、级的概念
• 1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用L
表示。
• 表达式：
L logr
X X0
• r＝10时，级的单位为贝（耳），级表示的量与功率
则两者同时工作时L＝60＋1＝61dB
第35页/共106页
（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，试计算合
物理污染及其防治PPT课件
造成城市热岛效应的几种因素62城市热岛的影响使城区冬季中取暖能耗减少污染物重又聚集到市区上空久久不能消散夏季不仅降低工作效率而且造成中暑和死亡人数的增加使城市能耗增加造成更多的废热导致恶性循环城市上空的云雾会增加城市的风降水等也会发生变化加重城市供水紧张火灾多发加剧光化学烟雾灾害等等63热污染的危害首当其冲的受害者是水生物
物理污染及其防治
1
案例
成都市民余某购一住房，入住后发现卧室窗户对面大约5米 是一老年活动中心，每晚都有一些麻将爱好打至深夜，时间一 长，唏里哗啦的麻将声和争执声导致房主睡眠不足，神经衰 弱，读小学的儿子无法正常学习与休息，成绩下降。多次向居 委会反映，均遭拒绝。房主无奈，只能通过法律手段来保护自 已的要权利。根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第 46条规定：使用家用电器或者进行其他家庭室内活动，应当 限制作业时间，并采取其他措施，以减轻、避免对周围居民造 成环境噪声污染；第61条规定：受到噪声污染的单位和个人有 权有求加害人排除危害，造成损失的依法赔偿损失。为此，原 告房主请求法庭判定被告居委会所属老年活动中心立即排除危 害，赔偿医药费、工资、奖金、交通费等5000元。
2.噪声分类
过响声
按感觉
妨碍声 不愉快声
无影响声 7
按机理分可分两类：社会生产噪音和社会生活噪音 社会生产噪音：空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声 社会生活噪音：电声性噪音、声乐性噪音、人类语言性噪音
按来源分可分五类：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会 生活噪声、自然噪声。
8
工厂中的噪声污染
置足够高度的围墙或屏障，可以减弱声音的传播。 • 绿化不仅改善城市环境，而且一定密度和宽度种植面
积的树丛、草坪也能引起声衰减。
28
物理污染及其防治
1
案例
成都市民余某购一住房，入住后发现卧室窗户对面大约5米 是一老年活动中心，每晚都有一些麻将爱好打至深夜，时间一 长，唏里哗啦的麻将声和争执声导致房主睡眠不足，神经衰 弱，读小学的儿子无法正常学习与休息，成绩下降。多次向居 委会反映，均遭拒绝。房主无奈，只能通过法律手段来保护自 已的要权利。根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》第 46条规定：使用家用电器或者进行其他家庭室内活动，应当 限制作业时间，并采取其他措施，以减轻、避免对周围居民造 成环境噪声污染；第61条规定：受到噪声污染的单位和个人有 权有求加害人排除危害，造成损失的依法赔偿损失。为此，原 告房主请求法庭判定被告居委会所属老年活动中心立即排除危 害，赔偿医药费、工资、奖金、交通费等5000元。
2.噪声分类
过响声
按感觉
妨碍声 不愉快声
无影响声 7
按机理分可分两类：社会生产噪音和社会生活噪音 社会生产噪音：空气动力性噪声、机械性噪声、电磁性噪声 社会生活噪音：电声性噪音、声乐性噪音、人类语言性噪音
按来源分可分五类：交通噪声、工业噪声、建筑施工噪声、社会 生活噪声、自然噪声。
8
工厂中的噪声污染
置足够高度的围墙或屏障，可以减弱声音的传播。 • 绿化不仅改善城市环境，而且一定密度和宽度种植面
积的树丛、草坪也能引起声衰减。
28
第六章其他物理污染与防护优秀课件
广播、电视与通风设备的振荡 与发射系统
工业用射频利用设备的工作电 路与振荡系统
医用射频利用设备的工作电路 与振荡系统
6.1.2 电磁辐射污染现状与控制标准 1. 电磁辐射现状
由于无线电广播、电视以及微波技术、微波通信等应用迅速普及，射频设备的
功率成倍提高，地面上的电磁波密度大幅度增加，已直接威胁人的身心健康。
2008年我国首次设置了43个电磁环境质量监测点，并在41个重点电磁辐射设 施周围设置了电磁监测站点。
2. 电磁辐射污染控制标准 （1）工频电磁场
目前我国尚无关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值的国家标准。
根据送电线路设计规定和参考各国限值，推荐暂以4kV/m作为居民区工频电场 评价标准，暂推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0.1mT 为磁感应强度的评价标准。
（2）人为污染源 人类污染源来自人类开发和利用以电为能源的活动，如广播、电视、移动
通信、寻呼通信、卫星通信、微波通信、雷达、工医科射频设备、电气化交通、 家用电器以及汽车点火系统等，在营运和使用过程中会向周围环境发射电磁辐 射。
目前，环境中的电磁辐射主要来自人为辐射，可粗略的划分为工频 （50/60Hz），射频（105~108Hz）和微波（N109Hz）三个频段。 ① 工频电场、磁场
微波是指300MHz~300GHz频段，主要包括分米波、厘米波、毫米波及亚毫 米波。属于该频段的有移动通信、卫星通信、微波通信、雷达等。
表 人为电磁污染源分类
分类
放电所致 污染源
电晕放电 辉光放电
设备名称 电力线（送配电线）
放电管
弧光放电 开关、电气铁道
污染来源
高压电、大电流引起的静电感 应、电磁感应、大地泄漏电流
工业用射频利用设备的工作电 路与振荡系统
医用射频利用设备的工作电路 与振荡系统
6.1.2 电磁辐射污染现状与控制标准 1. 电磁辐射现状
由于无线电广播、电视以及微波技术、微波通信等应用迅速普及，射频设备的
功率成倍提高，地面上的电磁波密度大幅度增加，已直接威胁人的身心健康。
2008年我国首次设置了43个电磁环境质量监测点，并在41个重点电磁辐射设 施周围设置了电磁监测站点。
2. 电磁辐射污染控制标准 （1）工频电磁场
目前我国尚无关于超高压送变电设施的工频电场、磁场强度限值的国家标准。
根据送电线路设计规定和参考各国限值，推荐暂以4kV/m作为居民区工频电场 评价标准，暂推荐应用国际辐射保护协会关于对公众全天辐射时的工频限值0.1mT 为磁感应强度的评价标准。
（2）人为污染源 人类污染源来自人类开发和利用以电为能源的活动，如广播、电视、移动
通信、寻呼通信、卫星通信、微波通信、雷达、工医科射频设备、电气化交通、 家用电器以及汽车点火系统等，在营运和使用过程中会向周围环境发射电磁辐 射。
目前，环境中的电磁辐射主要来自人为辐射，可粗略的划分为工频 （50/60Hz），射频（105~108Hz）和微波（N109Hz）三个频段。 ① 工频电场、磁场
微波是指300MHz~300GHz频段，主要包括分米波、厘米波、毫米波及亚毫 米波。属于该频段的有移动通信、卫星通信、微波通信、雷达等。
表 人为电磁污染源分类
分类
放电所致 污染源
电晕放电 辉光放电
设备名称 电力线（送配电线）
放电管
弧光放电 开关、电气铁道
污染来源
高压电、大电流引起的静电感 应、电磁感应、大地泄漏电流
《物理污染控制》PPT课件
21
22
吊挂吸声体时应注意以下原则： • 悬挂面积为厂房平顶面积的25%左右，实际为
30~40% • 水平悬吊与垂直悬吊的降噪效果相差不大，可
灵活运用； • 悬挂高度宜控制在厂房净高的1/7~1/5处； • 根据1/4波长的原理，可改善某些频率峰值的吸
收效果； • 分散悬挂比集中悬挂效果好。
23
射到材料的表面，和大多数实际情况比较接近。应 用范围：噪声控制工程和室内声学设计中作为设 计依据。
无规入射吸声系数的测量采用混响室法。主要 原理是根据混响室内放进吸声材料（或吸声结构） 前后混响时间的变化来确定其吸收特性。
s
55.3V cS
T12
1 T1
按测试规范要求，混响室的体积一般应大于200m3
如软质纤维板、木丝板、棉絮、稻草等； ➢泡沫材料：泡沫塑料、泡沫玻璃； ➢吸声建筑材料：各种具有微孔的泡沫吸声砖、泡沫混
凝土等材料。
26
玻璃棉
泡沫玻璃
泡沫混凝土
木丝板
27
28
（3）多孔吸声材料必须具备的条件（67） 吸声材料的特点：松、散、软 多孔吸声材料物理特征： (a)材料的孔隙对着表面开口； （b）孔孔相连； （c）孔隙深入材料内部。
结论： 1.增加板的面密度和空气层厚度，可以使结构的共振 频率向低频移动。在工程中，一般常用的板共振结构 的共振频率处于80-300Hz的频率范围，吸声系数可 达到0.2-0.5 2.薄板共振吸声频率范围很窄，只能作为以共振频率 附近频域为主要吸声范围的结构。 解决方法： 方法1：采用密度很小的薄板进行多层组合； 方法2：在空腔中填充多孔材料。
③一般材料α＝0～1， α越大则吸声性能越好。
10
吸声系数的测量： 吸声系数和声波的入射方向有很大的关系，
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吊挂吸声体时应注意以下原则： • 悬挂面积为厂房平顶面积的25%左右，实际为
30~40% • 水平悬吊与垂直悬吊的降噪效果相差不大，可
灵活运用； • 悬挂高度宜控制在厂房净高的1/7~1/5处； • 根据1/4波长的原理，可改善某些频率峰值的吸
收效果； • 分散悬挂比集中悬挂效果好。
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射到材料的表面，和大多数实际情况比较接近。应 用范围：噪声控制工程和室内声学设计中作为设 计依据。
无规入射吸声系数的测量采用混响室法。主要 原理是根据混响室内放进吸声材料（或吸声结构） 前后混响时间的变化来确定其吸收特性。
s
55.3V cS
T12
1 T1
按测试规范要求，混响室的体积一般应大于200m3
如软质纤维板、木丝板、棉絮、稻草等； ➢泡沫材料：泡沫塑料、泡沫玻璃； ➢吸声建筑材料：各种具有微孔的泡沫吸声砖、泡沫混
凝土等材料。
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玻璃棉
泡沫玻璃
泡沫混凝土
木丝板
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（3）多孔吸声材料必须具备的条件（67） 吸声材料的特点：松、散、软 多孔吸声材料物理特征： (a)材料的孔隙对着表面开口； （b）孔孔相连； （c）孔隙深入材料内部。
结论： 1.增加板的面密度和空气层厚度，可以使结构的共振 频率向低频移动。在工程中，一般常用的板共振结构 的共振频率处于80-300Hz的频率范围，吸声系数可 达到0.2-0.5 2.薄板共振吸声频率范围很窄，只能作为以共振频率 附近频域为主要吸声范围的结构。 解决方法： 方法1：采用密度很小的薄板进行多层组合； 方法2：在空腔中填充多孔材料。
③一般材料α＝0～1， α越大则吸声性能越好。
10
吸声系数的测量： 吸声系数和声波的入射方向有很大的关系，
《物理性环境污染》课件
染等。
自然灾害
自然灾害如地震、火山 爆发等也会产生物理性
环境污染。
物理性污染的特点
01
02
03
04
无形性
物理性污染通常是无形的，难 以用肉眼直接观察到。
持久性
某些物理性污染物的存在时间 较长，如放射性污染，其影响
可能会持续很长时间。
传播性
物理性污染可以通过空气、水 体、土壤等介质传播，影响范
围广泛。
详细描述
放射性污染主要来源于核设施、核武器试验、核废料处理等 方面。长期暴露在放射性环境中可能会对人体健康产生严重 影响，如癌症、遗传性疾病等。同时，放射性污染也会对生 态环境造成长期影响。
热污染和光污染
总结词
热污染和光污染是指由于人类活动产生的热量和光辐射对周围环境和人体健康造成不良影响的污染。
建筑施工噪声
建筑施工过程中产生的噪音，对 周边居民的生活和健康造成影响 。
总结词
城市噪声污染是指由于城市交通 、工业生产、建筑施工等原因产 生的噪音，对居民生活和健康造 成的影响。
噪声污染的影响
长期暴露于噪声污染可能导致听 力损失、睡眠质量下降、心血管 疾病等健康问题。
案例二：核电站放射性泄漏事故及其影响
制定和实施相关法律法规，限制高电磁辐 射活动的开展，保护公众免受电磁辐射污 染的危害。
放射性污染的防治
放射性废物处理与处置
对放射性废物进行安全处理和处置，避 免其对环境和公众健康造成危害。
放射性安全防护
加强放射性设备和场所的安全防护措 施，确保工作人员和公众的安全。
放射性监测与监管
建立完善的放射性监测体系，对放射 性活动进行监管，确保其符合相关法 律法规和标准要求。
自然灾害
自然灾害如地震、火山 爆发等也会产生物理性
环境污染。
物理性污染的特点
01
02
03
04
无形性
物理性污染通常是无形的，难 以用肉眼直接观察到。
持久性
某些物理性污染物的存在时间 较长，如放射性污染，其影响
可能会持续很长时间。
传播性
物理性污染可以通过空气、水 体、土壤等介质传播，影响范
围广泛。
详细描述
放射性污染主要来源于核设施、核武器试验、核废料处理等 方面。长期暴露在放射性环境中可能会对人体健康产生严重 影响，如癌症、遗传性疾病等。同时，放射性污染也会对生 态环境造成长期影响。
热污染和光污染
总结词
热污染和光污染是指由于人类活动产生的热量和光辐射对周围环境和人体健康造成不良影响的污染。
建筑施工噪声
建筑施工过程中产生的噪音，对 周边居民的生活和健康造成影响 。
总结词
城市噪声污染是指由于城市交通 、工业生产、建筑施工等原因产 生的噪音，对居民生活和健康造 成的影响。
噪声污染的影响
长期暴露于噪声污染可能导致听 力损失、睡眠质量下降、心血管 疾病等健康问题。
案例二：核电站放射性泄漏事故及其影响
制定和实施相关法律法规，限制高电磁辐 射活动的开展，保护公众免受电磁辐射污 染的危害。
放射性污染的防治
放射性废物处理与处置
对放射性废物进行安全处理和处置，避 免其对环境和公众健康造成危害。
放射性安全防护
加强放射性设备和场所的安全防护措 施，确保工作人员和公众的安全。
放射性监测与监管
建立完善的放射性监测体系，对放射 性活动进行监管，确保其符合相关法 律法规和标准要求。
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等设施
人工热环境中进行的
.
6
太阳辐射通量（或称太阳常数）：
定义：地球大气圈外层空间垂直于太阳 光线束的单位面积上单位时间内接受的 太阳辐射能量的大小
数值：约为8.15J。
.
图6-1 太阳辐射通量分配状况7 图
表6-2 大气中主要物质吸收辐射能量的波长范围
物质种类
吸收能量的波长范围 / μm
平均风速
低20 % ~30 %
.
16
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
.
17
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（表6-7）
水温/ ℃
表6-7 不同温度下氧在蒸馏水中的溶解度
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
DO /（ mg·L-1 ） 14.62 14.23 13.84 13.48 11.12 12.80 12.48 12.17 11.87 11.59 11.33
.
15
（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
低5 % ~30 %
降水
多5 % ~10 %
温带地区废热水扩散稀释较快，水体升温幅度相 对较小；在热带和亚热带地区，夏季废热水扩散 稀释较为困难，水温升高，对水生生物的影响大。
人体健康 自城建 然市筑 环环环 境境 境
.
5
表 6-1 热环境的分类
名称 热源
特征
热特性取决于环境接收太阳辐射的情况； 自然 主要热源是 与环境中大气同地表间的热交换有关； 热环境 太阳
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
应炉和核反应堆中的化学反应，太阳辐射能 量实际就是化学反应氢核聚变产生的。
密集人群释放的辐射能量，一个成年人对
③人群辐射
外辐射的能量相当于146W的发热器所散发 的能量。
.
9
二、热污染
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。
（一）热污染的类型
N2, O2, NO O2 O3
< 0.1 < 0.24 0.2～0.36 0.4～0.85
短波 短波 短波 长波
距地100km, 对紫外线完全吸收 距地50～100km, 对紫外线部分吸收 在平流层中吸收绝大部分的紫外线
8.3～10.6 长波 对来自地表辐射少量吸收
H2O
0.93～ 长波
2.85
4.5～80
在0～40℃内温度每升高10℃，水生生物的生化反应速率会增加1倍，
微生物分解有机物的能力增强，导致水体缺氧加重。
.
18
（一）威胁水生生物生存
水体升温还可提高有毒物质的毒性以及水生生物 对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；
水温/ ℃
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
DO / （ mg·L-1 ） 11.08 10.83 10.60 10.37 10.15 9.95 9.74 9.54 9.35 9.10 8.99
水温/ ℃
22 23 24 25 26 27 28 29 30
DO / （ mg·L-1 ） 8.83 8.86 8.53 8.38 8.22 8.07 7.02 7.77 7.63
（二）热污染的成因
.
10
（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%，
的循环冷却系统排放热水；
水体 石油、化工、铸造、造纸 等工业排放含大量废热的
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
热污染 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
加剧了大气的升温过程。
.
11
❖各行业冷却水排放量对照
图6-2 各行业冷却. 水排放量对照
12
（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
改变大气层组成和结构 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；
改变地表形态
根据热力学原理，转化成有用功的能量最
终也会转化成热，而传入大气。
.
13
（二）热污染的成因
改变大气层组成和结构
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；
氟氯烃（CFCs）和含溴卤化烃哈龙（Halon） 平流层臭氧减少 是造成臭氧层破坏的主要原因。
物理性污染控制
主编 陈杰瑢
.
1
第六章 热污染及其控制
.
2
第六章
第一节 概述
第二节 水体热污染
第三节 热岛效应
第四节 温室效应
第五节 热污染评价与标准
第六节 热污染控制技术
.
3
第一节 概述
一、热环境
二、热污染
.
4
一、热环境
环境物理学 分支
环境热学 研究
人类活动
影 响
热环境
影 响
热环境又称环境热特性， 是提供给人类生产、生 活及生命活动的生存空 间的温度环境。
长波
6～25km附近, 对来自地表辐射吸收 能力较强
CO2
4.3附近 长波
12.9～ 长波 对来自地表的辐射完全吸收
17.1
.
8
热环境中的人为热量来源
电动机、发动机和各种大功率的电
①设备散热
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。
放热的化学反应过程，如化工厂的化学反
②化学放热
.
14
（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
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