第四章矿山噪声污染及其危害

第四章 矿山噪声污染及其危害

4.2
噪音的危害 研究结果表明：连续噪声可以加快熟睡到 轻睡的回转，使人多梦，并使熟睡的时间缩短； 突然的噪声可以使人惊醒。一般来说，40分贝 大连续噪声可使10%的人受到影响；70分贝可 影响50%；而突发动噪声在40分贝时，可使10% 的人惊醒，到60分贝时，可使70的人惊醒。长 期干扰睡眠会造成失眠、疲劳无力、记忆力衰 退，以至产生神经衰弱症候群等。在高噪声环 境里，这种病的发病率可达50-60%以上。
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振动、声波和噪音 声压的单位是pa，其计算公式为： 声压（p）的平方=声强（I）×介质密度 （ρ ）×声速（C） 其中，声强单位是：W/m2；密度单位： ρ kg/m3；声速C ：m/s 声波通过媒质时，由于振动所产生的压强 改变量。它是随时间变化的，实测声压是它的 有效值。单位是Pa或MPa。表示声压大小的指 标称为声压级，用某声音的声压（p）与基本 声压值（p0）之比的常用对数的20倍来表示， 即20lgP/P0，单位为dB。
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振动、声波和噪音 当声波从一种介质传播到另一种介质，在 两种介质的分界面上，传播方向就要发生变化， 产生反射和折射。如果同一种介质，一般只存 在折射而不存在反射情况。声源发出的声波， 原来向界面传播的称为入射波，一部分在界面 上反射回第一种介质称为反射波，另一部分投 入第二种介质继续传播称为折射波。 在传播过程中遇到障碍物时声波反射回来， 谓之“声波的反射”。
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振动、声波和噪音 声传播时也伴随着能量的传播。用单位时 间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的能 量表示．声强的单位是瓦/平方米。声强的大 小与声速成正比，与声波的频率的平方、振幅 的平方成正比。 声音强度由振动幅度的大小决定，以能量 来计算称声强，以压力计算表示时称声压。声 强（I）与声压（P）的关系为： I=（P^2）/(ρ v) 其中ρ -介质密度，v-声速
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振动、声波和噪音 “声源”在空气中振动时，一会儿压缩空 气，使其变得“稠密”；一会儿空气膨胀，变 得“稀疏”，形成一系列疏、密变化的波，将 振动能量传送出去。这种媒介质点的振动方向 与波的传播方向一致的波，称为“纵波”。不 过要注意，声波虽然一般是纵波，但在固体中 传播时，也可以同时有纵波及横波。在空气中 的声波是纵波。
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振动、声波和噪音 音速也叫“声速”，其大小因媒质的性质 和状态而异，空气中计算公式为： c=332+0.6θ （θ 摄氏度） 音速的数值在固体中比在液体中大，在液 体中又比在气体中大。空气中的音速，在1个 标准大气压和15摄氏度的条件下约为340米／ 秒。音速的大小还随大气温度的变化而变化， 在对流层中，高度升高时，气温下降，音速减 小。在平流层下部，气温不随高度而变，音速 也不变，为295.2米／秒。
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振动、声波和噪音 扬声器、各种乐器以及人和动物的发音器 官等都是声源体。地震震中、闪电源、雨滴、 刮风、随风飘动的树叶、昆虫的翅膀等各种可 以活动的物体都可能是声源体。它们引起的声 波都比正弦波复杂，属于复合波。
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振动、声波和噪音 人对声音的感觉有一定频率范围，大约每 秒钟振动20次到20000次范围内，即频率范围 是20Hz--20000Hz，如果物体振动频率低于 20Hz或高于20000Hz人耳就听不到了，高于 20000Hz的频率就叫做超声波，而低于20Hz的 频率就叫做次声波。所以说不是所有物体的振 动所发出的声音我们都能听到的。另外要能听 到声音也必须有传播声音的介质。
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噪音的危害 (3)噪声损伤听觉 人短期处于噪声环境时，即使离开噪声环 境，耳朵也会造成短期的听力下降，但当回到 安静环境时，经过较短的时间即可以恢复。这 种现象叫听觉适应。如果长年无防护地在较强 的噪声环境中工作，在离开噪声环境后听觉敏 感性的恢复就会延长，经数小时或十几小时， 听力可以恢复。这种可以恢复听力的损失称为 听觉疲劳。随着听觉疲劳的加重会造成听觉机 能恢复不全。
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振动、声波和噪音 声学领域中，分贝的定义是声源功率与基 准声功率比值的对数乘以10的数值 。 响亮度是声音或噪音的另一个特性。强的 噪音通常有较大的压力变化，弱的噪音压力变 化则较小。压力和压力变化的量度单位为巴斯 卡，缩写为Pa。其定义为牛顿/平方米 ( N/m2)。 人类的耳朵能感应声压的范围很大。 正常的人耳能够听到最微弱的声音叫作「听觉 阈」，为20个微巴斯卡 (缩写为μ Pa) 的压力 变化，即20x10-6 Pa (“百万分之二十巴斯 卡”)。

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振动、声波和噪音 4.生活噪声 生活噪声是日常生活中经常碰到的，常见 的有街道噪声、室内噪声等。
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噪音的危害 科学家们已经全面研究了噪声对生物和人 类的影响。如小白鼠在160分贝的环境中，几 分钟就会死亡。人在喷气发动机5米处，几分 钟就变成聋子。一般认为40分贝是正常的环境 声音，在此以上就是有害的噪声。
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振动、声波和噪音 使用分贝(dB)这个标度。该标度以「听觉 阈」，20 μ Pa 或20 x 10-6 Pa作为参考声压 值，并定义这声压水平为0分贝(dB)。声压级， 缩写通常为SPL或者Lp，其单位为分贝(dB)。
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振动、声波和噪音 同一时刻，沿波线上各质点的振动位相是 依次落后的，则同一波线上相邻的位相差为 2π 的两质点之间的距离叫做波长用λ 表示。 当波源作一次全振动，波传播的距离就等 于一个波长，因此波长反映了波的空间周期性。
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振动、声波和噪音 凡是不需要的，使人厌烦并干扰人的正常 生活、工作和休息的声音统称为噪声。噪声不 仅取决于声音的物理性质，而且和人的生活状 态有关。如一个音乐发烧友在家中尽情欣赏摇 滚乐，常常陶醉于其中；而对于一个十分疲倦 的邻居，这种音乐就成了噪声。 噪声的强度可用声级表示，单位为分贝 （db）。一般说来，声级在30～40db是比较安 静的环境，超过50db就会影响睡眠和休息， 70db以上干扰人们的谈话，使人心烦意乱。
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振动、声波和噪音 空气粒子振动的方式跟声源体振动的方式 一致，当声波到达人的耳鼓的时候就引起耳鼓 同样方式的振动。驱动耳鼓振动的能量来自声 源体，它就是普通的机械能。不同的声音就是 不同的振动方式，它们能够起区别不同信息的 作用。人耳能够分辨风声、雨声和不同人的声 音，也能分辨各种言语声，它们都是来自声源 体的不同信息波。
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振动、声波和噪音 波动是振动状态(即位相)的传播，振动状 态在单位时间内传播的距离叫做波速，因此波 速又称相速，用u表示。 对于机械波，波速通常由介质的性质决定。
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振动、声波和噪音 波动周期是指一个完整波形通过介质中某 固定点所需的时间，用T表示。 周期的倒数叫做频率，波动频率即为单位 时间内通过介质中某固定点完整波的数目，用 ν 表示。 当波源相对于介质为静止时，波动周期即 为波源的振动周期，波动频率即为波源的振动 频率。
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振动、声波和噪音 声源体发生振动会引起四周空气振荡，那 种振荡方式就是声波。声以波的形式传播着， 这就叫做声波。声波借助各种媒介向四面八方 传播。在开阔空间的空气中那种传播方式像逐 渐吹大的肥皂泡，是一种球形的阵面波。声音 是指可听声波的特殊情形，例如对于人耳的可 听声波，当那种阵面波达到人耳位置的时候， 人的听觉器官会有相应的声音感觉。

振动、声波和噪音 噪声污染的特点，一是影响面广；二是它 不同于水污染、大气污染和土壤污染，在环境 中不会产生累计，当噪声源停止发声时，噪声 污染立即消失。 随着工业、交通和城市的飞速发展，噪音 已经成为一种重要的环境公害。据统计，1998 年我国城市噪声诉讼案件以占全部环境污染诉 讼案件的40％左右。
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噪音的控制 （2）在噪声传播途径上 采用“闹静分开”设计原则；利用噪声源 的指向性合理分布声源位置，利用自然地形； 合理配置建筑物内部；采用绿化的方法。
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噪音的控制 （3）在噪声接收点进行个人防护 采用的防声用具有耳塞、防声棉、耳罩、 头盔等。
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振动、声波和噪音 (二) 噪声来源

噪声主要来源于交通运输、工业生 产、建筑施工和日常生活。 1.交通运输噪声 主要是由交通工具在运行时发出来 的。如汽车、飞机、火车等都是交通噪 声源。
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振动、声波和噪音 2.工业生产噪声 工业生产离不开各种机械和动力装置，这 些机器和装置在运转过程中一部分能量被消耗 后以声能的形式散发出来而形成噪声。工业噪 声中有因空气震动产生的空气动力学噪声，如 通风机、鼓风机、空气压缩机、锅炉排气等产 生的噪声；也有由于固体震动产生的机械性噪 声，如织布机、球磨机、碎石机、电锯、车床 等产生的噪声；还有因为电磁力作用产生的电 磁性噪声，如发电机、变压器产生的噪声。
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噪音的危害 (4)噪声可引起多种疾病 噪声除了损伤听力以外，还会引起其他 人身损害。噪声可以引起心绪不宁、心情紧张、 心跳加快和血压增高。噪声还会使人的唾液、 胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和 十二指肠溃疡。劳动在高噪声条件下的钢铁厂 和机械车间个人比安静条件下的个人循环系统 发病率高，高血压的人也多。20世纪生活中的 噪声也是造成心脏病的原因之一。长期在噪声 环境下工作，对神经功能也会造成障碍。
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振动、声波和噪音 3.建筑施工噪声 建筑工地常用的打桩机、推土机、挖掘机 等会产生噪声，噪声常在80db以上，扰乱附近 居民的正常生活。改革开放20多年来，我国的 城市建设日新月异，大、中城市的建筑施工场 地很多，因此建筑施工噪声的影响面很大。
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

噪音的控制 1、一般方法 （1）从声源降低噪声 改进机械设计降低噪声，如选用发声小的 材料制造机件（合金代替一般金属材料）；改 革设备结构；改变传动装置等。
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噪音的控制 改革工艺和操作方法降低噪声，如用焊接 取代铆接；锻打改为液压；压力打桩机取代柴 油打桩机等。 提高加工精度和装配质量降低噪声，如提 高齿轮精度等。
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噪音的危害 (1)噪声对睡眠的干扰 人类有近1/3的时间是在睡眠中度过的。 睡眠是人类消除疲劳、恢复体力、维持健康的 一个重要条件。但环境噪声会使人不能安眠或 被惊醒，在这方面，老人和病人对噪声干扰更 为敏感。当睡眠被干扰后，工作效率和健康都 会受到影响。
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噪音的危害 (2)噪声对语言交流的干扰 噪声对语言交流的影响，来自噪声对听力 的影响。这种影响，轻则降低交流效率，重则 损伤人们的语言听力。研究表明，30分贝以下 属于非常安静的环境，如播音室、医院等应该 满足这个条件。40分贝是正常的环境，如一般 办公室应保持这种水平。50-60分贝则属于较 吵的环境，此时脑力劳动受到影响，谈话也受 到干扰。