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噪声污染及治理论

文字:[大][中][小] 手机页面二维码 2017/2/13     浏览次数:    

  (一)噪声

  噪声是声音的一种。从物理角度看,噪声是由声源作无规则和非周期性振动产生的声音。从环境保护角度看,噪声是指那些人们不需要的、令人厌恶的或对人类生活和工作有防碍的声音。噪声不仅有其客观的物理特性,还依赖主观感觉的评定。如在听音乐时,悦耳的歌声不是噪声,而在老师讲课的课堂上,高音播放的音乐只能 算是 噪声。

  (二)噪声的特点

  我们生活的空间,充满各类声音,有些声音弱如虫鸣;有些则强如炮轰;有些声音尖如汽笛;有些又沉如闷雷;有些声音悦耳动听;有些却吵闹难忍。声音的性质是如何确定的呢?原来声音的大或小,与“声压”有关;声音的尖或沉,与“音频”高低有关;声音是悦耳还是吵杂,与“音调”是否和谐有关。

  (1)音频 音频就是声音的频率。一个振动荡物体,每秒钟振动的次数为该物体的振动频率,频率的单位为赫兹。一般地说,振动频率在20赫兹到20000赫兹之间的的波 动人类是可以听到的,因此称为声波,声波的振源叫作声源。20赫兹以下和20000赫兹以上分别属于次声和超声的范围,人耳不能听到。在声波范围内,随着频率的增加音调由低变高,但是在不同频段,人耳的感受力并不一致。一般情况下,音频在1000赫兹以下,随频率降低,听觉会逐渐迟钝,因此,人耳对低频噪声较容易忍受,而对高频噪声则感觉较敏锐,耐受力差。若长期生活在偏高频率的巨响环境中,会引起耳朵部分或严重失聪。

  (2)声压声音在空气中能够传播出去,是由于振动物体通过振动造成周围空气的局部压强变化,这个压强变化使周围空气产生局部的密度变化,局部密度变化又造成较远部分 空气压强的变化,如此下去,就把这个压强变化向更远的部分传递出去,这样就造成了声音的传播。在声音传播过程中,空气压强相对于大气压强的压强变化,称为声压,其单位为帕(Pa)。人类的听觉领域相当广阔,平均大约是从2×10-5-20帕左右。也就是说,我们能听到一个最强盛源的音量,有可能是一个最弱声源的20万倍。

  为了方便表达起见,科学工作者一般以声压倒对数式作为表达单位,即用声压级来表达声量的大小。声压级的单位为分贝。我们日常生活中所听到底声音,其声压级在0-140分贝左右。噪声的强度也是用声压级来表示的。

  正常人的听觉所能感到的最小声级为1分贝。

  轻声耳语约为30分贝。

  相距1米左右的会话语言约为60分贝。

  公共汽车中约为80分贝。

  重型载重车、织布车间、地铁内噪声约为100分贝。

  使人耳痛的声压级界限叫人耳阀,数值为120分贝。

  大炮轰鸣、喷气机起飞约为130分贝。

  各种噪声分贝值表声音噪声级

  (A)对人的影响

  火箭导弹发射150-160

  喷气飞机喷口130-140

  无法忍受螺旋桨飞机、高射机枪120-130

  痛柴油 机、球磨机 110-120

  织布机、电锯100-110

  载重汽车、喧嚣马路90-100

  很吵大声说话、较吵的附近70-80

  较吵一般说话60-70

  普通房间50-60较静静

  夜30-40

  轻声耳语20-30

  安静消声(室内10-20极静听觉下限)0-10听

  噪声的来源

  噪声的来源主要有三种,它们是交通噪声、工业噪声和生活噪声。

  交通噪声 交通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。调查表明,机动车辆噪声占城市交通噪声的855。车辆噪声的传播与道路 的多少及交通量度大小有密切关系。在通路狭窄、两旁高层建筑物栉比的城市中,噪声来回反射,显得更加吵闹。同样的噪声源在街道上较空旷地上,听起来要大5 -10分贝。在机动车辆中,载重汽车、公共汽车等重型车辆的噪声在89-92分贝,而轿车、吉普车等轻型车辆噪声约有82-85分贝,以上声级均为距车 7.5米处测量。汽车速度与噪声大小也有较大关系,车速越快,噪声越大,车速提高1倍,噪声增加6-10分贝。说明各类机动车噪声大小与行驶速度的关系。 汽车噪声主要来自汽车排气噪声。若不加消声器,噪声可达100分贝以上。其次为引擎噪声和轮胎噪声,引擎噪声在汽车正常运转时,可达90分贝以上,而轮胎 噪声在车速为90公里/时以上时,可达95分贝左右。

  因此,在排气系统中加上消声器,可使汽车排气噪声降低20-30分贝。在引擎方面,以汽油引擎代替柴 油引擎,可以降低引擎噪声6-8分贝。此外,接近城市中心的铁路客货运站,由于来往列车都要在市区内穿行,因而影响较大,尤其是在客流量大时,其影响是不容忽视。地下铁路的噪声来源与火车相 似。因车辆在地道内行驶,噪声不易散失,对车厢内的人干扰较大。据英国实测,车厢内开窗时噪声高达102分贝。

  飞机运输噪声 水陆交通运输噪声,虽然影响面广,但从直接造成显著的危害来说,还是空运的噪声。飞机处在内燃机时期,空运噪声并不突出。但在喷气机出现后,空运噪声才渐渐地产生较大的影响。这一方面是喷气机噪声声级较大,另一方面也是空运日趋繁忙的结果。事实上,机场不仅是飞机升降时产生噪声,而且机场地勤保养和飞机试 运转时也会产生强烈的噪声,对附近居民的影响非常大。当大型喷气客机起飞时,跑道两侧1千米内语言通讯都受到干扰,4千米范围内人民不能休息和睡眠。 工业噪声 工业噪声主要来自生产和各种工作过程中机械振动、摩擦、撞击以及气流扰动而产生的声音。城市中各种工厂的生产运转以及市政和建筑施工所造成的噪声振动,其影响虽然不及交通运输广,但局部地区的污染却比交通运输严重得多。因此,这些噪声振动对周围环境的影响也应予重视。

  生活噪声 生活噪声主要指街道和建筑物内部各种生活设施、人群活动等产生的声音。如在居室中,儿童哭闹,大声播放收音机、电视和音响设备;户外或街道人声喧哗,宣传或做广告用高音喇叭等。这些噪声又可以分为居室噪声和公共场所噪声两类,它们一般在80分贝以下,对人没有直接生理危害,但都能干扰人们交谈、工作、学习和休息。

  噪声的危害与防治

  (一)噪声的危害 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。

  噪声的危害/概括起来有以下几个方面。

  (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。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。

  (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。当打电话时,周围噪声达65分贝则对话有困难;在80分贝时,则听不清除。在噪声达80-90分贝时,距离约0.15米也得提高嗓门才能进行对话。如 果噪声分贝数再高,实际上不可能进行对话。

  (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。因此,预防噪声性耳聋首先要防止疲劳的发生。一般情况下,85分贝以下的噪声不至于危害听觉,而85分贝以上则 可能发生危险。统计表明,长期工作在90分贝以上的噪声环境中,耳聋发病率明显增加。 国际标准化组织(ISO)于1971年曾公布0-45年等速连续噪声A声级与噪声性耳聋病率的关系。

  (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。一些工业噪声调查结果指出,劳动在高噪声条件下的钢铁个人和机械车间个人比安静条件下的个人循环系统发病率高。在强声下,高血 压的人也多。不少人认为,20世纪生活中的噪声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。实验室条件下人体实验证明,在噪 声影响下,人脑电波可发生变化。噪声可引起大脑皮层兴奋和抑制的平衡,从而导致条件下反射的异常。有的患者会引起顽固性头痛、神经衰弱和脑神经机能不全等。症状表现与接触的噪声强度有很大关系。例如,当噪声在80-85分贝时,往往很易激动、感觉疲劳,头痛多在颞额区;95-120分贝时,作业个人常前 头部钝性痛,并伴有易激动、睡眠失调、头晕、记忆力减退;噪声强到140-150分贝时不但引起耳病,而且发生恐惧和全身神经系统紧张性增高。

  噪声防治及管理措施

  对噪声污染的防治,一方面还有赖于立法管理和政府的行政措施。特别是环境噪声源的管理,对防治噪声污染至关重要;另方面噪声控制技术的发展也要引起相关机构的足够重视。

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