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噪声的危害

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

  何为噪声污染

  随着近代工业的发展,环境污染也随着产生,噪声污染就是环境污染的一种,已经成为对人类的一大危害。噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内三个主要环境问题。

  噪声是发生体做无规则时发出的声音

  声音由物体振动引起,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播。我们通常听到的声音为空气声。一般情况下,人耳可听到的声波频率为20~20,000Hz,称为可听声;低于20Hz,称为次声波;高于20,000Hz,称为超声波。我们所听到声音的音调的高低取决于声波的频率,高频声听起来尖锐,而低频声给人的感觉较为沉闷。声音的大小是由声音的强弱决定的。从物理学的观点来看,噪声是由各种不同频率、不同强度的声音杂乱、无规律的组合而成;乐音则是和谐的声音。

  判断一个声音是否属于噪声,仅从物理学角度判断是不够的,主观上的因素往往起着决定性的作用。例如,美妙的音乐对正在欣赏音乐的人来说是乐音,但对于正在学习、休息或集中精力思考问题的人可能是一种噪声。即使同一种声音,当人处于不同状态、不同心情时,对声音也会产生不同的主观判断,此时声音可能成为噪声或乐音。因此,从生理学观点来看,凡是干扰人们休息、学习和工作的声音,即不需要的声音,统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。

  噪声的分类

  噪声污染按声源的机械特点可分为:气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声。

  噪声按声音的频率可分为:<400Hz的低频噪声、400~1000Hz的中频噪声及>1000Hz的高频噪声。

  噪声按时间变化的属性可分为:稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声以及脉冲噪声等。

  噪声的主要来源

  ⑴交通噪声:包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等发出的噪声。由于机动车辆数目的迅速增加,使得交通噪声成为城市的主要噪声来源。

  ⑵工业噪声:工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较高,对工人及周围居民带来较大的影响。

  ⑶建筑噪声:主要来源于建筑机械发出的噪声。建筑噪声的特点是强度较大,且多发生在人口密集地区,因此严重影响居民的休息与生活。

  ⑷社会噪声包括人们的社会活动和家用电器、音响设备发出的噪声。这些设备的噪声级虽然不高,但由于和人们的日常生活联系密切,使人们在休息时得不到安静,尤为让人烦恼,极易引起邻里纠纷。

  噪声的特性

  噪声既是一种公害,它就具有公害的特性,同时它作为声音的一种,也具有声学特性。

  (1)噪声的公害特性

  由于噪声属于感觉公害,所以它与其它有害有毒物质引起的公害不同。首先,它没有污染物,即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害性的物质;其次,噪声对环境的影响不积累、不持久,传播的距离也有限;噪声声源分散,而且一旦声源停止发声,噪声也就消失。因此,噪声不能集中处理,需用特殊的方法进行控制。

  (2)噪声的声学特性

  简单地说,噪声就是声音,它具有一切声学的特性和规律。但是噪声对环境的影响和它的强弱有关,噪声愈强,影响愈大。衡量噪声强弱的物理量是噪声级。

  噪声的危害

  噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声危害主要包括:

  ⑴噪声对听力的损伤

  噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。但是,如果人们长期在强噪声环境下工作,听觉疲劳不能得到及时恢复,且内耳器官会发生器质性病变,即形成永久性听阈偏移,又称噪声性耳聋。若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中,听觉器官会发生急剧外伤,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器从基底膜急性剥离,可能使人耳完全失去听力,即出现暴震性耳聋。

  有研究表明,噪声污染是引起老年性耳聋的一个重要原因。此外,听力的损伤也与生活的环境及从事的职业有关,如农村老年性耳聋发病率较城市为低,纺织厂工人、锻工及铁匠与同龄人相比听力损伤更多。

  ⑵噪声能诱发多种疾病

  因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其它系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑胀、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。此外,噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。在高噪声中工作和生活的人们,一般健康水平逐年下降,对疾病的抵抗力减弱,诱发一些疾病,但也和个人的体质因素有关,不可一概而论。

  ⑶噪声对正常生活和工作的干扰

  噪声对人的睡眠影响极大,人即使在睡眠中,听觉也要承受噪声的刺激。噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等,突然的噪声对睡眠的影响更为突出。噪声会干扰人的谈话、工作和学习。实验表明,当人受到突然而至的噪声一次干扰,就要丧失4秒钟的思想集中。据统计,噪声会使劳动生产率降低10~50%,随着噪声的增加,差错率上升。由此可见,噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。噪声还会掩蔽安全信号,如报警信号和车辆行驶信号等,以致造成事故。

  ⑷噪声对动物的影响

  噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪声对动物的行为有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。

  ⑸特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害

  实验研究表明,特强噪声会损伤仪器设备,甚至使仪器设备失效。噪声对仪器设备的影响与噪声强度、频率以及仪器设备本身的结构与安装方式等因素有关。当噪声级超过150dB时,会严重损坏电阻、电容、晶体管等元件。当特强噪声作用于火箭、宇航器等机械结构时,由于受声频交变负载的反复作用,会使材料产生疲劳现象而断裂,这种现象叫做声疲劳。

  一般的噪声对建筑物几乎没有什么影响,但是噪声级超过140dB时,对轻型建筑开始有破坏作用。例如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。

  噪声是一类引起人烦躁、或音量过强而危害人体健康的声音。噪声污染主要来源于交通运输、车辆鸣笛、工业噪音、建筑施工、社会噪音如音乐厅、高音喇叭、早市和人的大声说话等。

  噪声给人带来生理上和心理上的危害主要有以下几方面:损害听力。有检测表明:当人连续听摩托车声,8小时以后听力就会受损;若是在摇滚音乐厅,半小时后,人的听力就会受损。有害于人的心血管系统、中国对城市噪声与居民健康的调查表明:地区的噪声每上升一分贝,高血压发病率就增加3%。影响人的神经系统,使人急躁、易怒。影响睡眠,造成疲倦。

  从心理声学的角度来说,噪音又称噪声,一般是指不恰当或者不舒服的听觉刺激。它是一种由为数众多的频率组成的并具有非周期性振动的复合声音。简言之,噪音是非周期性的声音振动。它的音波波形不规则,听起来感到刺耳。从社会和心理意义来说,凡是妨碍人们学习、工作和休息并使人产生不舒适感觉的声音,都叫噪音。如流水声、敲打声、沙沙声,机器轰鸣声等,都是噪音。它的测量单位是分贝。零分贝是可听见音的最低强度。

  噪声有高强度和低强度之分。低强度的噪声在一般情况下对人的身心健康没有什么害处,而且在许多情况下还有利于提高工作效率。高强度的噪声主要来自工业机器(如织布机、车床、空气压缩机、风镐、鼓风机等)、现代交通工具(如汽车、火车、摩托车、拖拉机、飞机等)、高音喇叭、建筑工地以及商场、体育和文娱场所的喧闹声等。这些高强度的噪声危害着人们的机体,使人感到疲劳,产生消极情绪,甚至引起疾病。高强度的噪声,不仅损害人的听觉,而且对神经系统、心血管系统、内分泌系统、消化系统以及视觉、智力等都有不同程度的影响。如果人长期在95分贝的噪声环境里工作和生活,大约有29%的会丧失听力;即使噪声只有85分贝人,也有10%的人会发生耳聋;120~130分贝的噪声,能使人感到耳内疼痛;更强的噪音会使听觉器官受到损害。在神经系统方面,强噪音会使人出现头痛、头晕、倦怠、失眠、情绪不安、记忆力减退等症候群,脑电图慢波增加,植物性神经系统功能紊乱等;在心血管系统方面,强噪音会使人出现脉搏和心率改变,血压升高,心律不齐,传导阻滞,外周血流变化等;在内分泌系统方面,强噪音会使人出现甲状腺机能亢进,肾上腺皮质功能增强,基础代谢率升高,性机能紊乱,月经失调等;在消化系统方面,强噪音会使人出现消化机能减退,胃功能紊乱,胃酸减少,食欲不振等。总之,强噪音会导致人体一系列的生理、病理变化。有人曾对在噪音达95分贝的环境中工作的202人进行过调查,头晕的上中39%,失眠的占32%,头痛的占27%,胃痛的占27%,心慌的占27%,记忆力衰退的占27%,心烦的占22%,食欲不佳的占18%,高血压的占12%。所以,我们不能对强噪音等闲视之,应采取措施加以防止。当然,人们对噪音比较敏感,各个体之间是有很大差异,有的人对噪音比较敏感,有的人对噪音有较强的适应性,也与人的需要、情绪等心理因素有关。不管人们之间的差异如何,对强噪音总是需要加以防止的。

  孕妇长期处在超过50分贝的噪音环境中,会使内分泌腺体功能紊乱,并出现精神紧张和内分泌系统失调。严重的会使血压升高、胎儿缺氧缺血、导致胎儿畸形甚至流产。而高分贝噪音能损坏胎儿的听觉器官,致使部分区域受到影响。影响大脑的发育,导致儿童智力低下。

  噪音的恶性刺激,严重影响我们的睡眠质量,并会导致头晕、头痛、失眠、多梦、记忆力减退、注意力不集中等神经衰弱症状和恶心、欲吐、胃痛、腹胀、食欲呆滞等消化道症状。营养学家研究发现,噪音还能使人体中的维生素、微量元素氮基酸、谷氮酸、赖氮酸等必须的营养物质的消耗量增加,影响健康;噪音令人肾上腺分泌增多心跳加快、血压上升,容易导致心脏病发;同时噪音可使人唾液、胃液分泌减少,胃酸降低,从而患胃溃疡和十二指肠溃疡。

  有害于人的心血管系统、我国对城市噪音与居民健康的调查表明:地区的噪音每上升1分贝,高血压发病率就增加3%。

  ·影响人的神经系统,使人急躁、易怒。

  ·影响睡眠,造成疲倦。

  防治噪声污染

  为了防止噪音,我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪音的危害和标准,提出了三条建议:

  (1)为了保护人们的听力和身体健康,噪音的允许值在75~90分贝。

  (2)保障交谈和通讯联络,环境噪音的允许值在45~60分贝。

  (3)对于睡眠时间建议在35~50分贝。

  噪声对人的影响和危害跟噪声的强弱程度有直接关系。在建筑物中,为了减小噪声而采取的措施主要是隔声和吸声。隔声就是将声源隔离,防止声源产生的噪声向室内传播。在马路两旁种树,对两侧住宅就可以起到隔声作用。在建筑物中将多层密实材料用多孔材料分隔而做成的夹层结构,也会起到很好的隔声效果。为消除噪声,常用的吸声材料主要是多孔吸声材料,如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。材料的吸声性能决定于它的粗糙性、柔性、多孔性等因素。另外,建筑物周围的草坪、树木等也都是很好的吸声材料,所以我们种植花草树木,不仅美化了我们生活和学习的环境,同时也防治了噪声对环境的污染。

  我国心理学界认为,控制噪音环境,除了考虑人的因素之外,还须兼顾经济和技术上的可行性。充分的噪音控制,必须考虑噪音源、传音途径、受音者所组成的整个系统。控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。噪音控制的内容包括:

  (1)降低声源噪音,工业、交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺,或者改变噪音源的运动方式(如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动)。

  (2)在传音途径上降低噪音,控制噪音的传播,改变声源已经发出的噪音传播途径,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理规划城市和建筑布局等。

  (3)受音者或受音器官的噪音防护,在声源和传播途径上无法采取措施,或采取的声学措施仍不能达到预期效果时,就需要对受音者或受音器官采取防护措施,如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。

  噪音控制在技术上虽然现在已经成熟,但由于现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,因此在防止噪音问题上,必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。当然,具体问题应当具体分析。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的强度要低;库房或少有人去车间或空旷地方,噪音稍高一些也是可以的。总之,对待不同时间、不同地点、不同性质与不同持续时间的噪音,应有一定的区别。

  【防治噪声污染的一些办法】

  ①声在传播中的能量是随着距离的增加而衰减的,因此使噪声源远离需要安静的地方,可以达到降噪的目的。②声的辐射一般有指向性,处在与声源距离相同而方向不同的地方,接收到的声强度也就不同。不过多数声源以低频辐射噪声时,指向性很差;随着频率的增加,指向性就增强。因此,控制噪声的传播方向(包括改变声源的发射方向)是降低噪声尤其是高频噪声的有效措施。③建立隔声屏障,或利用天然屏障(土坡、山丘),以及利用其他隔声材料和隔声结构来阻挡噪声的传播。④应用吸声材料和吸声结构,将传播中的噪声声能转变为热能等。⑤在城市建设中,采用合理的城市防噪声规划。此外,对于固体振动产生的噪声采取隔振措施,以减弱噪声的传播。

  噪音的利用

  虽然噪音是世界四大公害之一,但它还是有用处的:

  噪声除草科学家发现,不同的植物对不同的噪声敏感程度不一样。根据这个道理,人们制造出噪声除草器。这种噪声除草器发出的噪声能使杂草的种子提前萌发,这样就可以在作物生长之前用药物除掉杂草,用“欲擒故纵”的妙策,保证作物的顺利生长。

  噪声诊病美妙、悦耳的音乐能治病,这已为大家所熟知。但噪声怎么能用于诊病呢?最近,科学家制成一种激光听力诊断装置,它由光源、噪声发生器和电脑测试器三部分组成。使用时,它先由微型噪声发生器产生微弱短促的噪声,振动耳膜,然后微型电脑就会根据回声,把耳膜功能的数据显示出来,供医生诊断。它测试迅速,不会损伤耳膜,没有痛感,特别适合儿童使用。此外,还可以用噪声测温法来探测人体的病灶。有源消声通常所采用的三种降噪措施,即在声源处降噪、在传播过程中降噪及在人耳处降噪,都是消极被动的。为了积极主动地消除噪声,人们发明了“有源消声”这一技术。它的原理是:所有的声音都由一定的频谱组成,如果可以找到一种声音,其频谱与所要消除的噪声完全一样,只是相位刚好相反(相差180°),就可以将这噪声完全抵消掉。关键就在于如何得到那抵消噪声的声音。实际采用的办法是:从噪声源本身着手,设法通过电子线路将原噪声的相位倒过来。由此看来,有源消声这一技术实际上是“以毒攻毒”。

  噪音可抑制癌细胞的生长速度德国科学家通过实验发现,在噪音环境中癌细胞的生长速度会减慢。这一发现可能将为治疗癌症开辟一条新的途径。佛莱堡医学院肿瘤科在海德堡德国音乐疗法研究中心的配合下成功地进行了这方面的初步实验。科学家们将试验皿中培养的肺癌细胞置于微型扬声器发出一定规律声音的环境中,结果发现,癌细胞的生长速度比正常条件下慢了20%。为了验证试验的可靠性,科学家们还通过使扬声器不发出声音而只是借助其磁场,对另一组试验皿中的癌细胞进行影响,实验表明,这一组癌细胞的生长速度并没有减慢。通过实验科学家们还发现,能抑制癌细胞生长速度的并不是含有某种意义的音乐,而是“拥有一定音色、音量、速度、声脉冲和时间间隔的普通声音”。目前,德国有关的科学家也在考虑进行利用可控声音刺激法抑制肿瘤细胞生长的大规模实验,以进一步验证这一发现的可靠性及可利用的价值。

  美国科学家最近发明了一种新型的温度计,能够利用噪音测量温度。发表在最新一期的《科学》杂志上的这份研究报告称,这种仪器能够在室温和摄氏-272.15度之间进行准确的测量。耶鲁大学的研究人员用中间隔有一段氧化铝的两层铝制成了这种温度计。对仪器施以电压,产生的电子穿过中间的隔层,从而形成了电流。电压磁场和噪音量之间的关系,或者说磁差,在电流中是根据温度改变的。因此,只要知道所加的电压,这个被称为采集噪音温度(SNT)的仪器就能够测出温度。研究人员说,SNT在摄氏-272.15度时能精确到千分之一,精确度是现在用于测量接近绝对零度的温度计的5倍。这个新设计最大的优势在于,它是一个原始温度计:不需要外部校准。这是因为电压、噪音和温度之间的关系只依赖于最基本的物理恒量。此外,这个仪器的准确测温范围还比其它温度计大得多。因此研究人员说,他们研制的SNT“可能比现在常用的直接温度计有着更广泛的用途”。

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