物理性污染与控制

物理性污染与控制目录第一节噪声污染与防治第二节电磁辐射污染第三节放射性污染第四节光污染第五节热污染第一节噪声污染与防治一、声音与噪声的概念与特征1、声音与噪音的概念声音是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。从广义上来讲，凡是人们不需要的，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。2、噪声的主要特性1.噪声是一种感觉性污染，传播时不会遗留下有毒有害的化学污染物质。对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有关。2.噪声源的分布广泛而分散，但由于传播过程中发生能量的衰减，因此其影响范围有限。3.噪声污染没有后效作用。一旦噪声源停止发声，噪声便会消失。二、噪声与危害工业生产：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（一）来源（二）分类按产生机理：机械噪声空气动力学噪声电磁噪声按其随时间的变化：稳态噪声非稳态噪声按声污染源种类：交通噪声工业噪声施工噪声社会生活噪声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；（4）长时间处于噪声环境中的人,很容易发生眼疲劳、眼痛、眼花和视物流泪等眼损伤现象；（5）长期暴露于噪声中儿童的血压比在安静环境中的儿童要高，智力发育略微迟缓；（6）振动与噪声往往相伴而生，对人体有双重性伤害。1、对人体的生理影响使人烦恼、激动、易怒，甚至失去理智；容易使人疲劳，影响精力集中和工作效率；由于噪声的掩蔽效应，使人不易察觉一些危险信号，从而易造成工伤事故。2、对人体的心理影响3、对孕妇和胎儿的影响接触强烈噪声的妇女，其妊娠呕吐的发生率和妊娠高血压综合症的发生率都更高，而且噪声使母体产生紧张反应，引起子宫血管收缩，影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气。此外，噪声还会导致出生儿体重偏轻。在嘈杂的环境里，人的心情烦躁，容易疲劳，反应迟钝，工作效率下降，工伤事故增多。由于噪声会造成诸多不良影响，很多国家都作了相应的规定。我国也制订并公布了《工业企业噪声卫生 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 》，对生产车间等工作地点噪声作了明确规定。4、对生产活动的影响5、对动物的影响包括听觉器官、内脏器官和中枢神经系统的病理性改变的损伤。120～130分贝能引起动物听觉器官的病理性变化，130～150分贝能引起动物听觉器官的损伤和其他器官的病理性变化，150分贝以上能造成动物内脏器官发生损伤，甚至死亡。据实验，一块0.6mm的铝板，在168分贝的无规则噪声作用下，只要15分钟就会断裂。150分贝以上的强噪声，可使墙震裂、门窗破坏，甚至使烟囱和老建筑物发生坍塌，钢结构产生“声疲劳”而损坏，高精密度的仪表失灵。6、对物质结构的影响（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：210-5Pa耐受阈值：20Pa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。三、噪声物理量度与评价量声压级（Lp）的定义：Lp：声压级，单位dBP：声压，PaP0：基准声压，1000Hz纯音的听阈声压，=210-5Pa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。四、噪声污染控制合理规划、加强管理技术措施 立法管理管理措施 类别 标准编号 标准名称 实施日期 声环境质量标准 GB3096－93　 城市区域环境噪声标准 1994-3-1 GB10070-88　 城市区域环境振动标准 1988-12-10 环境噪声排放标准 GB4569—2005　 摩托车和轻便摩托车定置噪声排放限值及测量方法 2005-7-1 GB16169—2005　 摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声限值及测量方法 2005-7-1 GB19757—2005 三轮汽车和低速货车加速行驶车外噪声限值及测量方法（中国I、II阶段） 2005-7-1 GB1495-2002　 汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法 2002-10-1 GB16170-1996 汽车定置噪声限值 1996-12-1 GB12523-90　 建筑施工场界噪声限值 1990-11-9 GB12348-90　 工业企业厂界噪声标准 1990-11-9 GB12525-90　 铁路边界噪声限值及其测量方法 1990-11-9 GB9660-88　 机场周围飞机噪声环境标准 1988-8-11噪声的利用有源消声、噪声变乐音、噪声发电噪声除尘、噪声增产、噪声除草噪声诊病、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。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。一、电磁辐射的基本概念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。二、电磁辐射污染的来源1、天然电磁污染源大气与空气污染源（自然界的火花放电、雷电、台风、火山喷发等）；太阳电磁场源（太阳黑子活动与耀斑等活动）；宇宙电磁场源（新星爆发、宇宙射线等）。这种电磁污染除对人体、财产等产生直接的破坏外，还会在大范围内产生严重的电磁干扰，尤其是对短波通讯的干扰最为严重。2、人为电磁污染源放电所致污染源。如电晕放电（高压输电线由于高压、大电流而引起的静电感应、电磁感应、大地泄漏电流）、辉光放电（白炽灯、高压水银灯及其它放电管）、弧光放电（开关、电气铁道、放电管的点火系统、发电机、整流装置等）、火花放电（电气设备、发动机、冷藏车、汽车等的整流器、发电机放电管、点火系统等）；工频辐射场源。高频交变电磁场源：如大功率输电线、电气设备、电气铁道的高压、大电流；射频辐射场源。如无线电发射机、雷达、高频加热设备、热合机、微波干燥机、医用理疗机、治疗机等。建筑物反射。如高层楼群及大的金属构件。电磁辐射：电磁波传递能量的过程。fλ=C,C光速，（C=3108m/s)E=hυ(f),h普朗克常数当交流电的频率>105Hz,周围形成高频电场和磁场，称为射频电磁场。射频电磁场强度达到足够强度时，机体吸收辐射能量，产生热效应。三、电磁辐射的机理三、电磁辐射的危害近年来，国内外媒体对电磁辐射有害的报道一直未断：意大利每年有400多名儿童患白血病，专家认为病因是受到严重的电磁污染；美国一癌症医疗基金会对一些遭电磁辐射损伤的病人抽样化验，结果表明在高压线附近工作的人，其癌细胞生长速度比一般人快24倍；我国每年出生的2000万儿童中，有35万为缺陷儿，其中25万为智力残缺，有专家认为，电磁辐射是影响因素之一。（一）电磁辐射对人体的危害 人体机能性障碍和功能紊乱； 严重时造成植物神经功能紊乱； 长期处于高电磁辐射的环境中，会影响人体的循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖。电磁辐射对人体健康影响1、对视觉系统的影响。表现为视力下降、眼晶体混浊，严重者引起白内障等。2、对皮肤的影响。表现为皮肤干燥缺水、加速皮肤老化、促使褐班生成，甚至导致皮肤癌。3、对心血管系统的影响。表现为心悸、心跳加快、心率不齐、白细胞血小板减少、免疫功能下降。4、对神经系统的影响。表现为神经系统紊乱、头晕、失眠、疲劳乏力、注意力不集中、记忆减退等。5、对生殖系统的影响。表现为性功能降低，精子、卵细胞成活率降低，使孕妇发生自然流产、胎儿畸形等。6、长期处于高电磁辐射的环境中，会使血液、淋巴液和细胞原生质发生改变。影响人体循环系统、免疫、生殖和代谢功能，严重的还会诱发癌症，并会加速人体的癌细胞增殖7、装有心脏起搏器的病人处于高电磁辐射的环境中，会影响心脏起搏器的正常使用，甚至导致起搏器失灵骤停。电磁辐射的危害（二）电磁辐射对机械设备的危害 飞机安全； 影响航海安全； 交通指挥灯的失控； 电子计算机的差错； 自动化工厂操作的失灵； 假警报； 电视机被干扰电磁辐射的危害（三）电磁辐射对安全的危害电磁辐射会引燃引爆，特别是高场强作用下引起火花而导致可燃性油类、气体和武器弹药的燃烧与爆炸事故。（四）电磁辐射危害人体健康的机理1．致热作用。生物体在射频电磁场的作用下，可以吸收一定量的辐射能量，并因此产生生物效应，这种效应主要表现为热效应。它对人体的危害程度与电磁波波长有关，按对人体的危害程度，依次为：微波、超短波、短波、中波、长波，即波长愈短，危害程度愈大。微波对人体的危害作用最强，主要是由于其频率高，使机体内分子振荡激烈，摩擦作用强，热效应大，对人体产生热损伤，另外微波对机体的危害具有累加性，使伤害不易恢复。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、电磁污染的控制控制电磁污染的手段从两个方面考虑：一是将电磁辐射的强度减小到容许的强度；二是将有害影响限制在一定的空间范围。（一）电磁辐射污染的防治方法p162～1631、屏蔽法：即将电磁辐射的影响局限再指定的地域内。分主动或有源场屏蔽、被动或无源场屏蔽。2、接地法：是将辐射源的屏蔽部分或屏蔽体通过感应产生的射频电流由地极导入地下，以免成为二次辐射源。3、吸收法：是根据匹配、谐振原理，选用适宜的具有吸收电磁辐射能的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 ，将泄漏的能量衰减，并吸收转化为热能。4、加强城市规划，实行分区控制5、个人防护对电磁辐射区内工作人员的防护措施（1）推测或检测到射频功率密度超过50W/cm2的区域，应认为是电磁辐射潜在危险区。（2）人员容易误入的危险区域应设有警告标记。除非有紧急情况，凡经计算或用场强计测量超过50W/cm2的区域，不允许人员在未采取防护措施的情况下进入。（3）应防止大功率信号发生器在试验过程中放电，因为它将对其周围区域内产生大于50W/cm2的电磁辐射。在做此类操作时，应用假负载或其它吸收材料吸收其输出能量。（4）应利用保护用品使辐射危害减至最小。必须保证在发射天线射束区内工作的维护人员穿好保护服装。（5）应该禁止身上带有金属移植件，心脏起搏器等辅助装置的人员进入电磁辐射区。（6）应给受到辐射源，电磁能和高压装置辐射的人员作定期身体检查。为了加强对电磁辐射污染源的环境管理，摸清我国电磁辐射污染设施的分布情况、运行功率、频率分布等情况,从2016年下半年到2017年底,国家环保总局在广播电视、通信、交通、电力、公安等部门的大力配合下，在全国进行了首次电磁辐射环境污染源调查，调查范围包括全国30个省、自治区、直辖市(西藏、台湾除外)的五大类电磁辐射设施；广播电视发射设备和通信发射设备、交通、电力以及工业、科研和医疗电磁辐射设备。调查结果显示：（1）广播电视发射台是全国最大最集中的电磁辐射污染源。目前全国共有广播电视发射设备10235台,总功率为13万千瓦。其中包括中短波广播、调频广播和电视广播。近年来，随着广播电视事业的飞速发展，许多大城市都相继在市区内修建了高大的广播电视发射塔，安装了上百千瓦的发射设备。其中发射塔高度超过300米的有北京、上海、天津、沈阳、武汉、南京、青岛、大连、成都等城市。（2）通信系统发射设备种类多、数量大、分布广。全国各类通信系统发射设备共有8万余台，总功率为5万千瓦，其中包括长波通信、短波通信、微波通信、卫星地球站、专业通信网、移动通信网、寻呼通信网、雷达及导航设备等。（3）以电力为能源的交通运输系统发展较快，全国电气化铁路、有轨及无轨电车通车总长度为4800公里，已修建电气化地铁和轻轨交通的有北京、上海、天津、广州等城市，在一些电气化铁路沿线，居民收看电视受到影响。（4）高压送变电系统建设规模越来越大，全国目前共有高压变电站3801个,总功率为3.6亿千瓦；在许多大城市的周围已建设了500千伏的高压电力环线系统,110千伏和220千伏的变电站在一些城市市区也比比皆是。第三节放射性污染 天然放射性物质在自然界中分布很广，它存在于宇宙射线、矿石、土壤、天然水、大气及动植物的所有组织中。近几十年来，由于核武器的频繁试验，核能工业的不断发展、供医疗诊断用的电离辐射源的增加等等，放射性已成为国际社会关注的污染问题。（一）有关放射性的基础知识1、放射性的主要种类：（1）α射线：其本质是氦的原子核，具有高速运动的α粒子。因此，α射线是氦核流。其在空气中的行径很短，天然放射性物质释放的α粒子，一般射程只有2～10cm，最远不超过12cm，在固体或组织中只有30～130μm。它的穿透力虽弱，但电离作用很强。2、β射线：它是一种电子流。其粒子的质量只有α粒子的万分之几。在空气中的行径最长可达十余米，在生物组织中可达数十毫米，它的穿透力较α粒子强，但电离作用则较之小得多。3、γ射线：它是波长在10-8cm以下的电磁波。运动速度等于光速（3×105km/s)，不带电荷但具有很强的穿透力，对生物组织造成的损伤最大。二、放射性的来源（一）核武器试验的沉降物这些放射性物质主要是铀钚的裂变产物，其中危害较大的有90锶、137铯、131碘、14碳。（二）核燃料循环的“三废”排放核燃料循环的各个阶段均会产生“三废”，这会给周围环境带来一定程度的污染，其中最主要的是对水体的污染。放射性的来源（三）医疗照射（四）其它目前，由于辐射在医学上的广泛应用，已使医用射线源成为主要的环境人工污染源。一是因运输事故、遗失、偷窃、误用，以及废物处理等失去控制而造成；二是一般居民消费用品，包括含有天然或人工放射性核素的产品。三、放射性污染的特点1、绝大多数放射性核素毒性，按致毒物本身重量计算，均远高于一般的化学毒物；2、按辐射损伤产生的效应，可能影响遗传给后代带来隐患；3、放射性剂量的大小只有辐射探测仪器方可探测，非人的感觉器官所能知晓；4、射线的辐照具穿透性，特别是γ射线可穿透一定厚度的屏障层。5、放射性核素具有蜕变能力。6、放射性活度只能通过自然衰变而减弱。 照射650拉德，100%死亡；400拉德，5%死亡；150拉德以下，死亡率降至零，但20年以后损害作用会表现出来。症状主要为白血病、骨癌、甲状腺癌等疾病，还可能表现为不同程度的寿命缩短。损害遗传物质，引起基因突变和染色体畸变。其遗传学效应有的在第一代子女中出现，也可能在下几代中陆续出现。在第一代子女中放射性对遗传性的损伤通常表现为流产、死胎、先天缺陷和婴儿死亡率的增加，以及胎儿体重减少和两性比例的改变等。四、危害和影响放射性污染的事件1、日本广岛原子弹爆炸与核冬天1945年美国在日本广岛、长崎扔下两颗原子弹，造成毁灭性灾难与核污染。 2、塞拉菲尔德核电站泄漏事故 3、布朗斯费尔德核电站事故 4、三喱岛核电站事故 5、3.11地震海啸，日本福岛核电站事故 1986年4月26号，位于乌克兰北部的切尔诺贝利核电站站4号反应堆因操作人员违反操作规程发生严重爆炸，造成31人当场死亡，200多人受到严重的放射性辐射，成为人类利用核能史上的一大悲剧。它给核电蒙上的阴影，至今还没有消除。切尔诺贝利的教训五、放射性污染的控制加强对放射性物质的管理是控制放射性污染的必要措施从技术控制手段来讲，放射性废物中的放射性物质，采用一般的物理、化学及生物学的方法都不能将其消灭或破坏，只有通过放射性核素的自身衰变才能使放射性衰减到一定的水平，而许多放射性元素的半衰期十分长，并且衰变的产物又是新的放射性元素，所以放射性废物与其它废物相比在处理和处置上有许多不同之处。第四节光污染光污染是指光辐射过量而对生活、生产环境以及人体健康产生的不良影响。它主要来源于人类生存环境中日光、灯光以及各种反射、折射光源造成的各种过量和不协调的光辐射。一般光污染可分成三类，即白亮污染、人工白昼污染和彩光污染。一、光污染的概念及来源现代城市中，宾馆、饭店、歌舞厅、写字楼等建筑物常使用玻璃、釉面砖、铝合金、磨光大理石等来装饰外墙，在太阳光的强烈照射下，这些装饰材料的反射光线明晃白亮、眩眼夺目，反射强度比一般的绿地、森林和深色装饰材料大10倍左右，大大超过了人体所能承受的范围，使人宛如生活在镜子世界中，分不清东南西北。白亮污染夜幕降临后，商场、酒店上的广告灯、霓虹灯闪烁夺目，令人眼花缭乱。有些强光束甚至直冲云霄，使得夜晚如同白天一样。人工白昼污染舞厅、夜总会安装的黑光灯、旋转灯、荧光灯以及闪烁的彩色光源构成了彩光污染。彩光污染二、光污染的危害首先受害的是直接接触光源的眼睛和皮肤白亮污染：头昏心烦，失眠、食欲下降等类似神经衰弱的症状；使室内温度增加；反射光汇聚容易引起火灾；容易诱发车祸。人工白昼污染：影响正常的天文观测；使人夜晚难以入睡，导致白天工作效率低下；伤害鸟类和昆虫，破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。彩光污染：长期接受这种照射，可诱发流鼻血、脱牙、白内障，甚至导致白血病和其他癌变；还会影响心理健康。三、光污染的控制光污染很难像其他环境污染那样通过分解、转化和稀释等方式消除或减轻，因此，其防治应以预防为主1.加强城市规划与管理，以减少光污染的来源2.对有红外线和紫外线污染的场所采取必要的安全防护措施3.采用个人防护措施，主要是戴防护眼镜和防护面罩第五节热污染热污染是指日益现代化的工农业生产和人类生活中排放出的废热所造成的环境污染。水体热污染大气热污染火力发电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统；石油、化工、铸造、造纸等工业随着人口的增长、耗能量的增加，被排入大气的热量日益增多城市热岛效应一、城市热岛 在人口高度密集、工业集中的城市区域，由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区的气温。高温的城市处于低温郊区的包围之中，如同汪洋大海中的一个个小岛，因此称之为“城市热岛”。首发在伦敦北京、上海温哥华、柏林1、城市建筑物和铺砌水泥地面的道路多半导热性好，受热传热快。高楼林立，绿地锐减，也是造成气候岛的原因。2、人口高度密集、工业集中，固定热源及流动热源大量释放城市废热。3、高耸入云的建筑物造成近地表风速小且通风不良。4、人类活动释放的废气排入大气，改变了城市上空的大气组成，使其吸收太阳辐射的能力及对地面长波辐射的吸收力增强。造成城市热岛效应的几种因素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二、水体热污染水体热污染的危害 首当其冲的受害者是水生物； 大量厌氧菌滋生，有机物腐败严重； 水生生物代谢率增高从而需要更多的氧，造成一些水生生物在热效力作用下发育受阻或死亡，从而影响环境和生态平衡； 给一些致病微生物造成一个人工温床、使它们得以滋生，引起疾病流行。三、大气热污染大气热污染的危害 海水热膨胀和极冰融化； 海平面上升； 加快生物物种灭绝外； 为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤以及病原体、微生物等，提供了最佳的孳生条件及传播机制，造成以疟疾、登革热、血吸虫病、恙虫病等病的流行。四、热污染控制随着现代工业的发展和人口的不断增长，环境热污染将日趋严重。然而，人们尚未有用一个量值来规定其污染程度，这表明人们并未对热污染有足够重视。总的说来，尽可能减少以煤为主的矿、植物燃料，努力开发利用天然气和沼气资源，对废热进行综合利用，发展温排水冷却技术，大力植树种草，搞好城市绿化工作，努力减少二氧化碳排放，减少温室效应，对有效防治热污染会起到一定作用。造成热污染最根本的原因是能源未能被最有效、最合理地利用