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技術(shù)文章 |
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噪聲污染及治理 |
發(fā)布日期：[2007-01-31] 共閱[6422]次 |
噪聲污染及治理 噪聲污染 (一)噪聲 噪聲是聲音的一種。從物理角度看，噪聲是由聲源作無規(guī)則和非周期性振動(dòng)產(chǎn)生的聲音。從環(huán)境保護(hù)角度看，噪聲是指那些人們不需要的、令人厭惡的或?qū)θ祟惿詈凸ぷ饔蟹赖K的聲音。噪聲不僅有其客觀的物理特性，還依賴主觀感覺的評(píng)定。如在聽音樂時(shí)，悅耳的歌聲不是噪聲，而在老師講課的課堂上，高音播放的音樂只能算是 噪聲。 (二)噪聲的特點(diǎn) 我們生活的空間，充滿各類聲音，有些聲音弱如蟲鳴；有些則強(qiáng)如炮轟；有些聲音尖如汽笛；有些又沉如悶雷；有些聲音悅耳動(dòng)聽；有些卻吵鬧難忍。聲音的性質(zhì)是如何確定的呢？原來聲音的大或小，與“聲壓"有關(guān)；聲音的尖或沉，與“音頻"高低有關(guān)；聲音是悅耳還是吵雜，與“音調(diào)"是否和諧有關(guān)。 (1)音頻 音頻就是聲音的頻率。一個(gè)振動(dòng)蕩物體，每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)為該物體的振動(dòng)頻率，頻率的單位為赫茲。一般地說，振動(dòng)頻率在20赫茲到20000赫茲之間的的波動(dòng)人類是可以聽到的，因此稱為聲波，聲波的振源叫作聲源。20赫茲以下和20000赫茲以上分別屬于次聲和超聲的范圍，人耳不能聽到。在聲波范圍內(nèi)，隨著頻率的增加音調(diào)由低變高，但是在不同頻段，人耳的感受力并不一致。一般情況下，音頻在1000赫茲以下，隨頻率降低，聽覺會(huì)逐漸遲鈍，因此，人耳對(duì)低頻噪聲較容易忍受，而對(duì)高頻噪聲則感覺較敏銳，耐受力差。若長期生活在偏高頻率的巨響環(huán)境中，會(huì)引起耳朵部分或嚴(yán)重失聰。 (2)聲壓 聲音在空氣中能夠傳播出去，是由于振動(dòng)物體通過振動(dòng)造成周圍空氣的局部壓強(qiáng)變化，這個(gè)壓強(qiáng)變化使周圍空氣產(chǎn)生局部的密度變化，局部密度變化又造成較遠(yuǎn)部分空氣壓強(qiáng)的變化，如此下去，就把這個(gè)壓強(qiáng)變化向更遠(yuǎn)的部分傳遞出去，這樣就造成了聲音的傳播。在聲音傳播過程中，空氣壓強(qiáng)相對(duì)于大氣壓強(qiáng)的壓強(qiáng)變化，稱為聲壓，其單位為帕(Pa)。人類的聽覺領(lǐng)域相當(dāng)廣闊，平均大約是從2×10-5-20帕左右。也就是說，我們能聽到一個(gè)zui強(qiáng)盛源的音量，有可能是一個(gè)zui弱聲源的20萬倍。為了方便表達(dá)起見，科學(xué)工作者一般以聲壓倒對(duì)數(shù)式作為表達(dá)單位，即用聲壓級(jí)來表達(dá)聲量的大小。聲壓級(jí)的單位為分貝。我們?nèi)粘Ｉ钪兴牭降茁曇?，其聲壓?jí)在0-140分貝左右。噪聲的強(qiáng)度也是用聲壓級(jí)來表示的。正常人的聽覺所能感到的zui小聲級(jí)為1分貝。輕聲耳語約為30分貝。相距1米左右的會(huì)話語言約為60分貝。公共汽車中約為80分貝。重型載重車、織布車間、地鐵內(nèi)噪聲約為100分貝。使人耳痛的聲壓級(jí)界限叫人耳閥，數(shù)值為120分貝。大炮轟鳴、噴氣機(jī)起飛約為130分貝。 各種噪聲分貝值表 聲音 噪聲級(jí)(A) 對(duì)人的影響 火箭導(dǎo)彈發(fā)射 150-160 噴氣飛機(jī)噴口 130-140 無法忍受 螺旋槳飛機(jī)、高射機(jī)槍 120-130 痛 柴油機(jī)、球磨機(jī) 110-120 織布機(jī)、電鋸 100-110 載重汽車、喧囂馬路 90-100 很吵 大聲說話、較吵的附近 70-80 較吵 一般說話 60-70 普通房間 50-60 較靜 靜 夜 30-40 輕聲耳語 20-30 安靜 消聲(室內(nèi) 10-20 極靜 聽覺下限) 0-10 聽 (0) 噪聲的來源 噪聲的來源主要有三種，它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲。 交通噪聲 交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來的。如汽車、飛機(jī)、火車等都是交通噪聲源。調(diào)查表明，機(jī)動(dòng)車輛噪聲占城市交通噪聲的855。車輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量度大小有密切關(guān)系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中，噪聲來回反射，顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街道上較空曠地上，聽起來要大5-10分貝。在機(jī)動(dòng)車輛中，載重汽車、公共汽車等重型車輛的噪聲在89-92分貝，而轎車、吉普車等輕型車輛噪聲約有82-85分貝，以上聲級(jí)均為距車7.5米處測量。汽車速度與噪聲大小也有較大關(guān)系，車速越快，噪聲越大，車速提高1倍，噪聲增加6-10分貝。表2-2說明各類機(jī)動(dòng)車噪聲大小與行駛速度的關(guān)系。 汽車噪聲主要來自汽車排氣噪聲。若不加消聲器，噪聲可達(dá)100分貝以上。其次為引擎噪聲和輪胎噪聲，引擎噪聲在汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，可達(dá)90分貝以上，而輪胎噪聲在車速為90公里/時(shí)以上時(shí)，可達(dá)95分貝左右。因此，在排氣系統(tǒng)中加上消聲器，可使汽車排氣噪聲降低20-30分貝。在引擎方面，以汽油引擎代替柴油引擎，可以降低引擎噪聲6-8分貝。 此外，接近城市中心的鐵路客貨運(yùn)站，由于來往列車都要在市區(qū)內(nèi)穿行，因而影響較大，尤其是在客流量大時(shí)，其影響是不容忽視。地下鐵路的噪聲來源與火車相似。因車輛在地道內(nèi)行駛，噪聲不易散失，對(duì)車廂內(nèi)的人干擾較大。據(jù)英國實(shí) 測，車廂內(nèi)開窗時(shí)噪聲高達(dá)102分貝。 飛機(jī)運(yùn)輸噪聲 水陸交通運(yùn)輸噪聲，雖然影響面廣，但從直接造成顯著的危害來說，還是空運(yùn)的噪聲。飛機(jī)處在內(nèi)燃機(jī)時(shí)期，空運(yùn)噪聲并不突出。但在噴氣機(jī)出現(xiàn)后，空運(yùn)噪聲才漸漸地產(chǎn)生較大的影響。這一方面是噴氣機(jī)噪聲聲級(jí)較大，另一方面也是空運(yùn)日趨繁忙的結(jié)果。事實(shí)上，機(jī)場不僅是飛機(jī)升降時(shí)產(chǎn)生噪聲，而且機(jī)場地勤保養(yǎng)和飛機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲，對(duì)附近居民的影響非常大。當(dāng)大型噴氣客機(jī)起飛時(shí)，跑道兩側(cè)1千米內(nèi)語言通訊都受到干擾，4千米范圍內(nèi)人民不能休息和睡眠。 工業(yè)噪聲 工業(yè)噪聲主要來自生產(chǎn)和各種工作過程中機(jī)械振動(dòng)、摩擦、撞擊以及氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。城市中各種工廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動(dòng)，其影響雖然不及交通運(yùn)輸廣，但局部地區(qū)的污染卻比交通運(yùn)輸嚴(yán)重得多。因此，這些噪聲振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響也應(yīng)予重視。 生活噪聲 生活噪聲主要指街道和建筑物內(nèi)部各種生活設(shè)施、人群活動(dòng)等產(chǎn)生的聲音。如在居室中，兒童哭鬧，大聲播放收音機(jī)、電視和音響設(shè)備；戶外或街道人聲喧嘩，宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場所噪聲兩類，它們一般在80分貝以下，對(duì)人沒有直接生理危害，但都能干擾人們交談、工作、學(xué)習(xí)和休息。 噪聲的危害與防治 (一)噪聲的危害 科學(xué)家們已經(jīng)全面研究了噪聲對(duì)生物和人類的影響。如小白鼠在160分貝的環(huán)境中，幾分鐘就會(huì)死亡。人在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)5米處，幾分鐘就變成聾子。一般認(rèn)為40分貝是正常的環(huán)境聲音，在此以上就是有害的噪聲。 噪聲的危害/概括起來有以下幾個(gè)方面。 (1)噪聲對(duì)睡眠的干擾 人類有近1/3的時(shí)間是在睡眠中度過的。睡眠是人類消除疲勞、恢復(fù)體力、維持健康的一個(gè)重要條件。但環(huán)境噪聲會(huì)使人不能安眠或被驚醒，在這方面，老人和病人對(duì)噪聲干擾更為敏感。當(dāng)睡眠被干擾后，工作效率和健康都會(huì)受到影響。研究結(jié)果表明：連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉(zhuǎn)，使人多夢，并使熟睡的時(shí)間縮短；突然的噪聲可以使人驚醒。一般來說，40分貝大連續(xù)噪聲可使10%的人受到影響；70分貝可影響50%；而突發(fā)動(dòng)噪聲在40分貝時(shí)，可使10%的人驚醒，到60分貝時(shí)，可使70的人驚醒。長期干擾睡眠會(huì)造成失眠、疲勞無力、記憶力衰退，以至產(chǎn)生神經(jīng)衰弱癥候群等。在高噪聲環(huán)境里，這種病的發(fā)病率可達(dá)50^-60%以上。 (2)噪聲對(duì)語言交流的干擾 噪聲對(duì)語言交流的影響，來自噪聲對(duì)聽力的影響。這種影響，輕則降低交流效率，重則損傷人們的語言聽力。研究表明，30分貝以下屬于非常安靜的環(huán)境，如播音室、醫(yī)院等應(yīng)該滿足這個(gè)條件。40分貝是正常的環(huán)境，如一般辦公室應(yīng)保持這種水平。50-60分貝則屬于較吵的環(huán)境，此時(shí)腦力勞動(dòng)受到影響，談話也受到干擾。當(dāng)打時(shí)，周圍噪聲達(dá)65分貝則對(duì)話有困難；在80分貝時(shí)，則聽不清除。在噪聲達(dá)80-90分貝時(shí)，距離約0.15米也得提高嗓門才能進(jìn)行對(duì)話。如果噪聲分貝數(shù)再高，實(shí)際上不可能進(jìn)行對(duì)話。 (3)噪聲損傷聽覺 人短期處于噪聲環(huán)境時(shí)，即使離開噪聲環(huán)境，耳朵也會(huì)造成短期的聽力下降，但當(dāng)回到安靜環(huán)境時(shí)，經(jīng)過較短的時(shí)間即可以恢復(fù)。這種現(xiàn)象叫聽覺適應(yīng)。如果長年無防護(hù)地在較強(qiáng)的噪聲環(huán)境中工作，在離開噪聲環(huán)境后聽覺敏感性的恢復(fù)就會(huì)延長，經(jīng)數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí)，聽力可以恢復(fù)。這種可以恢復(fù)聽力的損失稱為聽覺疲勞。隨著聽覺疲勞的加重會(huì)造成聽覺機(jī)能恢復(fù)不全。因此，預(yù)防噪聲性耳聾首先要防止疲勞的發(fā)生。一般情況下，85分貝以下的噪聲不至于危害聽覺，而85分貝以上則可能發(fā)生危險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)表明，長期工作在90分貝以上的噪聲環(huán)境中，耳聾發(fā)病率明顯增加。 標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1971年曾公布0-45年等速連續(xù)噪聲A聲級(jí)與噪聲性耳聾病率的關(guān)系。 0-45年等效連續(xù)噪聲A聲級(jí)與噪聲性耳聾發(fā)病率的關(guān)系(%) 等效連續(xù)A聲級(jí)(dB) 年數(shù)(=年齡-18) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ≤80 發(fā)病率 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 聽力損傷者 1 2 3 5 7 10 14 21 33 50 85 發(fā)病率 0 1 3 5 6 7 8 9 10 7 聽力損傷者 1 2 6 10 13 17 22 30 43 57 90 發(fā)病率 0 4 10 14 16 16 18 20 21 15 聽力損傷者 1 6 13 19 23 26 32 41 54 65 95 發(fā)病率 0 7 17 24 28 29 31 32 29 23 聽力損傷者 1 9 20 29 35 39 45 53 62 37 100 發(fā)病率 0 12 29 37 42 45 44 44 41 33 聽力損傷者 1 14 21 42 49 53 58 65 74 83 105 發(fā) 病 率 0 18 42 53 58 60 62 61 54 41 聽力損傷者 1 20 45 58 65 70 76 82 87 91 110 發(fā) 病 率 0 26 55 47 78 78 77 72 62 45 聽力損傷者 1 28 58 76 85 88 91 93 95 95 115 發(fā) 病 率 0 36 71 83 87 84 81 75 64 47 聽力損傷者 1 38 74 88 94 94 95 96 97 97 (4)噪聲可引起多種疾病 噪聲除了損傷聽力以外，還會(huì)引起其他人身損害。噪聲可以引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高。噪聲還會(huì)使人的唾液、胃液分泌減少，胃酸降低，從而易患胃潰瘍和十二指腸潰瘍。一些工業(yè)噪聲調(diào)查結(jié)果指出，勞動(dòng)在高噪聲條件下的鋼鐵個(gè)人和機(jī)械車間個(gè)人比安靜條件下的個(gè)人循環(huán)系統(tǒng)發(fā)病率高。在強(qiáng)聲下，高血壓的人也多。不少人認(rèn)為，20世紀(jì)生活中的噪聲是造成心臟病的原因之一。長期在噪聲環(huán)境下工作，對(duì)神經(jīng)功能也會(huì)造成障礙。實(shí)驗(yàn)室條件下人體實(shí)驗(yàn)證明，在噪聲影響下，人腦電波可發(fā)生變化。噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡，從而導(dǎo)致條件下反射的異常。有的患者會(huì)引起頑固性頭痛、神經(jīng)衰弱和腦神經(jīng)機(jī)能不全等。癥狀表現(xiàn)與接觸的噪聲強(qiáng)度有很大關(guān)系。例如，當(dāng)噪聲在80-85分貝時(shí)，往往很易激動(dòng)、感覺疲勞，頭痛多在顳額區(qū)；95-120分貝時(shí)，作業(yè)個(gè)人常前頭部鈍性痛，并伴有易激動(dòng)、睡眠失調(diào)、頭暈、記憶力減退；噪聲強(qiáng)到140-150分貝時(shí)不但引起耳病，而且發(fā)生恐懼和全身神經(jīng)系統(tǒng)緊張性增高。 噪聲防治及管理措施 對(duì)噪聲污染的防治，一方面依靠噪聲控制技術(shù)的發(fā)展，另一方面還有賴于立法管理和政府的行政措施。特別是環(huán)境噪聲源的管理，對(duì)防治噪聲污染至關(guān)重要。 |
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