课件：环境科学导论第六章--物理污染2007.ppt

1,第六章 物理污染,2,噪声污染、电磁污染、光污染和热污染对环境的影响，同属物理污染，特别是噪声，它已是现代城市居民每天感受的公害之一。 随着工业的高度发展和城市人口的迅猛膨胀，噪声也越来越强，越来越多。,3,第一节 噪声污染,噪声污染是指所产生的环境噪声超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象。 目前有关环境噪声的国家排放标准主要有以下几个： （1）工业企业场界噪声标准 （2）建筑施工场地噪声限值 （3）铁路边界噪声限值及测量方法,4,（一）噪声的定义 （二）噪声污染的特点 （三）噪声的来源 （四）噪声的危害,一、噪声概述,5,（一）噪声的定义,噪声是什么？一般认为凡是不需要的，使人厌烦并对人类生活和生产有妨碍的声音都是噪声。因此，它不单独取决于声音的物理性质，而且和人类的生活状态有关。例如，听音乐会时，除演员和乐队的声音外，其他都是噪声；但当睡眠时，再悦耳的音乐也是噪声。,6,看来，要对噪声下一个确切的定义是较难的，但是，作为感觉公害，归纳起来，噪声大致可分为四类： （1）过响声，如喷气发动机发出的轰隆声； （2）妨碍声，此种声音虽不太响，但它妨碍人的交谈、思考、学习、睡眠和休息； （3）不愉快声，摩擦声、刹车声均属于此类； （4）无影响声，日常生活中，人们习以为常的声音，如户外风吹树叶的沙沙声等；,7,8,（二）噪声污染的特点,由于噪声属于感觉公害，所以它与其他由有害有毒物质引起的公害不同。,9,一、它没有污染物，即噪声在空气传播时并未给周围环境留下什么有毒有害性的化学污染物质。对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有关。 二、噪声源的分布广泛而分散，但是由于传播过程中会发生能量的衰减，因此噪声污染的影响范围是有限的。 三、噪声产生的污染没有后效作用。一旦声源停止发声，噪声也就消失。因此，噪声不能集中处理，需要特殊的方法进行控制。但噪声对人听力造成的损失是有累积性的。,10,交通运输噪声 工业生产噪声 社会生活噪声 建筑施工噪声,（三）噪声的来源,11,（一）交通运输噪声,指机动车辆、铁路机车、机动船舶、航空器等交通运输工具在运行时产生的干扰周围生活环境的声音。 近年来，随着城市机动车辆剧增，交通运输噪声已经成为城市的主要噪声源。包括汽车、火车和飞机等所产生的噪声。,12,工业噪声，是指在工业生产活动中使用固定的设备时产生的干扰周围生活环境的声音。如，鼓风机、汽轮机，织布机和冲床等所产生的噪声。 工业噪声一般声级高，而且连续时间长，对周围环境影响很大。工业噪声是造成职业性耳聋的主要原因。,（二）工业噪声,13,指人为活动所产生的除工业噪声、建筑施工噪声和交通运输噪声之外的干扰周围生活环境的声音。如，高音喇叭，收录机等发出的过强声音。 近几年来，生活噪声污染已成为社会公众反映最强烈的环境问题之一。社会生活噪声在城市噪声构成中约占5，且有逐渐上升的趋势。,（三）社会生活噪声,14,15,指建筑施工现场产生的干扰周围地区环境的噪声。如，打桩机、挖土机和混凝土搅拌机等发出的声音。 建筑工地常用的打桩机、推土机和挖掘机产生的噪声常在80dB以上，因此建筑施工噪声的影响面很大。,（四）建筑施工噪声,16,17,（四）噪声的危害,人的听觉对50dB以下的声音环境感到舒适安逸，超过60dB就会觉得喧闹。长时间处在80-90dB的声响环境中，人们便会焦躁不安，当声音超过120dB时，即使在短时间内，人耳也会感到疼痛，而无法忍受，甚至造成听力损伤。,18,40分贝是正常的环境声音，一般被认为是噪声的卫生标准。在此以上便是有害的噪声，它影响睡眠和休息，干扰工作，妨碍谈话，使听力受损害，甚至引起心血管系统、神经系统、消化系统等方面的疾病。 噪声的危害主要表现为以下几方面：,19,1、干扰睡眠,睡眠是人消除疲劳、恢复体力和维持健康的一个重要条件。但是噪声会影响人的睡眠质量和数量，老年人和病人对噪声干扰更敏感。当睡眠受干扰而辗转不能入睡时，就会出现呼吸频繁、脉搏跳动加剧，神经兴奋等现象，第二天会觉得疲倦、易累，从而影响工作效率。久而久之，就会引起失眠、耳鸣多梦、疲劳无力、记忆力衰退，在医学上称为神经衰弱症候群。,20,2、损伤听力,噪声可以使人造成暂时性的或持久性的听力损伤，后者即耳聋。一般说来，85分贝以下的噪声不至于危害听觉，而超过85分贝则可能发生危险。 下表列出在不同噪声级下长期工作时，耳聋发病率的统计情况。,21,由表可见，90分贝的噪声，耳聋发病率明显增加。但是，即使高至90分贝的噪声，也只产生暂时性的病患，休息后即可恢复。因此噪声的危害，关键在于它的长期作用。,22,3、对人体的生理影响,一些实验表明，噪声会引起人体紧张的反应，刺激肾上素的分泌，因而引起心率改变和血压升高。可以说，生活中的噪声，是心脏病恶化和发病率增加的一个重要原因。,23,噪声会使人的唾液、胃液分泌减少，胃酸降低，从而易患胃溃疡和十二指肠溃疡。一些研究指出，某些吵闹的工业企业里，溃疡症的发病率比安静环境的高5倍。 强噪声会刺激耳腔的前庭器官，使人眩晕、恶心、呕吐；如果噪声超过140dB，将导致全身血管收缩，供血减少，说话能力受到影响。噪声还会影响视力。,24,试验表明：当噪声强度达到90dB时，人的视觉细胞敏感性下降，识别弱光反应时间延长；噪声达到95dB时，有40的人瞳孔放大，视力模糊；而噪声达到l15dB时，多数人的眼球对光亮度的适应有不同程度的减弱。所以，长时间处于噪声环境中的人很容易发生眼疲劳、眼病、眼花和视物流泪等眼损伤现象。,25,4、对儿童和胎儿的影响,在噪声环境下，儿童的智力发育缓慢。有人做过调查，吵闹环境下儿童智力发育比安静环境中的低20%。 噪声对胎儿也会产生有害影响。研究表明，噪声使母体产生紧张反应，会引起子宫血管收缩，以致影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气。有人对机场附近居民的一个初步的研究发现，噪声与胎儿畸形有关。此外，噪声还影响胎儿的体重。有人研究发现，吵闹区婴儿体重轻的比例较高。 极强的噪声（如175分贝(A)下，人还会死亡。,26,5、对生产活动的影响,在噪杂的环境里，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。由于噪声会对人体产生许多不良的影响，因此很多国家都在这方面作了规定。中国也制定并公布了工业企业噪声卫生标准，对生产车间或工作场所的工作地点噪声作了明确规定。,27,6、对动物的影响,噪声对动物的影响十分广泛。这些影响包括听觉器官、内脏器官和中枢神经系统的病理性改变的损伤。根据测定，120130dB的噪声能引起动物听觉器官的病理性变化，130150dB的噪声能引起动物听觉器官的损伤和其他器官的病理性变化，150dB以上的噪声能造成动物内脏器官发生损伤，甚至死亡。,28,二、声音的物理特性和量度,当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20-20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。,29,简单地说，噪声就是声音。它具有声音的一切声学特性和规律。但是，噪声对环境的影响与它的强弱有关，噪声越强，影响越大。,30,这里需要首先简单介绍几个与声音强弱有关的物理量。 （一）频率 （二）声压 （三）声强 （四）声压级 （五）噪声的叠加和相减,31,（一）频率,声音是物体的振动以波的形式在弹性介质（气体、固体、液体）中进行传播的一种物理现象。这种波就是通常所说的声波。声波的频率等于造成该声波的物体振动的频率，其单位为Hz。一个物体每秒的振动次数，就是该物体的振动频率。,例如，某物体每秒振动100次，则该物体的振动频率就是100Hz，对应的声波的频率也是100Hz。声波频率的高低，反映声调的高低；频率高，声调尖锐；频率低，声调低沉。人耳能听到的声波的频率范围是20-20000Hz。20Hz以下的称为次声，20000Hz以上的称为超声。 人耳有一个特性：从1000Hz起，随着频率的减少，听觉会逐渐迟钝。换句话说，人耳对低频率噪声容易忍受些，而对高频率噪声则感觉烦躁些。,33,（二）声压,声波在空气中传播时，空气分子在其平衡位置的前后，也沿着波的前进方向前后运动，使空气的密度也随之时疏时密。在密处与大气压相比，其压力稍许上升；相反，在疏处，其压力则稍许下降。在声音传播的过程中，空气压力相对于大气压力的压力变化，称为声压（用p表示） ，其单位为帕或微巴。 1Pa=1N/m2 牛顿/米2 。,34,（三）声强,声强就是声音的强度。1s内通过与声音前进方向成垂直的、1m2面积上的能量称为声强（用J表示），其单位是W/m2。声强J与声压p的二次方成正比，其关系式如下：J=p2/c 式中： 介质的密度，kg/m3； c声音的传播速度，m/s。,35,（四）声压级,由于常遇到的噪声声压大小差别极大。例如飞机发动机噪声的声压为200微巴，而刚能听到的蚊子飞过的噪声声压约为0.0002微巴。两者声强之比为,36,前者的声强是后者的10000亿倍，亦即声压之比也达100万倍。声强或声压的变化范围如此之大，在应用上极不方便。但是采用声强之比（亦即声压之比）的对数就十分方便： 式中：p被测声压； p0基准声压，其值为210-5N/m2； Lp声压级，B（贝尔）,37,贝尔是电话发明家的名字。用贝尔作声压级的单位还是太大，常用它的1/10即分贝（dB）作单位。此时声压级应用下述公式进行计算： 所以声压级就是被测声压与基准声压之比的对数乘以20的分贝数。声压和声压级可以互相换算。,38,例1 强度为80dB的噪声，其相应的声压为多少？ 因为 所以 p=0.2Pa（或2微巴）,39,声压与声压级的换算值,40,0dB的声音刚刚能为人们听到，称为听阈。分贝数越大，噪声越强，120dB是痛阈，使人听来感到难受，并引起耳聋。,（五）噪声的叠加和相减,1. 噪声的叠加 2. 噪声的相减,42,如果有几种声音同时发生，则总的声压级不是各声压级的简单算术和，而是按照能量的叠加规律，即声压的二次方进行叠加的。 声能量是可以代数相加的，设两个声源在某点的声强为J1和J2时，叠加后的总声强J总J1+J2。但声压不能直接相加。,1. 噪声的叠加,44,例2 设有两个噪声，其声压级分别为Lp1分贝和Lp2分贝，问叠加后的的声压级Lp1+2为多少？,45,46,以上方法不好计算，可改用下列方法：由计算总声压级Lp1+2的公式可见： 1.,例如：Lp1=80dB， Lp2=80dB，求Lp1+2=？ Lp1+2 =80+3=83dB 计算说明，作用于某一点的两个声源声压级相等，其合成的总声压级比一个声源的声压级增3dB。,47,2. 当Lp1Lp2(设Lp1Lp2)时，求Lp1+2 可查曲线见图71或者查表 步骤： (1)先求Lp1与Lp2的差值：Lp1-Lp2； (2) 由所得差值从表中查分贝和增值Lp (3)由Lp1+2Lp1+ Lp，求出合成声压级值,48,49,表Lp1 Lp2时，求L1+2可查分贝和增值表,注：L1- L2=13 L= 0.3 ；L1- L2=14 L= 0.2 ；L1- L2=15 以上 L= 0 。,50,例题，已知两个声压级分别为Lp1=90dB， Lp2=84dB，求合成声压级Lp1+2； 解: (1)Lp1 - Lp2=90-84=6dB (2)查图 6dB Lp =1.0dB (3) Lp1+2=Lp1+ Lp=90+1.0=91dB,51,由图可知，两个噪声相加，总声压级不会比其中任一个大3分贝以上，而两个声压级相差 10分贝以上时，叠加增量可忽略不计。 掌握了两个声源的叠加，就可以推广到多声源的叠加，只需逐次两两叠加即可，而与叠加次序无关。,52,例1：声压级分别为85、83、82和76分贝四种声音共存时，其总声压级为88.5分贝。,54,55,作用于某一点的四个声源的声压级分别为90dB、86dB、80dB、90dB，求同时作用于这一点的总声压级为多少（5分）。 附：分贝和的增值表,57,小结： 两个声压级相等时，合成Lp总=Lp1+3dB 两个声压级不等时，最大不超过多出3dB。（Lp1Lp2，LpLp1+3） 两个声压级不等时，相差10dB以上时，增值很小，可以忽略不计，仍等于Lp1 Lp1=90dB，Lp2=75dB，合成Lp总=90dB 多声源叠加时，逐次两两叠加，与次序无关。,58,2. 噪声的相减,噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声相减的问题，下图为背景噪声修正曲线，使用方法见下例。,59,例题：为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大小。 解：由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之和(Lp1+2)，而背景噪声是l00 dB(Lp1)。 LP1+2 LP1 4dB，从图7-2中可查得相应之Lp =2.2dB，因此该机器的实际噪声声级LP2为： LP2 = LP1+2 - Lp = 101.8dB。,60,背景噪声修正曲线,61,介绍衡量噪声强弱的物理量 噪声级,三、噪声的物理量,声压级只反映了人们对声音强度的感觉，不能反映人们对频率的感觉，而且由于人耳对高频声音比对低频声音较为敏感，因此声压级和频率不同的声音听起来很可能一样的响。这样，欲表示噪声的强弱，就必须同时考虑声压级和频率对人的作用，这种共同作用的强弱称为噪声级。,63,噪声级可用噪声计测量，它能把声音转变为电压，经过处理后用电表指示出分贝数。 噪声计中设有A、B、C三种特性网络。,64,声级计也称噪声计,声级计主要由传声器、放大器、衰减器、计权网 络、电表电路及电源等部分组成。,65,声压大小经传声器后转换成电压信号，此信号经前置放大器放大后，最后从显示仪上指示出声压级的分贝数值。,66,A.B.C三种计权网络,输出,67,68,69,其中A网络可将声音的低频大部滤掉，能较好地模拟人耳的听觉特性。由A网络测出的噪声级称为A声级，其单位为dB（A）。A声级越高，人们越觉吵闹。因此现在大都采用A声级来衡量噪声的强弱。 下表列出一些声源的噪声级（A）值和对人的影响，可供参考。,71,由于许多地区的噪声，是时有时无、时强时弱的，例如道路两旁的噪声，当有车辆通过时，测得的A声级就大，当没有车辆通过时，测得的A声级就小。这与从具有稳定声源的区域中测出的A声级数值极不相同，后者随时间的变化甚小。,为了较准确地评价噪声的强弱，国际标准化组织公布了等效连续A声级，它的定义如下：,此即把随时间变化的声级变为等声能稳定的声级，因此被认为是当前评价噪声最佳的一种方法。 式中T1为噪声测量的起始时刻，T2为终止时刻。,73,不过由于式中的Lp是时间的函数，不便于应用，而一般进行噪声测量时，都是以一定的时间间隔来读数的，比如每隔5秒钟读一个数，因此采用下式计算等效连续A声级较为方便：,式中：Li等间隔时间t读的噪声级； n读得的噪声级Li的总个数。,74,反映夜间噪声对人的干扰大于白天的是昼夜等效A声级（用Ldn表示），其计算公式如下：,式中： Ld白天（7：0022：00）的等效A声级； Ln夜间（22：00一7：00）的等效A声级。 公式中，夜间加上10分贝以修正噪声在夜间对人的干扰作用大于白天的情况。,75,例如：对某交通路口进行噪声测量，每小时测量一次，全天共测量24次。白天规定为从早晨7时至晚10时，共测15次，A声级的测量值分别为68，67，69，71，73，75，76，70，72，74，75，69，68，67，66dB；夜间规定为晚10时至次日晨7时，共测量9次，A声级的测量值分别为63，61，60，58，58，60，65，67dB。分别计算白天和夜里的等效连续A声级。,76,此外，统计A声级（用Ln表示）则是反映噪声的时间分布特性。常见的有： L10表示取样时间内10%的时间所超过的噪声级； L50表示取样时间内50%的时间所超过的噪声级； L90表示取样时间内90%的时间所超过的噪声级。 例如L10=70dB（A），就是表示一天（或测量噪声的整段时间）内有10%的时间噪声超过70dB（A），而90%时间，噪声都低于70dB（A）。,77,城市交通噪声监测 布点：在每两个交通路口之间的交通线上选择一个测点，测点设在马路边的人行道上，离马路20cm，距路口的距离应大于50m。长度小于100m的路段，测点选在路段中间。这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。 测量：测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔5秒记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据。测量的同时记录车流量（辆/h）。 数据处理：测量结果一般用统计噪声级和等效连续A声级来表示。将每个测点所测得的200个数据按从大到小顺序排列，第20个数据即为L10，第100个数据即为L50，第180个数据即为L90。,78,四、噪声控制,发生噪声污染必须有3个要素：噪声源、传播途径和接受者。 因此，噪声控制也是从这3个要素组成的声学系统出发，既研究每一个要素，又作系统综合考虑，使控制措施在技术、经济可行的前提下达到降低噪声的要求。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。,（一）合理规划、加强管理,合理的规划，对于未来的环境噪声控制具有战略意义。在规划中，主要考虑： 1、合理的土地利用和地区划分 根据不同使用目的的建筑物的噪声标准，合理安排建筑的场所和位置；将居民区、文化区与商业区、工业区尽量分隔开；增设有效的噪声防护设施。,2、交通干线的合理布局 交通噪声是城市噪声的重要来源。因此，需在规划中对交通干线进行科学、合理的布局。此外，还应制定降低噪声的交通管理制度，加强对交通噪声的管理。 3、建立卫星城 在噪声污染严重的城市周围建立卫星城，将会在一定程度上减缓其压力。,一般来说，噪声控制的技术手段也是按照噪声源控制、传播途径控制和接受者保护的先后次序来考虑。首先是降低声源本身的噪声，如果技术上办不到，或者技术上可行而经济上不合算，则考虑从传播的路程中来降低噪声，如果这种考虑达不到要求或不合算，则可考虑接收者的个人防护。,（二）技术措施,82,降低声源本身的噪声是治本的方法，比如用液压代替冲压，用斜齿轮代替直齿轮，用焊接代替铆接，在国外还在研究低噪声的发动机等。但是，从目前的科学技术水平来说，要想使得一切机器设备都是低噪声的，还是不可能的。这就需要在传播的途径和个人防护上来考虑。常用的办法就是吸声、隔声、消声、隔振、阻尼、耳塞和耳罩等。,83,五、我国噪声标准,本标准适用于城市区域。乡村生活区域可参照本标准执行。,84,（一）0类标准适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域，位于城郊和乡村的这一类区域分别按高于0类标准5dB执行； （二）1类标准适用于以居住、文教机关为主的区域。乡村居住环境可参照执行该类标准；,85,（三）2类标准适用于居住、商业和工业混杂区。 （四）3类标准适用于工业区。 （五）4类标准适用于城市中的道路交通干线道路两侧区域，穿越城区的内河航道两侧区域；穿越城区的铁路主、次干线两侧区域的背景噪声（指不通过列车时的噪声水平）限位也执行该类标准。,1、加法 n个噪声源同时作用在声场中同一点，这点的总声压级Lpt的计算可从声压级定义得到。 2、减法 若已知两个声源在M点产生的总声压级Lp总及其中一个声源在该点产生的声压级Lp1，则另一个声源在该点产生的声压级Lp2可按定义计算。,六、噪声的计算,87,一居民区受附近交通和工地施工产生的噪音影响，根据环境部门在居民区的监测，白天交通路线产生的平均声压级为40dB，工地施工产生的平均声压级为60dB，已知该市一般居民区的环境噪声标准为50dB，问该居民区的环境噪声是否超标？ 根据声压级的加法公式：,根据该市环境噪声标准，该居民区环境噪声已经超标。,88,噪声从声源传播到受声点，因传播发散、空气吸收、阻挡物的反射与屏障等因素的影响，会使其产生衰减。主要介绍噪声随传播距离衰减的内容。噪声在传播过程中由于距离增加而引起的发散衰减与噪声固有的频率无关。在这重点介绍点声源和线声源。,3、噪声的衰减,2019/8/25,89,可编辑,90,（1）点声源,Adiv：距离增加产生的衰减值（dB） r：点声源至受声点的距离,91,计算距离点声源r1处至r2处的衰减值：,当r22r1时，Adiv-6dB,92,93,（2）线源：线声源随传播距离增加而引起的衰减值： Adiv 距离衰减值，dB； r线声源至受声点的垂直距离（m ) l线声源的长度（m),94,作业题,95,96,1. 离机器2米远的地方测得噪声声压级为82dB，求其声压为多少，并计算距机器10米远处的声压级为多少dB？ 2. 两点声源，对某点的声压级分别为70dB，问两声源同时作用，该点总声压级为多少dB？若两声源对该点的声压级分别为70dB和65dB，则总声压级为多少？ 3. 飞机发动机的声压级可达165dB，而人耳可接受的声压级应小于120dB。问飞机起飞时人应至少离开跑道多少米？,97,4. 工厂锅炉房排气口外2m（r1）处，噪声级为85dB，厂界值要求标准为60dB，则厂围墙应与锅炉房最少距离（r2）是多少米？ 5. 某城市规划中一居民点临近高速公路，假设高速公路对居民点产生影响的范围是30米，运行中的各种交通运输工具产生的平均声压级为95dB，该市一般居民区的环境噪声标准为55dB，问规划中的居民点与高速公路之间至少应有多少米的缓冲带？,98,根据声压级的衰减公式：,所以，规划中的居民点与高速公路之间至少应有53.08米的缓冲带。,99,6. 相同型号的机器，单独测其中一台的声压级为65dB，几台同时开动后为72dB，试求开动的机器共有几台？ 7.一般讲，两个声音叠加，当一个声音的声压级比另一个声音小_时，可以忽略不计。 A、1dB B、2dB C、5dB D、10dB 8.一个人讲话为声压级60dB，一百万人同时讲话声压级为_。 A、80dB B、100dB C、120dB D、140dB,100,作用于某一点的四个声源的声压级分别为90dB、86dB、80dB、90dB，求同时作用于这一点的总声压级为多少。 附：分贝和的增值表,101,第二节 电磁污染,102,一、污染源,人类探索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。如今，电磁辐射的利用已经深入到人类生产、生活的各个方面，特别是20世纪末移动通讯的普及，使人类的活动空间得以充分延伸，超越了国家、乃至地球的界线。但是，电磁辐射的大规模应用，也带来了严重的电磁污染。,103,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。,104,二、家居环境中的电磁污染,现代家居环境中肯定会有办公自动化设备、移动通讯设备、家用电器的身影。它们提升了我们的生活舒适度，让我们轻松拥有前所未有的便捷。同时，这些高科技产品在无声无息地散播着电磁辐射，成为继室内空气污染、放射性污染和噪声污染之后的又一室内环境污染物质。,105,106,电磁辐射污染，又称电子雾污染、电磁波污染，是高压线、变电站、电台、电视台、雷达站、电磁波发射塔和电子仪器、医疗设备、自动化设备及微波炉、收音机、电视机、电脑以及手机等家用电器工作时产生的各种不同频率的电磁波，这些电磁波充斥于空间，无色、无味、无形，可以穿透包括人体在内的多种物质。如果长期暴露在超过安全标准的辐射剂量下，细胞就会被大量杀伤或杀死。,107,电磁辐射和电磁污染是两个概念，电磁辐射虽无处不在，无时不在，但只有在电磁辐射超过一定强度（即安全标准限值）后，才会对人体产生负面效应，导致头疼、失眠、记忆力衰退、血压升高或下降以及心脏出现界限性异常等症状。,108,电磁辐射对人的影响虽普遍存在，却并不可怕。即使在超标环境下，也不意味着所有人都会得病，不必对电磁辐射“草木皆兵”。当然，老人、儿童、孕妇或装有心脏起搏器的病人，对电磁辐射敏感的人群及长期在超剂量电磁辐射环境中工作的人应采取防范和保护措施。,三、危害,109,110,111,四、电磁污染的防治,112,113,1、居住、工作在高压线、变电站、电台、电视台、雷达站和电磁波发射塔附近的人员，佩戴心脏起搏器的患者，经常使用电子仪器、医疗设备、办公自动化设备的人员，以及生活在现代电器自动化环境中的人群，特别是抵抗力较弱的孕妇、儿童、老人及病急者，有条件的应配备针对电磁辐射的屏蔽防护服，将电磁辐射最大限度地阻挡在身体之外。,114,2、电视机、电脑等有显示屏的电器设备可安装电磁辐射保护屏，使用者还可佩戴防辐射眼镜，以防止屏幕辐射出的电磁波立即作用于人体。 3、手机接通瞬间释放的电磁辐射最大，所以，最好在手机响过一两秒后或电话两次铃声间歇中接听电话。,115,4、电视机、电脑等电器的屏幕产生的辐射会导致人体皮肤干燥缺水，加速皮肤老化、严重的甚至会导致皮肤癌，所以，在用完上述电器后应及时洗脸。 5、多食用一些胡萝卜、豆芽、西红柿、油菜、海带、卷心菜、动物肝脏等富含维生素A、C和蛋白质的食物，以利于调节人体电磁场的紊乱状态，加强机体抵抗电磁辐射的能力。,116,第三节 光污染,一、光污染与污染分类 光是人类不可缺少的。但是，过强、过滥、变化无常的光，也会对人体造成干扰和伤害。 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。,117,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。,118,白亮污染：现代城市中，宾馆、饭店、歌舞厅、写字楼等建筑物常使用玻璃、独面砖、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。,119,人工白昼污染：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。 彩光污染：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。 另外，核爆炸、电焊、熔炉等发出的强光线也会造成严重的光污染。,120,世界的夜晚,121,光污染,122,鸟巢,123,光污染在上海虹桥地区拍摄到的光污染镜头，可以发现现代大厦玻璃墙面极其强大的反射光线能力。这样的辐射光，确实令人有望而生畏之感，这也对建筑设计和环境保护提出了新的课题。,124,作为深圳地方标志建筑的深圳发展银行大厦却因为它的光彩夺目而成为市民投诉的对象。,125,城市光污染影响人们的生活,126,127,二、光污染的危害,人体在光污染中首先受害的是直接接触光源的眼睛和皮肤。专家研究发现，长时间在白色光亮污染环境下工作和生活的人，视网膜和虹膜都会受到程度不同的损害，视力急剧下降，白内障的发病率高达45%；还会导致头昏心烦，甚至失眠、食欲下降、情绪低落、身体乏力等类似神经衰弱的症状。,128,夏天，玻璃幕墙强烈的反射光进入附近居民楼房内，增加了室内温度，影响正常的生活。有些玻璃幕墙是半圆形的，反射光汇聚还容易引起火灾。 烈日下驾车行驶的司机会出其不意地遭到玻璃幕墙反射光的突然袭击，眼睛受到强烈刺激，很容易诱发车祸。,129,过度的城市夜景照明将危及正常的天文观测。 人工白昼污染使人夜晚难以入睡，扰乱人体正常的生物钟，导致白天工作效率低下。而且，人工白昼污染还会伤害鸟类和昆虫，强光可能破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程。,130,美丽城市夜晚背后的环境忧思,131,现代都市VS资源环境,132,现代建筑艺术应体现环境思维,133,彩色光源让人眼花缭乱，不仅对眼睛不利，而且干扰大脑中枢神经，使人感到头晕目眩，出现恶心呕吐、失眠等症状。 科学家最新研究表明，彩光污染不仅有损人的生理功能，还会影响心理健康。,第四节 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。,135,一、热污染的类型,（一）水体热污染 火力发电厂、核电站、钢铁厂的循环冷却系统排出的热水以及石油、化工、铸造造纸等工业排出的主要废水中均含有大量废热，排入地表水体后，导致地表水温度急剧升高，就造成了水体热污染。,136,随着人口的增长、耗能量的增加，被排大气的热量日益增多。近一个世纪以来，地球大气中的二氧化碳不断增加，使得温室效应加剧，全球气候变暖，大量冰川积雪融化，海水水位上升，一些原本十分炎热的城市，也变得更热。其中，人们最为关注的是城市的热岛效应。,（二）大气热污染,137,二、热污染的危害,1、水体热污染的危害： 水体热污染首当其冲的受害者是水生物，由于水体温度升高，鱼及水中动物代谢率增高，它们将会消耗更多的溶解氧，这样就会导致水中的溶解氧减少，水体处于缺氧状态，大量厌氧菌滋生，有机物腐败严重。,138,同时水温升高使得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。 此外，河水水温上升给一些致病微生物造成一个人工温床，使它们得以滋生、泛滥，引起疾病流行，危害人类健康。,139,2、大气热污染的危害：大气热污染除了导致海水热膨胀和极地冰融化，使海平面上升，除加快生物物种灭绝外，还对人体健康构成危害。它降低了人体的正常免疫功能，包括致病病毒或细菌对抗生素越来越强的耐热性，以及生态系统的变化降低了肌体对疾病的抵抗力，从而加剧了各种传染病的流行。,140,热污染导致空气温度升高，为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤以及病原体、微生物等，提供了最佳孳生条件及传播机制，形成一种新的“互感连锁反应”，造成以疟疾、登革热，血吸虫病、绦虫病、流脑等病的流行，特别是以蚊虫为媒介的传染病激增。,141,热污染引起的海水温度变化,142,三、城市热岛效应 (Urban heat island effect),指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。 在气象学近地面大气等温线图上 ，郊区气温变化很小，而城区则是一个高温区，就象突出海面的岛屿，由于这种岛屿代表高温的城市区域，所以就被形象地称为城市热岛。城市热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1，甚至更多。夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6以上。,143,144,145,城市冷热空气交换,城区温度高，就容易造成空气上升，而郊区较冷的空气又流向市区。如果郊区有工厂，那工厂中排出的污染物就会一并集中到城市的中心。,146,对于城市尺度来说，城市的热空气与郊区的冷空气形成一个冷热交换的环流系统，这是气象学上的“中尺度”运动，专家叫它 “热岛效应”或“城市热岛”。,147,城市热岛在冬季对于居民生活是非常有利的，热岛中心上升气温的大幅度衰减，有利于形成对流云和降雨，降低城市的高温。可是夏季，城市热岛加强了高温酷热的程度，如何降低夏季城市的热岛强度是城市规划中的重要举措之一。,148,城市热岛效应像一个盖子一样笼罩在城市上空，白天，城市的气温被太阳和热岛环流的“加热”升高，日落以后，城市失去了太阳烘烤，地表空气也会迅速地降下温度，那些白天蓄了热的“加热炉”们还继续散发着剩余的热量，这些余热以极其缓慢的速度加热着冷空气，通过分子之间的相互接触，一个一个地传送着热量，这种分子间加热的地表气温比起200-300米高的气温还是凉了很多，因此出现的上升气流不是释放热量，逐渐降温，而是逐渐的升温，于是形成了逆温层。逆温层如同一床巨大的被子悬浮在城市和郊区的上空，它抑制着空气的上下流动，也阻挡了乡村风的涌入。在这个穹顶形的温盖下面，那些本该被稀释的污染物越来越多地堆积在我们的周围。,149,对于城市热岛，只有当乡村风大范围的风速达到3米/秒以上时，才能加速城乡的热力环流，减轻城市空气的混浊程度，给城市不断注入清新凉爽的清风。要实现这个目标，大面积的设置绿地，不断地增加城市的透水面积，才能改善城市局部区域气候环境，减缓城市的“热岛效应”。,150,四、热岛效应的成因分析,近年来，随着城市建设的高速发展，城市热岛效应也变得越来越明显。城市热岛形成的原因主要有以下几点:,首先，是受城市下垫面特性的影响。 城市内有大量的人工构筑物，如混凝土、柏油路面，各种建筑墙面等，改变了下垫面的热力属性，这些人工构筑物吸热快而热容量小，在相同的太阳辐射条件下，它们比自然下垫面（绿地、水面等）升温快，因而其表面温度明显高于自然下垫面。,另一个主要原因是人工热源的影响。 工厂生产、交通运输以及居民生活都需要燃烧各种燃料，每天都在向外排放大量的热量。,此外，城市里绿地、林木和水体的减少也是一个主要原因。 随着城市化的发展，城市人口的增加，城市中的建筑、广场和道路等大量增加，绿地、水体等却相应减少，缓解热岛效应的能力被削弱。,城市中的大气污染也是一个重要原因。 城市中的机动车、工业生产以及居民生活，产生了大量的氮氧化物、二氧化碳和粉尘等排放物。这些物质会吸收下垫面热辐射，产生温室效应，从而引起大气进一步升温。,高层建筑急剧增加和建筑密度扩大，不仅影响了空气流通，阻碍了热扩散，而且每座大楼都是一个“性能良好”大型蓄热器，它们白天吸收阳光，夜晚放热，造成夜间市区气温居高不下。,人体本身也是一个“放热器”，日散热量和一只100瓦的电灯泡相当。 随着街道路面柏油和水泥覆盖面积的扩大，雨水大部分从下水道排走，地面水分蒸发的散热作用日益丧失。,气温一上升，办公室以及家庭的空调等制冷设备就加速运转，废热废气排放量的增加，又使气温上升，这一恶性循环正在日益加剧。如果建筑物的废热排放量减少一半，铺设保水性材料道路的普及率达到50，有50的建筑物实现楼顶绿化，城市市区的气温将下降0.7，气温超过30的天数也将减少21.3。,158,城市热岛反映的是一个温差的概念，只要城市与郊区有明显的温差，就可以说存在了城市热岛。原则上，一年四季都可能出现城市热岛效应。但是，对居民生活和消费构成影响的主要是夏季高温天气下的热岛效应。为了降低室内气温和使室内空气流通，人们使用空调、电扇等电器，而这些都需要消耗大量的电力。如目前美国1/6的电力消费用于降温目的，为此每年需付电费400亿美元。高温天气对人体健康也有不利影响。有关研究表明，环境温度高于28时，人们就会有不适感；温度再高还容易导致烦躁、中暑、精神紊乱等症状；气温持续高于34，还可导致一系列疾病，特别是使心脏、脑血管和呼吸系统疾病的发病率上升，死亡率明显增加。此外，气温升高还会加快光化学反应速度，使近地面大气中臭氧浓度增加，影响人体健康。,159,160,热岛效应示意图,161,大尺度上的温室效应与中尺度上的城市热岛效应深刻地改变着地球生命支持系统的热力均衡分布,162,改变传统的生产与生活方式,163,北京热岛效应遥感图像,164,长三角热岛效应遥感图像,165,珠三角热岛效应遥感图像,166,城市热岛效应的发展,167,城市绿地是减缓城市热岛效应的有效方法,168,五、热岛效应的危害： * 使城市气候舒适度变差； * 加重能源消耗（比如增加对降温电器的使用）； * 加重空气污染； * 增加水资源消耗； * 增加病菌繁殖的条件； * 对城市生存物种会影响生态平衡。,169,第五节 电子垃圾污染（一般了解）,一、现状 废旧家电、电脑等电子垃圾越来越多，随便丢弃、拆解严重污染环境。 电子垃圾的危害 电子垃圾是困扰全球的大问题。特别是发达国家，由于电子产品更新换代速度快，电子垃圾的产生速度也更快。 据统计，德国每年要产生电子垃圾180万吨，法国是150万吨，整个欧洲约600万吨。而美国更惊人，仅淘汰的电脑很快将达到3亿6亿台。 我国人口多，而且随着生活水平的提高，家电等电子产品普及率会进一步上升，更新换代速度也会逐步加快，今后电子垃圾带来的压力会非常突出。据国家统计局统计，目前我国电视机的社会保有量达到3.5亿台，冰箱、洗衣机也分别达到1.3亿和1.7亿台。这些电器多数是20世纪80年代中后期进入家庭，按照1015年的使用寿命，从2003年起，我国每年将至少有500万台电视机、400万台冰箱、500万台洗衣机要报废。此外，近年来我国电脑、手机的消费量激增。目前全社会电脑保有量近2000万台，手机约1.9亿部。而电脑和手机的更新速度远快于家电产品，目前约有500万台电脑上千万部手机已进入淘汰期。,170,二、危害与措施 电子垃圾不仅量大而且危害严重。特别是电视、电脑、手机、音响等产品，有大量有毒有害物质。比如电视机的显像管含有易爆性废物，阴极射线管、印刷电路板上的焊锡和塑料外壳等都是有毒物质。而电脑更厉害，制造一台电脑需要700多种化学原料，其中50%以上对人体有害。据专家介绍，一台电脑显示器中仅铅含量平均就达到1公斤多。如果对电子垃圾简单采用传统的填埋或焚烧方式处理，对环境、土壤的破坏难以估量。 与如此庞大的有害垃圾比，更大的隐患是我们到目前为止，还没有一个关于电子垃圾如何回收、处理的法规，也没有一个部门对此负责。管理真空会使问题更加恶化。电子垃圾是客观存在，它必须要有出路。如果正路不通，必出斜路。目前电子垃圾也不是完全没有人要，比如收垃圾的小贩，比如一些非法拆解的作坊。他们不仅收，后者甚至收到了国外，去进口国外的电子垃圾。如果说本来旧家电的危害还是潜在的，那么到了这些人手里，潜在的危害马上就被激活并且放大。 我们先看小贩，他收来的旧电器一般有两个出路：能用的，改头换面，再卖到农村。这样的旧电器既有安全隐患，对家电市场也形成冲击；不能用的，他把玻璃、塑料等能卖钱的卖了，其余的当垃圾扔掉。这些包括大量有害物质的东西最终会被当作普通垃圾填埋或焚烧。,171,我们再看看拆解作坊。小贩只知道塑料、玻璃可以卖钱，殊不知电子垃圾虽然有百害，但里面也不乏宝贝。其中贵重金属就有：金、银、铜、锡、铬、铂、钯等。据丹麦研究人员分析的结果显示，一吨随意搜集的电子板卡中，可以分离出286磅铜、1磅黄金、44磅锡。仅一磅黄金的价值就是6000美元。于是，浙江、福建、广东沿海一些“聪明”的农民开始在电子垃圾里淘金。在国外，电子产品的拆解是专业性很强、技术含量很高的工作，而我们这些农民一把锤子一个硫酸池就解决了问题。硫酸把其他成分腐蚀掉而留下贵金属，于是钞票源源不断进入非法拆解者的腰包，而酸液等大量有害物质也源源不断被排入河流、渗入地下。 非法拆解行为对环境的