环境保护技术讲授内容.doc

环境保护技术讲授内容地球是人类之家，大自然是我们生死相依的朋友。人类的生活和生产活动都必须领先环境，提供自然资源，自然环境遭到破坏必然会危及人类的自下而上和发展。环境保护是一项涉及政治经济、技术、社会各个方面的复杂而又艰巨的任务，是我国的基本国策，关系到国家和人民的利益，环境质量的好坏关系到广大群众的切身利益。因此保护环境不仅是公民的义务，也是公民的权利。第一部分 典型工业废水与净化工业三废：废水、废气、废物一、工业废水水体污染是指大量污染物质排入水体，超过水体的自净能力使水质恶化，水体及其周围的生态平衡遭到破坏，从而影响了原有的功能和利用价值，甚至危害人体健康，破坏生态环境。在环境污染中，工业废水的污染影响最大。目前中国每年废水排放量为365亿吨左右，而每吨污水能够污染大于它四十倍的自然水。我国的工业废水不但排放量大而且污染浓度高。每天排放大量的工业废水，对江河湖海造成严重的污染。据统计，全国27条主要河流，大多数被严重污染，有些河流中含酚、汞普遍超过指标数倍，乃至数十倍，使许多盛产鱼虾的河流的鱼产量大幅度下降。工业用水量非常大，要占人类整个用量的80左右。据统计我国生产一吨合成氨平均耗水5001000多吨，而发达国家仅12吨。我国每吨钢材耗水30多吨，而美国仅为35吨。一吨纸需200至500多吨水。1工业废水的来源及特征工业水污染主要来自造纸业、冶金工业、化学工业以及采矿业等等。而在一些城市和农村水域周围的农产品加工和食品工业，如酿酒、制革、印染等。工业废水种类繁多，生产所用的原料、设备构造与操作条件、生产工艺过程、生产用水的水质与水量变化极大，因而，水污染程度也就不同。例如：焦化厂排出的含酚废水呈深黄褐色，并具有浓厚的石炭酸味，而煤气洗涤水则呈深灰色。例如在重金属冶炼厂采用不同矿石就会导致废水中含砷量有极大差别。当然一个工厂内，不同的工段产生截然不同的工业废水这就更不足为奇了。造纸厂蒸煮车间的废水，是一种深褐色的液体，通称黑夜，而抄纸车间的废水，却是一种极白的水，称之为白水。为进一步说明工业废水的来源，现对钢铁工业所产生的废水加以举例介绍：钢铁工业生产过程见图1。采矿选矿烧结炼铁炼钢轧钢加工 焦化 图1 钢铁工业生产过程示意图（1）采矿过程废水，金属矿的开采废水主要含有悬浮物和酸。矿山酸性得是一般含有一种或几种金属、非金属离子，主要有钙、铁、锰、铅、锌、铜和砷。（2）选矿过程废水，在选矿过程中产生大量含悬浮固体和选矿药剂废水。（3）烧结过程废水，采用湿法除尘会产生除尘废水，此外还有地坪冲洗水。废水中主要含有高浓度的悬浮物。（4）焦化过程中废水，炼焦煤气终冷水以及其他化工工段排出的废水，含有大量的酚、氨、氰化物、硫化物、焦油、吡啶等污染物，是一种污染严重而又较难处理的工业废水。（5）炼铁过程废水，高炉煤气洗涤水是炼铁工艺中的主要废水，含有大量的悬浮固体（俗称瓦斯泥）其主要成份是铁、铝、锌和硅等氧化物。此外还含有微量的酚和氰化物。高炉煤气洗涤水的水量大，污染严重，但采取处理措施后，可循环利用。（6）炼钢过程废水，转炉烟气除尘废水是炼钢工艺的主要废水，含有大量悬浮物，其含量达1000mg/L以上，污泥含铁量高，可回收利用（7）轧钢过程废水，主要来自加热炉、轧机轴承、轧辊的冷却和钢材除鳞。 废水处水温增高外，主要含有氧化铁皮和油分。轧钢废水含油量虽然不高，但水量大，油水分离有一定难度，所以轧钢废水的除油是关键。（8）金属加工过程废水，主要是金属表面清洗除锈产生的酸性废液。金属材料多用硫酸和盐酸酸洗，而不锈钢则要用硝酸、氢氟酸混合酸洗。酸洗后的钢材又要用清水漂洗，产生漂洗酸性废水。钢铁工业废水量很大，每炼1吨钢，约用200250M3水。在钢铁生产过程中排出的废水，主要来源于生产工艺过程用水，设备与产品冷却水，设备和场地清洗水等。70%的废水来源于冷却用水，生产工艺过程排除的只占一小部分。工业废水分类通常有以下三种：第一种：按工业废水中所含主要污染物的化学性质分类：含无机污染物为主的为无机废水。含有机污染物为主的为有机废水。例如：电镀废水和矿物加工过程的废水是无机废水，食品或是由加工过程的废水是有机废水。染料工业多为高浓度的有机废水，主要含难降解的苯、萘、葸、醌等多环烃类有机化合物。第二种：按工业企业的产品和加工对象分类，如：冶金废水、造纸废水、炼焦废水、金属酸洗废水、化学肥料废水、纺织印染废水、制革、农药、电站废水等。第三种:是按废水中所含污染物的主要成份分类，如：酸性废水、碱性废水、含氰废水、含铬、隔、汞、酚、醛、油、硫、有机磷和放射性废水等。第一种和第二种不含污染物的成份也不能表明废水的危害性。第三种明确指出了废水中污染物的成份表面废水一定的危害性2工业废水对环境的污染 以重金属为例：重金属废水是指含有重金属离子的废水，主要的有毒金属离子（汞、镉、铅、锌、铬、铜、锰、砷、钛、钼、锑、铋、锡）。重金属废水的来源很广，金属矿山、有色冶炼、钢铁、电镀、石油化工、制革、照相等行业都有重金属废水产生。重金属的污染是把含有重金属的工业废水排入江河湖海，它将直接对渔业和农业产生影响，同时直接或间接地危害人体健康。现将几种重金属的危害简介如下：（1）汞(Hg)，其毒性作用表现为损害细胞内酶系统蛋白质的巯基。摄取无机汞致死量为75300mg/人。若每天吸取0.250.30mg/人以上的汞，则汞在人体内就会积累。长期持续下去，就会发生慢性中毒。（2）镉(Cr)，镉的化合物毒性甚强，动物吸收的镉很少可能排出，从而极易在体内富集。镉在饮用水中浓度超过0.1mg/L时，就会在人体内产生积蓄作用从而引起贫血、新陈代谢不良、肝病变以至死亡。镉在肾脏内蓄积引起病变后，会使钙的吸收失调，从而发生骨软化病。镉中毒可使肌内萎缩关节变形，骨骼疼痛难忍，不能入睡，发生病理性骨折，以致死亡。工厂排放的含镉废水进入河床，灌溉稻田，被植株吸收并在稻米中积累，若长期食用含镉的大米，或饮用含镉的污水，容易造成“骨疼病”。（3）铬(Cr)，六价铬化合物及其盐类毒性很大，其存在形态主要是CrO、CrO、CrO等，易于在水中溶解存在。六价铬有强氧化性，对皮肤、粘膜又剧烈腐蚀性，近来研究认为，六价铬和三价铬都有致癌性。（4）铅(Pb)，铅对人体各种组织均有毒性作用，其中对神经系统、造血系统和血管毒害最大。铅主要蓄积在骨骼之中。慢性铅中毒，其症状主要表现为食欲不振、便秘及皮肤出现灰黑色。（5）铜(Cu)，铜的毒性较小，它是生命所必需的微量元素之一，但超过一定量后，就会刺激消化系统，引起腹痛、呕吐、长期过量可促成肝硬化。对于鱼类，0.10.2mgL为致死量，所以一般水产用水要求含铜量在0.1mgL以下；对于农作物，铜是重金属中毒性最高者，它以离子的形态固定于根部，影响养分吸收功能。（6）锌（Zn)，锌的盐类能使蛋白质沉淀，对皮肤和粘膜有刺激和腐蚀作用，对水生物和农作物有明显的毒性。例如对鲑鱼的致死浓度为0.8mgL，达到32mgL时对农作物的生长有影响。另一些含有毒物的工业废水，主要是含有机磷农药、芳香族氨基化合物、多氯联苯等化工产品。这些污染物的化学稳定性强，并能通过食物在生物体内成千成万倍地富集，从而引起白血病、癌症等。 除上述污染类型以外，水污染还有油污染、放射性污染及病原菌污染等。3工业废水的净化与回收工业废水是区别于生活污水而言，其范围很大。在治理工业废水的长期过程中，把主体污染物与所要采取的治理方法结合起来分类有四大类型。（1）含悬浮物（包括含油）工业废水这类废水主要是湿法除尘水、煤气洗涤水、选煤洗涤水、轧钢废水等。处理时多采用自然沉淀、混凝沉淀、压气浮选、过滤等方法净化废水。经上述处理后可循环利用。（2）含无机溶解物工业废水它包括电镀废水、酸洗含酸废液、有色冶金废水、矿山酸性废水等。以含重金属离子、酸、碱为主的废水，毒性大，处理方法复杂，一般都地采用物理化学法处理的。（3）含有机物工业废水它包括焦化废水、印染废水、造纸黑液、石油化工废水等。这类废水耗氧且有毒，应采用物化与生化相结合的方法净化。（4）冷却用水工业冷却水占工业总用水量的三分之二。直接排放或以低循环率循环利用，都会造成对受纳水体的热污染，也会产生危害。净化回收的基本原理：1、工业废水的均和：某些种类的工业废水流量和污染浓度一昼夜内可能有剧烈变化，还有的是间断性排水，这样就需要把废水贮留一定的时间，进行均和后，或回用，或作净化处理，或排放。均和的目的是：（1）达到出水流量平衡。消除单股废水的流量变化。（2）调解或均衡pH值、生化需氧量和重金属等污染物的含量，防止产生冲击负荷和存在过量的毒物，以保证净化工艺稳定进行。2、沉淀与混凝沉淀：沉淀是净化工业废水的最基本方法之一。在很多情况下，工业废水只经沉淀后，即可循环使用或达到排放标准。3、气浮：气浮法处理工业废水是近20多年来迅速发展起来的一项净水技术。气浮的基本原理是在悬浊液中通入细小均匀的气泡，使难沉淀的固体颗粒或细小的油粒被许多小气泡吸附，成为絮凝体，借气泡上浮之力，絮凝体或颗粒被带到液面上来。4、吸附：在两相界面层中溶质浓度升高的现象叫吸附。工业废水处理的吸附，是以液-固界面吸附为主。最长用的吸附体是活性碳。活性炭是一种非常优良的吸附剂，它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料，通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。它具有物理吸附和化学吸附的双重特性，可以有选择的吸附气相、液相中的各种物质，以达到脱色精制、消毒除臭和去污提纯等目的。活性炭分粉末活性炭和粒状活性炭两种。粒状活性炭以吸附柱的形式被应用，当吸附能力饱和后，通过再生以恢复吸附能力。粉末活性炭则采用直接投加的方法来净化废水。二、工业废气由于一氧化碳是一种具有毒性的气体，所以它是一种污染空气的气体。自从人类用煤、石油、天燃气作燃料以来，空气污染的现象就多了，一氧化碳污染就是一种，一氧化碳污染空气的有很多，如汽车排放的废气，煤燃烧、石油炼制，钢铁冶炼，森林火灾，海洋、陆生生物的腐烂等都是产生一氧化碳气体的来源，由于一氧化碳能严重危害人体健康，因此，防止和控制一氧化碳对空气的污染是非常重要的。一氧化碳中毒（carbonmonoxidepoisoning），亦称煤气中毒。一氧化碳是无色、无臭、无味的气体，故易于忽略而致中毒。常见于家庭居室通风差的情况下，煤炉产生的煤气或液化气管道漏气或工业生产煤气以及矿井中的一氧化碳吸入而致中毒。大气中的二氧化碳主要来源于矿质燃料的燃烧，森林火灾、火山喷发也释放出大量二氧化碳气体。同时，绿色植物进行光合作用时消耗二氧化碳并释放出氧气，从而维持大气成分的相对稳定。 二氧化碳除了空气中含有以外，于火山噴出的气体以及山洞里或地地壳裂口处，其存在较多。近几年，天气确实在变暖，这是温室效应的缘故。那么什么是温室效应呢？这要从空气中的二氧化碳谈起。二氧化碳在空气中含量很少，只占空气的万分之三，但对人类来说，几乎与氧气具有同等重要的地位。近百年来，由于现代工业的迅猛发展，大气中的二氧化碳的含量越来越高，它们就好像一层日益加厚的透明薄膜罩在地球表面。由于这层透明薄膜的作用，太阳短波辐射可以透过大气层射入地面，而地面变暖后放出的长波热辐射却被大气中越来越多的二氧化碳吸收，难以向高空发散，这就跟培育花朵的温室一样，所以人们称这种导致全球气温变暖的作用为温室效应。气溶胶状态污染物，环境科学中把气溶胶定义为沉降速度可以忽略的固体粒子、液体粒子或固体和液体粒子在气体介质中的悬浮体。 按其来源的性质不同 , 气溶胶又可分为一次气溶胶和二次气溶胶。前者系指从排放源排放的微粒 , 如从烟囱排出的烟粒、风刮起的灰 尘以及海水溅起的浪花等 ; 后者系指从源排放的气体 , 经过某些大气化学过程所形成的微 粒 , 如来自火力发电厂、钢铁厂、金属冶炼厂、化工厂、水泥厂及工业和民用锅炉排放出的 H2S 和 SO2气体 , 经过大气氧化过程 , 最终转化为硫酸盐微粒。从大气污染控制的角度 , 按 照气溶胶的物理性质 , 可将其分为如下几种 :（1）粉尘 (dust): 系指悬浮于气体介质中的微小固体粒子 , 受重力作用能发生沉降 , 但在某一段时间内也能保持悬浮状态 。通常是由于固体物质的破碎、分级、研磨等机械过程 或土壤、岩石风化等自然过程形成的。粒子的形状往往是不规则的。粒子的尺寸一般为 1200 m 左右。（2）降尘 : 系指大气中的粒径大于 10 m 的固体粒子 , 靠重力作用能在较短时间内沉降到地面 。（3）飘尘 : 系指大气中的粒径在 0.110 阳的固体粒子。它能长期地在大气中飘浮 ,故又称其为浮游粒子或可吸入颗粒物 。（4）总悬浮微粒 (T.s.p.): 系指大气中的粒径小于 100 m的固体粒子 , 它能较长时 间地悬浮于大气中。这是为适应我国目前普遍采用的低容量 (10m3h) 滤膜采样 ( 重量 ) 法而规定的指标。（5）飞灰 (fly ash): 系指由燃料燃烧产生的烟气带走的灰分中分散的较细的粒子。灰分 (ash) 系含碳物质燃烧后残留的固体残渣。（6）黑烟 (smoke): 通常系指由燃烧产生的能见气溶胶 , 是燃料不完全燃烧的碳粒 . 粒径约为 0.5 m 。在某些文献中以林格曼数、黑烟的遮光率、沾污的黑度或捕集的沉降功 的质量来定量地表示黑烟。（7）液滴 (droplet): 系指在静止条件下能沉降、在紊流条件下能保持悬浮 , 主要粒径 范围在 200 m 以下的小液体粒子 。（8）轻雾或霜 (moist): 系指液态分散性和液态凝聚性气溶胶的统称。粒径范围 5100 m, 在气象学中它相当于能见度 12km（9）重雾 (fog): 系指属于气体中的液滴悬浮体的总称。在气象学中则指造成能见度小主 1km 的小水滴的悬浮体 。在工程中 , 雾系泛指小液体粒子的悬浮体 , 是由液体蒸气的凝结、液体的雾化和化学反应等过程形成的 , 如水雾、酸雾、碱雾等。大气污染源主要有以下三个： （1）工业：工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多，性质复杂，有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘，有的是气体。钢铁工业排出的污染物对大气有很大的影响，不但红烟滚滚，而且恶臭难闻。钢铁工业生产中的焦化、炼铁、炼钢、都是大气污染的来源（2）生活炉灶与采暖锅炉：城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭，煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、二氧化碳、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时，往往使污染地区烟雾弥漫，呛得人咳嗽，这也是一种不容忽视的污染源（3）交通运输：汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具，它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车，量大而集中，排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官，对城市的空气污染很严重，成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等，前三种物质危害性很大。 大气污染的危害：（1）对人体健康的危害：人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次，吸入空气达1520立方米。因此，被污染了的空气对人体健康有直接的影响。 大气污染物对人体的危害是多方面的，主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍，以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。 1952年12月5-8日,伦敦城市上空高压，大雾笼罩，连日无风。而当时正值冬季大量燃煤取暖期，煤烟粉尘和湿气积聚在大气中，使许多城市居民都感到呼吸困难、眼睛刺痛，仅四天时间内死亡了4000多人，在之后的两个月时间内，又有8000人陆续死亡。这是20世纪世界上最大的由燃煤引发的城市烟雾事件。 （2）对植物的危害：大气污染物，尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时，会对植物产生急性危害，使植物叶表面产生伤斑，或者直接使叶枯萎脱落；当污染物浓度不高时，会对植物产生慢性危害，使植物叶片褪绿，或者表面上看不见什么危害症状，但植物的生理机能已受到了影响，造成植物产量下降，品质变坏。 （3）对天气和气候的影响：大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的，可以从以下几个方面加以说明： 减少到达地面的太阳辐射量：从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒，使空气变得非常浑浊，遮挡了阳光，使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计，在大工业城市烟雾不散的日子里，太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40。大气污染严重的城市，天天如此，就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。 增加大气降水量：从大工业城市排出来的微粒，其中有很多具有水气凝结核的作用。因此，当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候，就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区，降水量更多。 下酸雨：有时候，从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸，随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏，能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎，能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用，还会腐蚀、污染建筑物。 增高大气温度：在大工业城市上空，由于有大量废热排放到空中，因此，近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做“热岛效应”。 对全球气候的影响：近年来，人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究，人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中，二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳，约有50留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射，使近地面层空气温度增高，这叫做温室效应。经粗略估算，如果大气中二氧化碳含量增加25，近地面气温可以增加0.52。如果增加100，近地面温度可以增高1.56。有的专家认为，大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去，若干年后会使得南北极的冰熔化，导致全球的气候异常。 大气污染的防治： 大气污染的防治措施很多，但最根本的一条是减少污染源。一般采用以下几种措施： （1）工业合理布局：这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中，以减少一个地区内污染物的排放量。另外，还应把有原料供应关系的化工厂放在一起，通过对废气的综合利用，减少废气排放量。 （2）区域采暖和集中供热：分散于千家万户的炉灶和市内密如树林的矮烟囱，是煤烟粉尘污染的主要污染源。采取区域采暖和集中供热的方法，即用设立郊外的几个大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户的炉灶，是消除煤烟的一项重要措施。 （3）减少交通废气的污染：减少汽车废气污染，关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量，使油得到充分的燃烧，从而减少有害废气。 （4）改变燃料构成：实行自煤向燃气的转换，同时加紧研究和开辟其他新的能源，如太阳能、氢燃料、地热等。这样，可以大大减轻烟尘的污染。 （5）绿化造林：茂密的林丛能降低风速，使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平，有的有绒毛，有的能分泌粘液和油脂，因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后，能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃，能使空气得到净化。 （6）调整能源结构，合理规划工业发展和城市建设布局，减少污染物的排放，增加城镇绿化面积，植树造林，充分利用环境的自净能力。同时要制定标准、加强监测和预报，培养环境保护的意识。 三、工业废物 固体废物主要来源于人类的生产和消费活动过程。它的产生具有必然性，因为人类在一定时期利用资源的能力有限，不可能把所有资源全部转化成为产品，总要将其中的一部分作为废物丢弃；产品的使用寿命有限，一旦超过使用寿命，就成为废物。技术创新越快，产品更新换代时间越短，废物量越大。固体废物对环境的污染主要体现在以下几个方面：（1）侵占大量土地、破坏地貌和植被固体废物不加利用时，需占地存放。堆积量越多，占地量也越多。据估算，每堆积 1 万吨废物，约需地 1 亩。目前 , 中国固体废物的堆放已经 侵占了大量土地 ( 往往是良田 ), 截止 1993 年，单是工矿业固体废物堆 积就占用土地 52052 公顷，随着工农业生产的发展和城乡人民生活水 平的提高 , 这种趋势将有增无减，给国家造成极大经济损失。同时，大量 固体废物的排放和在地面上堆积，将严重地破坏地貌、植被和自然景 观。（2）污染土壤固体废物露天堆放，长期受风吹、日晒、雨淋 , 有害成分不断渗入地下并向周围扩散，污染大片土壤 ( 污染面积常达占地面积的 23 倍 ),破坏微生物的生存条件，阻止动植物的生长发育。例如在 80 年代，中国 内蒙古包头市的某尾矿堆积，造成坝下游的大片土地污染，使一个乡的 村民被迫搬迁。（3）污染水体、缩减水系面积、破坏航道和其他设施固体废物随天然降水和地表径流进入江河湖泊，或随风飘迁入水体使地面水污染；随沥渗水进入土壤则使地下水污染；直接排入河流、湖泊或海洋，又能造成更大的水体污染一一不仅减少水体面积而且还妨碍水生生物的生存和水资源的利用。（4）污染大气固体废物中原有的粉尘及其他颗粒物，或在堆放过程中产生的颗粒物，受日晒、风吹而进入大气，造成大气污染。另外，固体废物在堆放过程中因微生物分解而释放出的有害气体，以及其在处理过程中散发的有害气体和臭味等，都将对大气造成不同程度的污染。（5）影响环境卫生 , 传播疾病城市的生活垃圾、粪便等由于清运不及时，便会产生堆存现象，严重影响人们居住环境的卫生状况 , 导致传染病菌繁殖，对人们的健康构成潜在的威胁。某些特殊的有害废弃物的排放，除以上各种危害外，还可能造成燃烧、爆炸、接触中毒、严重腐蚀等特殊损害。 第二部分 环境噪声污染的控制及检测素有“隐形杀手”和大“都市罪犯”之称的噪声，是一种严重污染，它和工业“三废”一样都影响危害人体健康。噪声属于感觉公害。声音是由物体振动引起的，人耳可听到的声音（可听音）的频率范围是20Hz20000Hz，频率低于20Hz的声波叫次声，超过20kHz的叫超声。从听觉角度来讲，声音主要有四种属性高低、长短、强弱、色彩（即常说的音色）。其中：音的高低是由发音源在一定时间内的振动次数（频率）来决定的。振动次数越多，频率越高，音也就越高。反之则低；音的长短是由发音源振动时所持续的时间来决定的。持续的时间越长，音越长，反之则短；音的强弱取决于由发音源的振动幅度（振幅），幅度越大，音越强，幅度小音就弱；而发音源的材质、形状及泛音数的多少则决定了音色。 声音的以上这四种属性，在音乐的表现中都是非常重要的，其中又以“ 高低”和“长短”最为重要。由于物体在振动的时候并不是总是规则的，所以声音又有“乐音”和“噪音 ”之分。规则振动发出的是乐音，反之则称为噪音。在音乐中，用的最多的是乐音，但是这并不代表噪音就不属于音乐的组成部分，乐队中的大部分节奏打击乐 器所发出的声音就属于噪音，但它同样具有非常丰富的音乐表现力，甚至成为了现代通俗音乐中不可缺少的部分。 一、噪声噪声就是吵闹之声，使人们感到烦躁、讨厌，因而是人们不需要的声音。与此相反，幽扬的琴声，清脆的歌声，则令人心旷神怡。为人们喜闻乐见，称为乐声。从物理意义来说，噪声是各种不同频率和强度的声音的杂乱组合。如我们置身于闹市时，汽车马达的隆隆声，汽笛的尖叫声，人群的喧闹声，一齐向耳边袭来噪声的波形图是不规则的非周期性的曲线；而乐声波形则是有规律的。从生理学的角度来说，什么是噪声？什么是乐声？往往取决于不同人的不同心境以及不同时间和环境的需要。对于一个正在甜睡或正在全神著作的人来说，最美妙的歌声就变成了噪声。1. 噪声的来源（1）自然噪声：如火山爆发、地震、潮汐、降雨和刮风等自然现象所引起的地声、雷声、水声和风声等。（2）人为活动所产生的噪声：工业噪声、交通噪声、施工噪声和社会噪声等。交通运输噪声：是由交通运输工具所产生的。由交通运输工具，如汽车、火车、飞机、轮船等在运行时发出的噪声。交通运输工具是流动的噪声源，因此对环境的影响面也最广。城市环境噪声的70%来自交通运输噪声。机动车发动机运转、部件磨擦、车身震动、刹车、排气、鸣喇叭等都会产生噪声。此外，火车穿过市区、飞机起落飞行也都会产生强烈的噪声。这类噪声游走性的，干扰范围大，影响人员多。因为作用时间短，一般不损害人的健康。交通噪声与运输工具的速度有关，一般公共汽车的噪声约80dB（分贝），车速提高一倍，噪声增长610dB，摩托车的噪声比一般汽车高10dB。（3）工业噪声：主要由生产设备发出的。如：一般机床的噪声的80dB，印刷机为97dB，纺织机为106dB，压路机为107114dB工业噪声一般局限在工业生产场所，由于长期持续作用，容易对人体产生生理危害。工业噪声又可分为：空气动力性噪声（是由气体振动产生的）、机械性噪声（是由固体振动产生的）、电磁性噪声（发电机、电动机、和变压器的交变磁场中交变力相互作用产生的）。（4）建筑施工噪声：在建筑施工现场要使用各种动力机械，要进行挖掘夯 、搅拌，要频繁地运送材料和构件，这些过程都会产生噪声。城市的建筑施工噪声分布面十分广泛，并且某些施工现场又紧邻居民住宅，对居民的生活造成很大的干扰。虽然是一种临时性的污染，但其声音强度很高，又属于露天作业，因此，污染也十分严重。有检测结果表明，建筑工的打桩声传到数十公里以外。（5）社会噪声：人们在商业交易、体育比赛、旅游等集会等各种社会活动中产生的喧闹声，以及使用家庭电器的嘈杂声，尤其是震耳欲聋的鞭炮声，都是社会生活噪声。社会生活噪声是普遍存在的。为了宣传商品，商店使用音箱就是一种吵人的社会生活噪声。在我国的一些城市中，为了交通管理，也广泛用高音喇叭进行宣传。某些城市的菜市场的早市，人群的叫买叫卖声对附近的居民的早晨睡眠干扰极大。家用电器的使用对楼层的上下层和左邻右舍也有干扰，通霄打麻将牌乐器的练习声等，也都构成了严重的社会生活噪声。 2噪声污染从环境保护的角度来说，凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即人们不需要的，使人烦躁的声音都是噪音。随着工业化的发展，城市噪声大幅度增加，已成为一种社会公害。有的学校因噪声干扰无法上课，城市居民由于受噪声危害不得安宁。近年来，噪声诉讼案件不断增加。噪声污染已成为当代社会的又一严重问题，引起各国的普遍重视。为对付日益严重的噪声公害，各国加强对噪声污染的管理和控制。我们国家制定的中华人民共和国环境噪声污染防治法中把超过国家规定的环境噪声排放标准，并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。声音的分贝是声压级单位，记为dB。用于表示声音的大小。 听阈：在空气中，人类刚刚可以听到的最弱的声音是零分贝，它的能量很小，这种声音造成的压力变化只有蚊子落到人手上时所感受的压力变化的千分之一。目前还没有任何仪器能达到人耳这样高的灵敏度，人听得到的这种声音最弱的极限，在声学中就叫“听阈”。痛阈：当人站在飞机发动机旁或者凿岩机旁，隆隆的噪声会使人耳产生疼痛的感觉，这种声音的能量很大，在声学中叫做“痛阈”。这时的声级大约是120分贝，它的压强变化是零分贝时的一百万倍呢！噪声对人们正常生活的干扰：（1）干扰休息和睡眠。（2）噪声影响工作效率。 （3）损害设备和建筑物。噪声是一种物理等污染，于水、气和固体废物污染相比，它具有以下特点：（1）污染面大，噪声源分布广，污染轻重不一。（2）就某一单一污染源来讲，其污染具有局限性。一般的噪声源只能影响其周围的一定区域，它不会向大气中的飘尘，能扩散到很远的地方。（3）噪声源停止，污染随即消失。（4）噪声污染在环境中不会造成积累，声能量最后完全转变成热能散失掉。噪声对人体的危害：噪声对人的危害是多方面的，噪声可以使人耳聋，噪声能引起高血压、心脏病、神经官能症等疾病。噪声还污染环境，影响人们的正常生活，降低劳动生产率。（1）噪声使人耳聋。（2）噪声损害心血管。（3）噪声还可以引起如神经系统功能紊乱、精神障碍、内分泌紊乱甚至事故率升高。（4）噪声损害女性生理机能。（5）噪声损害视力。3. 噪声控制的一般方法环境噪声只有当生源、声的传播途径和接收者三者同时存在时，才能构成污染问题。以此，噪声污染控制也必须从这三方面进行考虑。（1）加强行政管理措施： 首先是国家颁布噪声限制标准。对汽车、火车、飞机和工矿企业的噪声进行严格的控制。同时把产生强噪声的工矿企业迁移到远郊区，加强区域规划，保证居民区远离噪声源。新建机场、铁路车站以及工厂企业、须严格执行规划要求与规定。此外大力搞好城市绿化，限制噪声的传播。（2）工程抑制技术。控制噪声的技术措施主要有：从声源上降低噪声。a：治本的办法：从声源上治理，将发声体改造成不发声体。b：改进产品设计，降低机器运转的噪声。c：改革设备结构，提高加工精度与装配质量。在传播途中降低噪声。简单方法就是将声源远离人们集中的地方，依靠噪声的距离衰减达到减噪的目的，或在声源与人之间设置隔声屏障，或利用天然屏障，如树林、土坡、建筑物等。 采用吸声、消声器、隔声、隔振、阻尼以及个人防护这几种常用的噪声控制技术。吸声：是用吸声材料装饰在房间的内表面上或者在高噪声的房间悬挂空间吸声体，将室内的声音吸收掉一部分，以降低该房间的噪声。消声器：是消除空气动力性噪声的重要技术措施。消声器安装在气流通道上，噪声被降低，而气流可以通过，实际上是一个滤除器。声音是由振动引起的，控制振动的一个重要方法就是隔振与阻尼。隔振：是把发声的物体或需要安静的场所封闭在一定空间内，使其与周期环境隔绝开来，典型的就是隔声间和隔声罩。 隔板：是在机组下装置隔振器，使振动不致传递到其他结构体而辐射噪声。 阻尼：是用阻尼材料涂在辐射体的表面上，以增强声能的损耗，从而达到降低噪声的目的。 对于那些暂时不能采取任何措施，而噪声又很强的工作场所，则可采用个人防护的方法如防声耳塞、防声棉、耳罩、帽盔等等。以保护人体的健康。也可以采用电子吸声器等。4噪声标准 交通噪声占城市噪声的70%，如果车辆噪声能得以控制，城市就会清静得多。为此，我国也效仿许多国家，制订了自己的机动车辆试行标准（见下表）。根据国际标准化组织推荐，汽车噪声的测量距汽车7.5m。表1我国机动车辆噪声试行标准车 辆 种 类标准dB（A）标准dB（A）载重汽车8t载重量15t3.5t载重量8t载重量3.5t929089898684轻 型 越 野 车8984公共汽车4t载重量11t总重量4t89888683小 轿 车8482摩 托 车9084轮式拖拉机（功率60马力以下）9186听力保护标准：我国于1979年颁布的工业企业噪声卫生标准（试行草案）表2我国工业企业噪声卫生标准噪声级dB（A）工作时间（h）现有企业新建、扩建、改建80858938849691299941不得超过115dB市环境噪声标准：为了保证生活和工作环境的安静，国际标准化组织建议，一般居民住宅的户外噪声容许标准为3545dB（A）。在此基础上，根据不同时间、不同地区、不同声源进行修正，制订出具体环境条件下的噪声标准。我国于1982年颁布的城市区域环境噪声标准（GB 309282），将城市按不同社会功能划分为6类区域，规定了各类区域的环境噪声标准。1993年，该标准经修改后重新颁布(GB 309693)， 我国参考国际标准化组织制订的上述标准，制订了我国的环境标准建议值（见下表）。表3 我国环境噪声标准建议值适用区域dB（A）白天夜晚医院、疗养院、宾馆等安静区4535居民区5040居民、工商业混合区5545市中心（商业区）5060工业区（大型工业集中区）6555主要交通干线70555噪声测量环境噪声测量大部分是在现场进行的，条件很复杂，声级变化无常，因此，所用的仪器和测量方法，与一般声学测量有些不同。环境噪声测量仪器的选用是根据测量的目的和内容确定的。常用仪器：（1） 声级计在噪声测量中，声级计是使用最广的基本声学测量仪器之一，它的声学指标必须符合国际电工委员会(IEC)规定标准，声级计按其精度可分为（精密声级计和普通声级计两种）。普通声级计的测量误差约为3dB，精密声级计约为1dB。（做试验）（2）传声器、滤波器、频谱分析仪第三部分 电磁辐射干扰的抑制与防护随着现代科技的高速发展，一种看不见、摸不着的污染源日益受到各界的关注，就是被人们称为“隐形杀手”的电磁辐射。 人类一直生活在电磁环境中。但在漫长的岁月中，人们受到的电磁辐射主要来源于自然界，照射水平较低、且相对稳定。但自20世纪中叶以后，由于科学的进步，经济的快速发展，环境中人工电磁辐射水平急剧上升，现在在人们的生活环境中，人工电磁辐射的影响已经成了不可忽视的一种污染。在电气化高度发展的今天，在地球上，各式各样的电磁波充满人类生活的空间。无线电广播、电视、无线电通讯、卫星通讯；无线电导航；雷达；微波中继站；电子计算机；高频淬火、焊接、熔炬；塑料热合、微波加热与干燥；短波与微波治疗；高压、超高压输电网、变电站等的广泛应用，在工作时都会产生电磁场。这种电磁场对环境而言就是一种污染因素，而电磁污染看不见、闻不到、摸不着，不易被人感知，属于一种能量流污染。目前与人们日常密切相关的“大哥大”、对讲机；家庭电脑；电热毯；微波炉等家用电器等相继进入千家万户，通信事业的崛起，又使大哥大成为这个时代的“宠物”。给人们的学习、经济带来极大的方便。但是随之而来的电磁污染日趋严重，不仅危害人体健康，产生多方面的严重负面效应，而且阻碍与影响了正当发射功能设施的应用与发展。电磁辐射的产生：当电磁辐射体运行时，便产生或释放电磁能量，他随着其功率、频率不同而不同，所产生的电磁辐射不同，进区场和远区场的状况不同。一、电磁辐射的来源天然电磁辐射：如雷电、火山喷发、地震和太阳黑子引起的磁暴等；人工电磁辐射：如空调机、计算机、电视机、电冰箱、微波炉、卡拉OK机、电热毯、移动电话、微波发射站、高压电线、X光放射线发生器、激光发射器等，在正常工作时所产生的各种不同波长和频率的电磁波。电磁干扰：是针对产生电磁辐射作用所造成的电子设备、仪表仪器、通信联络、自动控制系统等信息失误、控制失灵或发生中断等故障，以及电视机、收音机不能收看收听而言。现在环境中的电磁辐射水平主要来自人工辐射。天然辐射水平较之人工的贡献已可以忽略不计。也可以简单地说，只要是带电的东西，即使是电动剃须刀也会产生电磁辐射，但并不是说只要有电磁辐射就存在电磁污染。电磁辐射的来源 来源具体表现形式来源一电波发射设施如广播、电视发射塔等来源二通信设施如人造卫星通信系统的地面站、雷达系统的雷达站、移动通讯塔等来源三各种高频设备如高频热和机、高频淬火机、高频焊接机、高频烘干机、家用微波炉等来源四交通设备如电气化铁道、电车等来源五电力设备如高压电线路、变电站等二、电磁辐射的应用电磁辐射污染与其他的环境污染要素有所不同。电磁辐射除了是一种污染要素之外，还是一种有用资源。电磁辐射在工业生产、交通、日常生活、医疗以及军事等领域得到了广泛的应用，给人类生活、工作带来巨大的益处。但与此同时，电磁辐射也造成了越来越严重的环境污染，影响着人们的健康。1高频波段的应用在工业生产、无线电广播、无线电通信等方面均大量应用高频波段。a、工业上的应用：感应加热，原理是利用中、长波波段的高频电磁场能量使导体或半导体本身发热，即将导体或半导体材料放在很强的高频电磁场内，由于电磁感应生成感应电流，从而使导体或半导体发热，达到热加工的目的。如高频淬火、高频熔炼、高频焊接、高频切割等工艺。b、无线电广播：无线电广播是在播音室通过话筒将，声音变成低频交变电流，也称音频电流，然后将这个微弱的音频电流经过放大器放大，成为较强的音频电流，并送到发射机上。在电台机房内，通过广播发射机，将音频电流变为高频电流，通过馈线传输给发射天线，在天线周围形成高频电磁场。这种高频电磁波不集中在天线周围而是离开天线向周围扩散，以波的形式传播出去，把信号送到预期的地点。这样，高频电磁场就把声音以波的形式传播出去，从而达到无线电广播的目的。收音工作是借助于接收天线来完成的，当无线电波达到接收天线后，就在天线上激起高频电流，然后将高频电流转变为音频电流，我们就可以收听广播了。c、超高频波段应用：无线电通信、电视、医疗等方面，高频、超高频电磁场在医学上应用相当广泛，可以治疗某些疾病。由于超高频所形成的强电磁场，能加剧机体内分子的震动，使身体局部发热，达到治疗目的。2特高频波段（微波）应用无线电定位、雷达导航、无线电天文学、环境监测、气象观察等方面。其应用原理是根据无线电波能从各种物体上反射，更确切的说，无线电波能被这些物体散射的原理，并依据无线电波散射的作用，进行测量、观察与监测等。3在医学上的应用如微波治疗癌症、微波针灸、诊断、磁共振成像、磁疗、热疗等。电磁辐射照道人局部组织，吸收这种辐能可使该组织温度上升，通过人体的的热调节系统，会促进血液循环，促进新陈代谢。以达到治疗目的。这就是我们常用的微波理疗、短波理疗。4在军事上的应用在军事上的应用也十分广泛的，也是很早的。作为国防千里眼的雷达就是在第二次世界大战中首先成功应用的。电磁辐射在军事上的应用，最集中的是表现在现代战争中，即电子战，所谓的电子战是典型的情报战、科技战。情报和科技主要是通过电磁波来实现的。目前世界各国的主要武器在构造上均少不了相应得电子装置，这些武器的运用、管制、通信、情报等等无一不是依靠电磁辐射能来进行的。三、电磁辐射的污染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，但电磁污染只有在电磁辐射超过一定强度（即安全卫生标准限值）后，才对人体产生负面效应，导致头疼、失眠、记忆衰退、血压升高或下降、心脏出现界限性异常等症状。如在电磁辐射超强度的环境下长期作业，严重的可能引起部分人员流产、白内障，甚至诱发致癌”电磁辐射污染又称电子雾污染，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、办公自动化设备和微波炉、收音机、电视机以及手机等家用电器工作时，会产生各种不同频率的电磁波，这些电磁波充斥空间，无色、无味、无形，可以穿透包括人体在内的任何物质，对人体造成污染。长期暴露在超过国家规定的安全的辐射剂量下的人体，体内细胞会被大面积杀伤或杀死，导致病变。1广播电视的电磁辐射污染一个城市的环境电磁污染主要是来源于电视、广播发射塔。这是因为：这些天线发射塔利用辐射性能最好的天线，并加大发射功率，将广播电视信号辐射出去，其目的是使收听收视者得到最佳效果，但很难避免地会在这发射塔附近和相邻环境形成较强的电磁辐射污染；高频广播往往与电视发射塔建在一起，亦多在市区或郊区，如此可使人口密集的市中心有较好的收看效果，但同时也使人口密集区的电磁辐射水平较高；由于城镇快速发展，市区面积扩大，原来地处郊区的一些台站已被居民点包围，专用天线发射场地被挤占，当然这些地区也就处在发射天线周围高场强区了；一些大城市在发展自己的卫星城镇的同时，几乎在其附近或城镇中心建立各自的电视、广播台站及差转台等等，这无疑也会增加该地区的电磁辐射污染。如2通信、雷达及导航发射设备的电磁辐射污染 鉴于移动通信的应用广泛，特别在城市迅速发展，并且很多基站是建在高楼林立的高层居民楼的顶层或楼顶，。移动通信是利用射频发射设备和控制器通过收发信台与网内移动用户进行无线通信而完成联系的，无线通信是由基站接收及发射一定频率范围内的电磁波来实现的，基站的接收天线接收来自环境的电磁波信号，发射天线向环境中发射射频电磁波信号。基站对周围环境的污染主要是发射天线造成的。移动通信中的电磁辐射污染就由此而产生。3科教、工业、医疗用高频设备的电磁辐射污染如：塑料热合机、高频淬火机、高频冶炼机、高频焊管机（在一些需要使用不同直径的钢管部门是很常用的，如制伞、自行车等制造厂尤为需要，通过此技术焊接的管件牢固耐用）、射频治疗机等。4交通系统电磁辐射设备的电磁辐射污染以电为能源的广泛使用的电力机车（或电气铁路）、无轨电车、轻轨地铁等。电气化铁道和电车在其行进过程中会产生火花发电，严重时还可以引起弧光放电。这是由于馈线与集电弓之间、车轮与铁轨之间的接触是依靠支撑集电弓的弹簧力与车身自重来实现的，所以这些接触点是随车在运行时的震荡而移位，这是馈线就成为电磁辐射体了。而在这种条件下很容易产生火花放电或弧光放电。于是对周围形成电磁辐射污染，这种污染对广播电视和通信的干扰明显乃至很严重。5电力系统的电磁场污染各种高压输电设施大量进入市区，而且还在不断上升。如太原市现有35kV、110kV、220kV高压输电线8条进入市区，公用线负荷500kV以上变电站60余处；北京市220kV电缆和变电站已经进入市区，郊区县的550kV高压环线走廊已经形成，这都会增加整个城市的电磁辐射污染。四、电磁辐射污染的危害1对人体的危害近年来，电磁波对人体危害的例子多有发现，只不过其影响程度与所受到的辐射强度及积累的时间长短有关，目前尚未较大范围地反映出来，所以还没有引起人们的普遍重视。有关研究表明，电磁波的致病效应随着磁场振动频率的增大而增大，频率超过10万赫兹以上，可对人体造成潜在威胁。在这种环境下工作生活过久，电磁波的干扰，使人体组织内分子原有的电场发生变化，给组成脑细胞的各种生物分子以一定程度的破坏。产生过多的过氧化物等有害代谢物，甚至使脑细胞的DHA密码排列错乱，制造