物理性污染控制知识点.pdf

第一章绪论第一章绪论 1 1 什么是物理性污染 什么是物理性污染 答 物理运动的强度超过人的耐受限度 就形成了物理污染 2 2 物理性污染与大气 水 土壤环境污染相比有何不同 物理性污染与大气 水 土壤环境污染相比有何不同 答 大气 水 土壤环境污染是有害物质和生物输入环境 或者是环境中的某些物质超过正常含量所致 而引起物 理性污染的声 光 热 放射性 电磁辐射等在环境中是永远存在的 它们本身对人无害 只是在环境中的强度 过高或过低时 会危害人的健康和生态环境 造成污染或异常 3 3 物理性污染与化学性 生物性污染相比有何不同 物理性污染与化学性 生物性污染相比有何不同 答 物理性污染一般是局部性的 在环境中不残留 一旦污染源消除 物理性污染即消失 4 4 物理性污染的主要研究内容有哪几方面 物理性污染的主要研究内容有哪几方面 答 物理性污染的主要研究内容有 1 物理性污染机理及规律 2 物理性污染评价和标准 3 物理性污染 测试和监测 4 物理性污染的环境影响评价 5 物理性污染控制基本方法和技术 第二章噪声污染及其控制第二章噪声污染及其控制 1 1 噪声的定义 噪声的定义 心理学上 凡是人们不需要的声音 称为噪声 物理学上 噪声是由许多不同频率和强度的声波无规则地杂乱无章组合而成 2 2 噪声按人类活动方式可分为 噪声按人类活动方式可分为 交通噪声交通噪声 工业噪声工业噪声 建筑施工噪声建筑施工噪声 社会生活噪声社会生活噪声 3 3 简述噪声的特点 简述噪声的特点 答 1 噪声只会造成局部性污染 一般不会造成区域性和全球性污染 2 噪声污染无残余污染物 不会积累 3 噪声源停止运行后 污染即消失 4 噪声的声能是噪声源能量中很小的部分 一般认为再利用的价值不 大 故声能的回收尚未被重视 4 4 听阈迁移 听觉疲劳 听阈迁移 听觉疲劳 耳鸣持续时间不长 只要在安静的环境里停一段时间 听觉就会恢复原状 5 5 噪声性耳聋 噪声性耳聋 长期在强噪声环境中 内耳听觉器官发生器质性病变 听觉疲劳就会固定下来 造成听力损失 成为永久性的听阈迁移 6 6 暴振性耳聋 暴振性耳聋 高强噪声 超过 140dB 使得内耳骨膜破裂 导致双耳完全失聪 成为永久性耳聋 7 7 噪声的危害 噪声的危害 1 噪声对听力的影响 2 噪声诱发疾病 3 噪声妨碍语言交谈和通讯联络 4 噪声对睡眠的干扰 5 噪声损害设备和建筑物 8 8 噪声控制的途径 噪声控制的途径 1 1 从声源上降低噪声从声源上降低噪声 2 2 从传播途径上降低噪声从传播途径上降低噪声 3 3 在接收点进行防护在接收点进行防护 9 9 声波 声波 压缩 膨胀交替运动由近及远向前推进的空气振动 1010 声波的基本物理量包括 声波的基本物理量包括 1 声波频率 指一秒钟内介质质点振动的次数 2 波长 振动经过一个周期声波传播的距离 3 声速 声波在介质中传播的速度 1111 频程 频程 把人耳可以听到声音的频率变化范围 20Hz 20KHz 划分为若干个较小的段落 1212 频谱 频谱 指组成声音的各种频率的分布图形 1313 频谱的形状大致可分为三种 频谱的形状大致可分为三种 1 线状谱线状谱 由一些频率离散的单音形成的谱 在频谱图上是一系列竖直线段 2 连续谱连续谱 指频率在频谱范围内是连续的 大部分噪声属于连续谱大部分噪声属于连续谱 3 复合谱复合谱 连续频率和离散频率组合而成的 频谱 有调噪声的频谱为复合谱 1414 波阵面 波阵面 声波在传播过程中 同一时刻相位相同的轨迹称为波阵面 1515 声压 声压 由于声波引起的压强变化 称为声压 1616 有效声压的计算公式 有效声压的计算公式 PaPa 1717 质点振动速度有效值的计算公式 质点振动速度有效值的计算公式 m sm s 其中质点振动速度幅值 号取决于声波的传播方向 1818 声抗阻率的计算公式 声抗阻率的计算公式 或 c c 声抗阻率与声波频率 幅值等无关 仅与介质密度和声速有关 是介质固有的一个常数声抗阻率与声波频率 幅值等无关 仅与介质密度和声速有关 是介质固有的一个常数 1919 声能密度 声能密度 单位体积介质所含的声波能量称为声能密度 用 D 表示 2020 平均声能密度的计算公式 平均声能密度的计算公式 D D 2121 声强 声强 在声波传播方向上单位时间内垂直通过单位面积的平均声能量 2222 声强的计算公式 声强的计算公式 I I Dc Dc 2323 声功率 声功率 指声源在单位时间内辐射的声能量 2424 声功率的计算公式 声功率的计算公式 W SI SW SI S S S S S c c 2525 级 级 选定基准量 物理量 然后对被量度量与基准量的比值求对数 所得的对数值称为被量度量的级 2626 声压级 声压级 声音的有效声压与基准声压 声音的有效声压与基准声压 2 2 PaPa 之比 取以 之比 取以 1010 为底的对数 再乘以为底的对数 再乘以 20 20 2727 声压级的计算公式 声压级的计算公式 20 20 将基准声压P 0 2 10 5Pa 代入 得 20 20 94 94 2828 声强级的计算公式 声强级的计算公式 10 10 将基准声强I0 10 12W m2代入 得 10 10 120 120 2929 声功率级的计算公式 声功率级的计算公式 10 10 基准声功率 W W 3030 点声源 点声源 当声源的几何尺寸比声波的波长小很多 或者测量点离声源相当远时 则可将该声源视为一点 该当声源的几何尺寸比声波的波长小很多 或者测量点离声源相当远时 则可将该声源视为一点 该 声源称为点声源声源称为点声源 3131 球面声波振动速度的幅值计算公式 球面声波振动速度的幅值计算公式 其中 其中 A A 为声源辐射声波能力的常数为声源辐射声波能力的常数 3232 声压级相加计算公式 声压级相加计算公式 10 10 3333 声压级相减计算公式 声压级相减计算公式 10lg 10lg LpB为背景噪声 LPs为被测对象的声压级 3434 相干波发生的条件 相干波发生的条件 1 频率相同频率相同 2 有恒定的相位差有恒定的相位差 3 在叠加处振动方向相同在叠加处振动方向相同 3535 扩散衰减 扩散衰减 由于波阵面扩展 而引起声强减弱的现象由于波阵面扩展 而引起声强减弱的现象 3636 三种声源辐射的扩散衰减计算公式 三种声源辐射的扩散衰减计算公式 1 点声源辐射 点声源辐射 20lg20lg 2 无限长线声源辐射无限长线声源辐射 r0 l 10lg10lg 当当 l l 时按照点声源辐射处理 时按照点声源辐射处理 3 矩形面声源矩形面声源 a b 且测点 D 距声源中心距离为r0 当当r0 a 时 声压级衰减值为时 声压级衰减值为 0dB0dB 当当 a r0 b 时 按照无限长线声源处理 时 按照无限长线声源处理 当当r0 b 时 按照点声源处理时 按照点声源处理 3737 城市绿地降噪计算公式 城市绿地降噪计算公式 衰减量衰减量 0 18lg f 0 18lg f 0 310 31r r 3838 常用的环境噪声的评价量有 常用的环境噪声的评价量有 1 响度 等响曲线和响度级 2 A 声级和等效连续 A 声级 3 昼夜等效声级 4 统计声级 累计百分声级 5 更佳噪声标准 PNC 曲线 6 噪声评价数 NR 曲线 3 39 9 响度 响度 描述声音大小的主观感觉量 其单位是 宋 描述声音大小的主观感觉量 其单位是 宋 sonesone 定义 定义 1000Hz1000Hz 纯音声压级为纯音声压级为 40dB40dB 的响度为的响度为 1sone 1sone 4040 响度级 响度级 当某一频率的纯音与当某一频率的纯音与 1000Hz1000Hz 的纯音听起来同样响时 这时的纯音听起来同样响时 这时 1000Hz1000Hz 纯音的声压级就定义为该声音的纯音的声压级就定义为该声音的 响度级响度级 4 41 1 连续等效 连续等效 A A 声级 声级 等效于在相同的时间间隔等效于在相同的时间间隔 T T 内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的内与不稳定噪声能量相等的连续稳定噪声的 A A 声级声级 4 42 2 连续等效 连续等效 A A 声级的计算公式 声级的计算公式 1 10lg 10lg t 为噪声暴露时间 LA为时间 t 内的 A 声级 2 是非连续离散值时 是非连续离散值时 10lg 10lg ti为第 i 段时间 LAi为时间 t 内的 A 声级 3 对于等时间间隔取样 将时间划分为对于等时间间隔取样 将时间划分为 N N 段 段 10lg 10lg 4 43 3 昼夜等效声级 昼夜等效声级 表示一昼夜表示一昼夜 24h24h 噪声的等效作用 用来评价区域环境噪声噪声的等效作用 用来评价区域环境噪声 4 44 4 昼夜等效声级的计算公式 昼夜等效声级的计算公式 10lg 10lg 4 45 5 噪声掩蔽 噪声掩蔽 由于噪声的存在 降低了人耳对另一种声音听觉的灵敏度 使听阈发生迁移的现象由于噪声的存在 降低了人耳对另一种声音听觉的灵敏度 使听阈发生迁移的现象 4646 为什么声音在晚上要比晴朗的白天传播的远一点 为什么声音在晚上要比晴朗的白天传播的远一点 答 答 因为在夜晚 大气温度随高度增高而升高 声速也随高度增高而增大 声波传播方向将向地面弯曲 而在因为在夜晚 大气温度随高度增高而升高 声速也随高度增高而增大 声波传播方向将向地面弯曲 而在 晴朗的白天 大气温度随高度增高而下降 声速将随高度增高而降低 声线向上空弯曲 声源辐射的噪声在距晴朗的白天 大气温度随高度增高而下降 声速将随高度增高而降低 声线向上空弯曲 声源辐射的噪声在距 离声源一定距离的地面上掠过 在较远处形成声影区 即声线不能到达的区域离声源一定距离的地面上掠过 在较远处形成声影区 即声线不能到达的区域 4747 为什么逆风传播的声音难以听清 为什么逆风传播的声音难以听清 答 答 当有风时 声速应叠加上风速 叠加效果使声速随高度增高而降低 声线将向上空弯曲 距离声源一定距当有风时 声速应叠加上风速 叠加效果使声速随高度增高而降低 声线将向上空弯曲 距离声源一定距 离处形成声影区 所以较难听清离处形成声影区 所以较难听清 第三章振动控制技术第三章振动控制技术 1 1 振动污染 即振动超过一定的界限 从而对人体的健康和设施产生损害 对人的生活和工作环境形成干扰 振动污染 即振动超过一定的界限 从而对人体的健康和设施产生损害 对人的生活和工作环境形成干扰 或使机器 设备和仪表不能正常工作或使机器 设备和仪表不能正常工作 2 2 振动的评价 振动的评价 评价指标评价指标 1 位移 速度和加速度位移 速度和加速度 2 振动级振动级 评价标准评价标准 1 振动的 感觉阈 振动的 感觉阈 2 振动的 不舒服阈 振动的 不舒服阈 3 振动的 疲劳阈 振动的 疲劳阈 4 振动的 危险阈 振动的 危险阈 3 3 振动控制方法包括 振动控制方法包括 1 隔振隔振 2 吸振吸振 3 阻振阻振 4 消振消振 5 结构修改结构修改 等 4 4 简述常用的振动控制技术 简述常用的振动控制技术 答 一 振动源控制 改进振动设备的设计和提高制造加工装配精度 使其振动减小 二 机械振动控制 1 降低机械的振动加速度 2 利用支承台架质量的减振措施 3 利用动力吸振的减振 措施 三 弹性减振 利用弹性材料支承机械 使传递到基础的激振力减少 常用的弹性减振方法有积极隔振和消极隔振 四 阻尼减振 对于薄板类结构振动及其辐射噪声 在其结构或部件表面涂贴阻尼材料能达到明显的减振降噪效 果 五 冲击减振 与周期性激励力的振动隔离相似 对脉冲冲击的隔离减振也分为积极冲击隔离和消极冲击隔离两 类 六 传播途径的减振对策 1 增大距离 使受影响对象远离振源 2 采用防振沟和隔墙 七 振动衰减 从振源传播经过地面的波动随距离而衰减 因而可将振源和可能出现问题之处的距离拉开 以确 保机械安装场所和用地 5 5 振动 振动 任一物理量围绕一定的平衡值作周期性的变化均称为振动 6 6 机械振动 机械振动 指物体在平衡位置附近作往复运动 7 7 简谐振动 简谐振动 物体运动时 离开平衡位置的位移 或角位移 按余弦 或正弦 规律随时间变化 8 8 振动污染的特点 振动污染的特点 1 主观性主观性 2 局部性局部性 3 瞬时性瞬时性 9 9 环境振动污染的主要来源 环境振动污染的主要来源 1 自然振动 2 人为振动 1010 人为振动污染源主要包括 人为振动污染源主要包括 1 工厂振动源工厂振动源 2 工程振动源工程振动源 3 道路交通振动源道路交通振动源 4 低频空气振动源低频空气振动源 等 1111 简述振动的影响 简述振动的影响 答 一 振动对生理的影响 主要是损伤人的机体 引起循环系统 呼吸系统 消化系统 神经系统 代谢系 统 感官的各种病症 损伤脑 肺 心 消化器官 肝 肾 脊髓 关节等 二 振动对心理的影响 人们在感受到振动时 心理上会产生不愉快 烦躁 不可忍受等各种反应 三 振动对工作效率的影响 振动引起人体的生理和心理变化 从而导致工作效率降低 四 振动对构筑物的影响 从振源发出的振动可通过地基传递到房屋等构筑物 导致构筑物破坏 影响程 度取决于振动的频率和强度 第四章第四章 电磁辐射污染及其防治电磁辐射污染及其防治 1 1 电磁辐射污染 电磁辐射污染 指人类使用生产电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中 其量超出环境本底指人类使用生产电磁辐射的器具而泄露的电磁能量流传播到室内外空间中 其量超出环境本底 值 且其性质 频率 强度和持续时间等综合影响引起周围受辐射影响人群的不适感 并使健康和生态环境受值 且其性质 频率 强度和持续时间等综合影响引起周围受辐射影响人群的不适感 并使健康和生态环境受 到损害到损害 2 2 电磁电磁辐射污染按场源可分为 辐射污染按场源可分为 1 自然电磁场源污染自然电磁场源污染 人工电磁场源污染人工电磁场源污染 3 3 论述电磁辐射防治的基本方法 论述电磁辐射防治的基本方法 答 一 屏蔽屏蔽 指采取一切可能的措施将电磁辐射的作用和影响限定在一个特定的区域内 二 接地技术接地技术 射频接地是将场源屏蔽体或屏蔽体部件内感应电流加以迅速的引流以形成等电势分布 避 免屏蔽体产生二次辐射所采取的措施 三 滤波滤波 即在电磁波的所有频谱中分离出一定频率范围内的有用波段 四 其他措施其他措施 1 采取电磁辐射阻波抑制器 通过反作用场的作用 在一定程度上抑制无用的电磁辐射 2 新产品和新设备的设计制造时 尽可能使用低辐射产品 3 从规划着手 对各种电磁辐射设备进行合理 安排和布局 并采用机械化或自动化作业 减少作业人员直接进入强电磁辐射区的次数或工作时间 第五章第五章 放射性污染及其控制放射性污染及其控制 1 1 放射性污染 放射性污染 指沉积在材料 结构物或设备表面的放射性物质指沉积在材料 结构物或设备表面的放射性物质 2 2 简述放射性固体废物处理技术 简述放射性固体废物处理技术 答 一 固化技术 一 固化技术 1 水泥固化水泥固化 基于水泥的水合和水硬胶凝作用而对废物经行固化处理 2 沥青固化沥青固化 在一定的碱度 配料比 温度和搅拌速度下 放射性废液与沥青发生皂化反应 冷却后得含盐量可高达 60 的 均匀混合物 3 塑料固化塑料固化 将放射性废物浓缩物掺入有机聚合物而固化 4 玻璃固化玻璃固化 以玻璃原料为固化剂 与高放废物以一定配料比混合后 在高温 900 1200 下蒸发 煅烧 熔炼 烧结 废液中的所有固体组分都 在高温下结合入硼硅酸盐玻璃基质中 装桶后经退火处理就成为稳定的玻璃固化体 二 减容技术 二 减容技术 1 压缩压缩 依靠机械力作用 使废物密实化 减少废物体积 2 焚烧焚烧 将可燃性废物氧化处理成灰烬 或残渣 的过程 3 3 放射性废液处理技术 放射性废液处理技术 1 絮凝沉淀絮凝沉淀 2 蒸发蒸发 3 膜分离和过滤膜分离和过滤 4 离子交换和吸附离子交换和吸附 4 4 简述放射性废气处理技术 简述放射性废气处理技术 答 一 放射性粉尘的处理 一般的工业除尘设备均可用于处理含有放射性粉尘的气体 二 放射性气溶胶的 处理 捕集放射性气溶胶粒子最有效的过滤装置是高效微粒空气过滤器 HEPA 三 放射性气体的处理 放 射性气体处理的常用方法是吸附 四 碘同位素的处理 放射性废气中主要的挥发性放射性核素碘同位素 131131I I 129129I I 采用活性炭吸附器进行处理 五 废气的排放 放射性废气净化达标后 一般要通过高烟囱 60 150m 稀释扩散排放 5 5 放射性去污的定义 放射性去污的定义 用化学或物理方法除去沉积在核设施结构 材料或设备内外表面上的放射性物质 6 6 化学去污的常用工艺 化学去污的常用工艺 1 浸泡法浸泡法 2 循环冲洗法循环冲洗法 3 可剥离膜去污法可剥离膜去污法 4 泡沫去污法泡沫去污法 5 化学凝胶去化学凝胶去 污法污法等 7 7 机械去污技术大致可分为两大类 机械去污技术大致可分为两大类 1 表面清洗法表面清洗法 2 表面去除法表面去除法 第六章热污染第六章热污染 1 1 热污染 热污染 即工农业生产和人类生活中排放出的废热造成的环境热化 损害环境质量 进而又影响人类生产 即工农业生产和人类生活中排放出的废热造成的环境热化 损害环境质量 进而又影响人类生产 生活得一种增温效应生活得一种增温效应 2 2 热污染的类型 热污染的类型 1 水体热污染水体热污染 2 大气热污染大气热污染 3 3 水体热污染的影响 水体热污染的影响 1 威胁水生生物生存威胁水生生物生存 2 加剧水体富营养化加剧水体富营养化 3 引发流行性疾病引发流行性疾病 4 增强温室效应增强温室效应 4 4 水体热污染的防治 水体热污染的防治 1 减少废热入水减少废热入水 2 废热综合利用废热综合利用 3 加强管理加强管理 5 5 城市热岛效应 城市热岛效应 在人口稠密 工业区集中的城市地区 由人类活动排放的大量热量与其他自然条件共同作用致在人口稠密 工业区集中的城市地区 由人类活动排放的大量热量与其他自然条件共同作用致 使地区气温普遍高于周围郊区 称为城市热岛效应使地区气温普遍高于周围郊区 称为城市热岛效应 6 6 城市热岛效应的成因 城市热岛效应的成因 1 城市下垫面的变化城市下垫面的变化 2 城市大气成分的变化城市大气成分的变化 3 人为热的释放人为热的释放 7 7 简述城市热岛效应的主要影响 简述城市热岛效应的主要影响 答 1 城市热岛效应使得城区冬季缩短 霜雪减少 有时甚至出现城外降雪城内雨的现象 从而可以降低城区 冬季采暖耗能 2 城市热岛效应在夏季加剧城区高温天气 不仅降低人们的工作效率 还会引起中暑和死亡人数的增加 3 城市热岛效应可能引起暴雨 飓风和云雾等异常天气现象 即所谓的 雨岛效应 雾岛效应 和 城 市风 4 城市热岛效应可能造成局部地区水灾 5 城市热岛效应会导致气候 物候异常 8 8 简述城市热岛效应的防治 简述城市热岛效应的防治 答 1 增加自然下垫面的比例 大力发展城市绿化 营造各种 城市绿岛 是防治城市热岛效应的有效措施 2 加强工业整治及机动车尾气处理 限制大气污染物的排放 减少对城市大气组成的影响 3 调整能源结 构 提高能源利用率 通过发展清洁燃料 开发利用太阳能等新能源 减少向环境中排放人为热 4 开发使用 反射率高 吸热率低 隔热性能好的新型环保建筑材料 5 控制人口数量 6 增加人工湿地 加强屋顶和墙 壁绿化 建设城市 通风道 7 完善环境监督制度等 9 9 温室效应 温室效应 大气层对于太阳短波辐射吸收很少 地表接收大量的太阳短波辐射而升温 并以长波形式向外辐射大气层对于太阳短波辐射吸收很少 地表接收大量的太阳短波辐射而升温 并以长波形式向外辐射 能量 地面长波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二氧化碳吸收 大气被加热后也以长波向外辐射能量 其中能量 地面长波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二氧化碳吸收 大气被加热后也以长波向外辐射能量 其中 很大一部分辐射能又返回地表 使地面温度不会下降太快很大一部分辐射能又返回地表 使地面温度不会下降太快 地表年均气温保持在 地表年均气温保持在 1515 C C 左右 这种类似于农业左右 这种类似于农业 上的温室保温作用称为 温室效应 上的温室保温作用称为 温室效应 1010 温室气体 温室气体 二氧化碳二氧化碳 COCO2 2 甲烷甲烷 CHCH4 4 一氧化碳一氧化碳 COCO 水蒸气水蒸气 H H2 2O O 各种氟氯烃各种氟氯烃 CFCsCFCs 和 和臭氧臭氧 O O3 3 1111 温室效应加剧的原因 温室效应加剧的原因 1 温室气体排放量增加温室气体排放量增加 2 植被破坏 温室气体吸纳量降低植被破坏 温室气体吸纳量降低 1212 温室效应的影响 温室效应的影响 全球变暖全球变暖 表现于 1 冰川消退 海平面上升冰川消退 海平面上升 2 气候带北移 引发生态问题气候带北移 引发生态问题 3 加重区域性自然灾害加重区域性自然灾害 4 危害人类健康危害人类健康 1313 温室效应的综合防治 温室效应的综合防治 1 控制温室气体排放控制温室气体排放 2 增加温室气体的吸收增加温室气体的吸收 3 适应气候变化适应气候变化 1414 热污染控制技术 热污染控制技术 1 节能设备与技术 热泵 热管 隔热材料和空冷技术 2 生物能技术 生物质压缩 成型技术 生物质气化技术 生物质燃料酒精 生物质热裂解液化技术 3 二氧化碳固定技术 第七章第七章 光污染及其控制光污染及其控制 1 1 光污染 光污染 当光辐射过量时 就会对人们的生活 工作环境以及人体健康产生不利影响 称之为光污染当光辐射过量时 就会对人们的生活 工作环境以及人体健康产生不利影响 称之为光污染 2 2 光污染三种类型 光污染三种类型 1 白亮污染白亮污染 2 人工白昼人工白昼 3 彩光污染彩光污染 3 3 光污染按照光波波长分为 光污染按照光波波长分为 1 可见光污染可见光污染 2 红外线污染红外线污染 3 紫外线污染紫外线污染 4 4 可见光污染防治 可见光污染防治 1 直接眩光的限制直接眩光的限制 2 反射眩光和光幕反射的限制反射眩光和光幕反射的限制 5 5 红外线 紫外线污染控制措施 红外线 紫外线污染控制措施 1 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 2 佩戴个人防护眼镜和面罩 加强个人防护措施佩戴个人防护眼镜和面罩 加强个人防护措施 6 6 从政府管理决策的角度上来说 针对光污染的防治要做好两点 从政府管理决策的角度上来说 针对光污染的防治要做好两点 1 要尽快制定光污染防治的法规要尽快制定光污染防治的法规 2 要加强建设 设计管理要加强建设