科大物理性污染要点

1、第一章1.物理环境：在地球表面自然环境系统中存在的重力场、地磁场、电场、辐射场等物理因素的作用下，自然界中各物质都在以不同的运动形式进行能量的交换和转化。物质能量交换和转化的过程即构成了物理环境。2环境物理学：是在物理学基础上发展起来的一门新兴学科，是环境科学的重要组成部分；研究环境同人类的相互作用的科学。它从物理学角度探讨环境质量变化规律，以及保护和改善环境的措施。3环境物理学按其研究对象可分为：环境声学、环境振动穴、环境电磁学、环境放射学、环境热学、环境光学和环境空气动力学。4环境物理学的研究特点：1物理环境的声、光、热、电等要素都是人类所 必需的，因而环境物理学的研究同环境科学的其他分支

2、不同，它不仅研究污染控制，而且研究适宜人类活动的声、光、热、电等物理条件；2物理性污染程度是由声、光、热、电等在环境中的量决定的，因而环境物理学同其他物理学科一样，注重物理现象的定量研究。5物理性污染：物理运动的强度超过人的耐受限度，就形成了物理污染。其特点：1在环境中不会有残留，一旦污染源消失，物理性污染即消失；2物理性污染有局限性，其中噪声污染还具有分散性；3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，他们本身对人无害，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。6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）物理性污染的

3、评价与标准（3）物理性污染测试与监测（4）物理性污染环境影响评价（5）物理性污染控制基本方法与技术第二章1噪声：从心理学角度讲凡是人们不需要的声音称为噪声；从物理学观点看，噪声是由许多不同频率和强度声波无规则地杂乱无章组合而成；环境学角度来讲将人类不需要的并对周围环境产生不良影响的声音称为噪声；医学上将超过60dB的声音称为噪声。2噪声特点：1噪声只会造成局部性污染，一般不会造成区域或全球污染；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噪声的声能利用价值不大，回收尚未被重视。3噪声的危害：损伤听力干扰睡眠影响人体生理机能干扰语言交谈和通讯联络对精密仪器的影响4噪声控制

4、途径：从声源上根治噪声，从传播途径上采取降噪措施和在接收点进行防护。5噪声控制程序：1噪声源测量和分析；2传播途径的调查和分析；3受影响区域的调查；4降噪量的确定；5设计控制方案；6设计施工；7工程评价。6声波的基本物理量包括声波的频率、波长和声速。声波传播的是振动，不是物质的迁移。7人耳可听到的声音频率范围大致为20HZ20KHZ，把这一宽广的频率变化范围划分为若干较小的段落称为频程或频带或带宽。8声音的频谱是指组成声音的各种频率的分布图形，描述声音强度和频率关系。9平面声波：波振面与传播方向垂直的波称为平面声波；点声源：当声源的几何尺寸比声波波长小很多，或者测量点离声源相当远，则可将该声源

5、视为一点，即点声源10声能密度：单位体积介质所含声波能量11相干波：频率相同、振动方向相同，且存在固定相位差的两列波的合成。12两种不同的传声介质，只要声特性阻抗相等，那么对声波的传播就好像不存在分界面一样。即传播能量最大。13响度：描述声音大小的主观感觉量，单位“宋”。响度级：选取频率为1000HZ的纯音声压级40dB为基准音，调节1000HZ纯音的声压级，使大量受试者判断，若某声源的噪声听起来与该纯音一样响亮，则该噪声的响度级就等于这个纯音的声压级值。单位“方”14听阀：正常年轻人听到的最小声音。痛阀：超过可容忍程度，使人耳发痒或疼痛，一般130-140分贝。掩蔽效应：人耳对一个声音的听觉

6、敏感因另一个声音而降低现象15统计声级：为了描述噪声随时间变化特性，在噪声评价中采用累计概率表示，称为统计声级或累积百分声级。 16吸声量=吸声系数*吸声面积。A=S*a 吸声系数是材料吸收的声能与入射到材料上的总声能的比值。Ea/Ei.17等效连续A声级：在某时段内的非稳态声的A声级，用能量平均的方法以一个连续不变的A声级来表示该时间段内噪声的声级。18噪声的监测方法：一、城市区域环境噪声测量网格测量法：噪声的普查（有效网格总数大于100个，每个测点测量10分钟）定点测量法：噪声的常规监测（24h连续监测）二、道路交通噪声测量：据边缘20cm，距地面1.2m测点布置不大于7个，繁华市区1个，

7、交通干线两侧2个，商住混合区2个，典型居民区1个，工厂区1个检测时段：a、每月一次，至少每季度一次b、昼间和夜间分别测量，同一侧点测量时间必须保持一致，不同测点时间可不同 三、机动车辆噪声测量 四、航空噪声测量 五、工业企业噪声测量19噪声控制基本途径：噪声源测量与分析传播途径调查分析受影响区域调查降噪量确定制定控制方案设计施工工程评价20吸声系数除与吸声材料本身结构、性质、使用条件有关外，对于同种材料还与声波的入射角和频率有关。21影响材料吸声的因素：a. 材料厚度的影响，厚度增加，提高低频声的吸收效果；对高频音影响不大。b. 材料的密度或孔隙率。c. 材料中空腔的影响。d. 护面层的影响。

8、e. 温度、湿度的影响 。22多孔材料的吸声特性主要受入射声波和材料性质的影响，其中声波性质除与入射角度有关外，主要和频率有关。机理：由于空气分子间的粘滞阻力及空气与筋络间的摩擦阻力，使声能不断转化为热能而消耗，此外，空气与筋络之间的热交换也消耗部分声能，从而达到吸声的效果。23吸声结构的吸声机理：(亥姆霍兹共振原理)当共振吸声结构的固有频率与入射声波的频率一致时，产生共振，将部分振动转化为热能，达到吸声效果。吸声结构：穿孔板吸声结构、微穿孔吸声结构24吸声材料性能要求：a、吸声系数高，吸声性能长期可靠b、具有一定力学强度，经久耐用c、表面易于装饰、易清洗、易保养d、防潮性好、耐腐防蛀、不易发

9、霉e、防火，不易燃烧f、无特殊气味，不危害人体健康g、构件填料均匀h、就地取材、价格便宜25改进穿孔板系统吸声特性的方法：a、在板后填充多孔吸声材料b、组合不同尺寸的共振吸声结构c、孔径取偏小值，提高孔内阻力d、采用不同穿孔率，不同腔深的穿孔板吸声结构e、板后蒙上一层玻璃丝布等透声纺织品，增加孔径摩擦26微穿孔板优点：吸声系数大，吸声频带宽陈本地，构造简单吸声特性理论值与实测值很接近耐高温、耐腐蚀、耐潮湿和冲击、短暂承受火灾；缺点：空隙太小，易堵塞27隔声：由于声能被反射和吸收，穿透障碍物传出来的声能总是或多或少地小于入射声波的能量，这种由屏障物引起的声能降低的现象称为隔声。28吻合效应：声波

10、入射会引起墙板弯曲振动，若入射声波的波长在墙板上的投影恰好等于墙板的固有弯曲波长，墙板弯曲波振动的振幅达到最大，会导致向墙板另一侧辐射声波，此时墙板的隔声量明显下降，这种现象称为“吻合效应”。25工程设计中常用的吸声系数有：混响室吸声系数和驻波吸声系数。26常用的吸声结构有：薄板共振吸声结构，穿孔板共振吸声结构，微穿孔板共振吸声结构。27为增大吸声系数与提高吸声带宽可采取的办法：1组合几种不同尺寸的共振吸声结构，分别吸收一小段频带，使总的吸声频带变宽；2在穿孔板后面的空腔中填放一层多空吸声材料，材料距板的距离视空腔深度而定；3穿孔板的孔径取偏小值，以提高孔内阻尼；4采用不同穿孔率、不同腔深的多

11、层穿孔板结构，以改善频谱特性；5在穿孔板后蒙一层玻璃丝布等透声纺织品，以增加孔颈摩擦。28室内声场按照声场性质的不同分为两部分：一部分是由声源直接到达听者的直达声场；另一部分是经过壁面一次或多次反射的混响声场。29混响时间：室内声场达到稳定后，声源立即停止发声，室内声能密度衰减到原来的百万分之一，即声压级衰减60dB所需要的时间，记作T60、30混响半径：指向性因数Q=1时的临界半径。混响半径以内以直达声为主，吸声结构吸声效果不明显；以外以反射为主，采用吸声结构才有效。31透声系数表示隔声构件本身透声能力的大小，透射声功率与入射声功率的比值33隔声罩通常是兼有隔声、吸声、阻尼、隔振和通风、消声

12、等功能的综合结构体。隔声措施选择原则：（1）当是独立的强噪声源，可采用密封式隔声罩、活动密封式隔声罩以及局部隔声罩（2）当不宜对噪声源进行隔声处理时，允许操作人员不经常停留在设备附近时，宜采用便于控制、观察、休息使用的隔声室（3）当是车间大、工人多、强噪声源比较分散，且难以封闭，宜采用留有生产工艺开口的隔声墙或声屏障34隔声罩的插入损失的影响因素：平均隔声量，内表面的平均吸声系数，隔声罩壳体的平均隔声量愈大插入损失愈小，内表面的平均吸声系数越高，插入损失越高。35隔声罩设计注意问题：1隔声罩应选用适当的材料和形状2用刚性轻薄材料制作时，须在壁面上加筋，涂贴阻尼层，以抑制与减弱共振和吻合效应的影

13、响3罩内必须进行吸声处理，衬贴吸声系数较大的多孔或者纤维状吸声材料，表面敷设较牢固的护面层4隔声罩内所有缝隙应密封严实5罩体与声源设备及其机座之间不能有刚性接触，以避免形成声桥，使隔声量降低6隔声罩设计必须与生产工艺相配合。36隔声屏设计注意问题：1有足够高度，保证减噪效果；2必须配合吸声处理；3主要用于控制直达声，能有效防止噪声的发散；4本身必须有足够的隔声量；5为了便于人或设备的通行，在隔声要求不是太高时，可用人造革等密实软材料护面，中间夹以多孔吸声材料制成隔声帘悬挂起来6设置隔声屏时，应使之适当靠近噪声源处。37消声器是一种允许气流通过，又能有效阻止或减弱噪声向外才传播的装置。38消声器

14、要求：声学性能，有足够大的消声量；空气动力学性能，压力损失和功率损失在允许范围内；结构机械性能；外观要求，价格要求。38消声器的评价量：插入损失；传递损失；减噪量。消声器的分类：阻性消声器抗性消声器：扩张室消声器、共振腔消声器、干涉式消声器阻抗复合式消声器微穿孔板消声器扩散性消声器 ：小孔消声器、多孔扩散消声器、节流减压消声器39阻性消声器是一种利用吸声材料消声的吸收型消声器。原理： 是利用吸声材料消声的吸收型消声器。吸声材料固定在气流通道内，利用声波在多孔吸声材料中传播时，因摩擦阻力和粘性阻力将声能转化为热能，达到消声目的。40阻性消声器按气流通道分为直管式、片式、折板式、蜂窝式、声流式等。

15、41阻性消声器的影响因素：频率的影响、结构因素的影响、气流的影响。42高频失效：对于一定截面积的气流通道，当入射声波的频率高至一定限度时，由于方向性很强而形成“光束状”传播，很少接触贴附的吸声材料，消声量明显下降，这一现象称为高频失效。43抗性消声器利用盛康的大小来消声，选择性较强，适用于窄带噪声和低、中频噪声的控制。改善消声频率的方法：扩张室内插入内接管；将多节扩张室串联。抗性消声器的消声机理：主要是利用声抗的大小来消声，借助管道截面的突变或旁设共振腔等在声传播过程中引起的改变，产生声波的反射或干涉现象，从而降低由消声器向外辐射的声能，达到消声的目的。微穿孔板消声器的消声原理：微穿孔板消声器

16、是一种高声阻、低声质量的吸声元件。由理论分析可知，声阻与穿孔板上的孔径成反比。微穿孔板孔小，声阻大，提高了结构的吸声系数。低穿孔率降低了其声质量，使吸声频带宽度得到展宽，同时微穿孔板后面的空腔能有效控制共振吸收峰的位置。常用的环境噪声的评价量有：响度、响度级和等响曲线A声级和等效连续A声级昼夜等效声级统计声级或累积百分声级更佳噪声标准曲线（PNC）噪声评价数曲线(NR)共振消声器改善消声性能的方法：选定较大的K值、增加声阻；采用多节共振腔串联。第三章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，或使机器、设备和仪表不能正常工作。2人为振动污染源

17、有：工厂振动源、工程振动源、道路交通振动源、低频空气振动源等。自然振动主要有地震、火山爆发等自然现象引起。3振动基本物理量：频率、周期、位移、速度和加速度。4振动的评价指标：1位移、速度、加速度；2振动级，一般选用振动加速度级和振动级作为振动强度参数。常用的振动控制技术。一、消振振源控制：如改进振动设备的设计和提高制造加工的精度、改善机器的平衡性能、改变扰动力的作用方向、增加机组的质量、在机器上安装动力吸振器等。 二、隔振 过程控制：使振动传输不出去，以减小受控对象对振源激励的响应，通常在振源与受控对象之间串一个子系统来实现。三、吸振受控对象控制 四、阻振，又称阻尼减振 5振动的评价标准：振动

18、的“感觉阈”、振动的“不舒服阈”、振动的“疲劳阈”、振动的“危险阈”。6机械振动控制 a.降低机械的振动加速度 b.利用支承台架质量的减振措施 c.利用动力吸振的减振措施7弹性减振 弹性减振方法：积极隔振 消极隔振8减振材料与装置及其应用1减振材料（1）.隔振材料a.橡胶b.软木c.玻璃纤维、毛毡（2）阻尼材料 a.阻尼材料的种类弹性阻尼材料、复合材料、阻尼合金、库仑摩擦阻尼材料、其他类b.阻尼材料的影响因素 温度的影响；频率的影响；其他因素的影响2.减振装置（1）钢弹簧隔振器（2）橡胶隔振器（3）空气弹簧（4）液体弹簧 目前广泛采用金属弹簧隔振器和剪切橡胶隔振器，以空气弹簧隔振器效果好。3.

19、振动污染的控制（1）冲击振动污染控制：常用空气弹簧隔振、惯性基座、等隔振措施。（2）交通振动污染防治：1.地铁减振措施2.车辆减振措施3.轨道结构减振措施4常用的阻尼减振方法有：自由阻尼层处理和约束阻尼层处理两种。5阻尼材料的影响因素有：温度、频率、其他因素（动态应变、静态预载等）第四章1电磁辐射污染：是指产生电磁辐射的器具泄露的电磁能量传播到室内外空间，其量超出环境本底值，其性质、频率、强度和持续时间等综合影响引起周围人群的不适感，或超过仪器设备所容许的限度，并使健康和生态环境受到损害 电磁污染按场源可分为自然电磁污染和人工电磁污染。射频电磁场：一般交流电的频率在50HZ左右，当交流电的频率

20、达到105HZ以上时，其周围就形成了高频电场和磁场，即射频电磁场。3我国的电磁辐射标准：电磁辐射防护规定；环境电磁波卫生标准；作业场所微波辐射卫生标准；作业场所超短波辐射卫生标准；作业场所工频电场卫生标准；工业企业设计卫生标准。4电磁辐射防护基本原则：主动防护与治理；被动防护与治理5电磁辐射防治基本方法：（一）屏蔽：就是对两个空间区域之间进行金属的隔离，以控制电场、磁场和电磁波由一个区域对另一个区域的感应和辐射。分为主动场屏蔽和被动场屏蔽。（二）接地技术：射频接地是将场源屏物体或屏蔽体部件内的感应射频电流迅速导入大地，避免屏蔽体产生二次辐射。分为射频接地和高频接地。（三）滤波：即在电磁波的所有

21、频谱中分离出一定频率范围内的有用波段。（四）其他。如城市规划及绿化。6电磁辐射防治技术：高频设备的电磁辐射防护；广播、电视发射台的电磁辐射防护；微波设备的电磁辐射防护；静电防治。第五章1辐射的生物效应：躯体效应；遗传效应2辐射剂量与效应的关系：随机性效应；确定性效应。3辐射防护原则：(1)辐射实践正当性：在施行伴有辐射照射的任何实践之前，必须经过正当性判断，确认这种实践具有正当的理由，获得的利益大于代价。(2)辐射防护最优化：应该避免一切不必要的照射，在考虑到经济和社会因素的条件下，所有辐照都应保持在可合理达到的尽量低的水平。以最小代价获得最大利益。(3)个人剂量当量的限值：用剂量当量限值对个

22、人所受的照射加以限制4放射性废物：含有放射性核素或被放射性核素所污染，其浓度或比活度大于审管部门确定的清洁解控水平，预期不会再被利用的废弃物。5放射性废物来源：核设施、伴生矿、技术应用6放射性废物特点：长期危害性；处理难度大；处理技术复杂7放射性废物处理原则“四十字方针”减少生产、分类收集、净化浓缩、减容固化、严格包装、安全运输、就地暂存、集中处置、控制排放、加强监测。8简述放射性废物处理常用的固化方法(原理)及适用条件。答：（1）水泥固化：水泥与废水发生水化反应生成凝胶，将放射性废物包容，并逐步硬化形成水泥固化体。只适合于处理放射性水平较低的废物。（2）沥青固化：在一定碱度、配料比、温度和搅

23、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。适用于处理放射性水平较高的废物。（3）塑料固化：将放射性废物“包藏于”热固性树脂交联形成的海绵状孔隙中或分散于熔融的热塑性树脂中的处理技术。适于处理中、低放射性水平的废物。9固化的一般要求：高放废物的固化技术应能进行远距离控制和维修，低、中放废物的固化操作过程应简单，处理费用低廉10固化特性指标：低浸出率、高热导率、高耐辐射性、高生化稳定性和耐腐蚀性、高机械强度、高减容比。11简述放射性废液常用的处理技术(原理)及适用条件。答：低、中放废液常用絮凝沉淀、离子交换、蒸发、膜技术、生物化学、电化学等方法，常用前三种。高放

24、废液比活度高，一般经蒸发浓缩后贮存在双壁不锈钢贮槽中。1、絮凝沉淀 ：使沉淀剂与废水中微量的放射性核素发生共沉淀作用的方法。多用于处理组分复杂的低、中水平放射性废水。2、离子交换 ：当放射性核素在水中主要以离子形态存在，大多数为阳离子，少数核素如碘、磷、碲、钼、锝、氟等为阴离子形式。阳离子交换树脂或无机离子交换剂去除含盐类杂质较少的废水中的放射性离子。3、蒸发 ：用蒸发法处理含有难挥发性放射性核素的废水可以获得很高而稳定的去污系数和浓缩系数。主要用于处理一些高、中水平放射性废液。12减容技术：压缩或焚烧13对放射性去污技术室21世纪放射性废物管理和核设施退役的关键技术。14放射性去污：用化学或

25、物理方法去除沉积在核设施结构、材料或设备内外表面上的放射性物质。15核放射性去污技术选择原则：1效益方面，辐射安全、去污效率、经济效率、废物的最少化；2技术方面16简答化学去污常用工艺。答：常用的化学去污工艺有：浸泡法、循环冲洗法、可剥离膜去污法、泡沫去污法和化学凝胶去污法等。(1) 浸泡法：使去污剂充满浸泡系统不进行循环。适用于系统的循环泵、某段回路没有被污染而必须与污染溶剂隔离、或部分系统必须向某种特殊的腐蚀性溶剂隔离时。浸泡时可以辅以搅拌和加热，提高去污效果。(2) 循环冲洗法：用水和去污剂的混合物充满系统，或将化学试剂直接加入充满水的系统强制循环。 适用于系统管道和设备的去污。(3)

26、可剥离膜去污法：把聚合物的混合物涂到已污染的表面，使污染物被包含在聚合物中固化，再将污染的聚合物层剥离下来送去处置的新型去污工艺。 适用于光滑的塑料或金属表面。(4) 泡沫去污法：利用诸如洗涤剂和润湿剂产生的泡沫作为化学去污剂的载体去污。适用于金属表面和复杂形状的大体积核部件去污，不适用于有深或错综复杂的裂隙的表面。(5) 化学凝胶去污法：化学凝胶用作化学去污剂的栽体，喷或刷涂在部件表面，凝固后即可进行洗涤、擦拭、冲洗或剥离。适用于去污剂与污染表面长时间接触的情况。第六章1热污染：工农业生产和人类生活中排放出的废热造成环境热化，损害环境质量，进而影响人类生产和生活的一种增温效应。热污染的类型：水体热污染和大气热污染。热污染的防治措施：废热的综合利用、加强隔热保温，防止热损失、寻找新能源。热污染控制技术：节能设备与技术、生物