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第九章物理环境 目录 声学环境 电磁辐射 放射性辐射 光污染 热污染 一 声学环境P81 1 声音与噪声声音是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象 从广义上来讲 凡是人们不需要的 使人厌烦并干扰人的正常生活 工作和休息的声音统称为噪声 2 噪声的主要特性 1 噪声是一种感觉性污染 传播时不会遗留下有毒有害的化学污染物质 对噪声的判断与个人所处的环境和主观愿望有关 2 噪声源的分布广泛而分散 但由于传播过程中发生能量的衰减 因此其影响范围有限 3 噪声污染没有后效作用 一旦噪声源停止发声 噪声便会消失 3 噪声来源P82 交通运输 城市主要的噪声源 工业生产 造成职业性耳聋的主要原因 社会生活 在城市噪声源中的比重上升 建筑施工 其噪声影响面很大 工厂中的噪声污染 飞机噪声污染 城市交通的噪声污染 中国医学科学院的测听室 噪声监测车 便携式声级计 4 噪声危害 1 对人体的生理影响 2 对人体的心理影响 3 对孕妇和胎儿的影响 4 对生产活动的影响 5 对动物的影响 6 对物质结构的影响 1 长期生活在噪声环境中会导致耳聋 2 导致心脏病的发展和恶化 3 导致消化系统方面的疾病和神经衰弱症 4 长期暴露很容易发生眼疲劳 眼痛 眼花和视物流泪等眼损伤现象 5 对儿童危害更大 长期暴露于噪声中的儿童的血压比在安静环境中的儿童要高 智力发育略微迟缓 6 振动与噪声往往相伴而生 对人体有双重性伤害 1 对人体的生理影响 使人烦恼 激动 易怒 甚至失去理智 容易使人疲劳 影响精力集中和工作效率 由于噪声的掩蔽效应 使人不易察觉一些危险信号 从而易造成工伤事故 2 对人体的心理影响 3 对孕妇和胎儿的影响 接触强烈噪声的妇女 其妊娠呕吐的发生率和妊娠高血压综合症的发生率都更高 而且噪声使母体产生紧张反应 引起子宫血管收缩 影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气 此外 噪声还会导致出生儿体重偏轻 在嘈杂的环境里 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 由于噪声会造成诸多不良影响 很多国家都作了相应的规定 我国也制订并公布了 工业企业噪声卫生标准 对生产车间等工作地点噪声作了明确规定 4 对生产活动的影响 5 对动物的影响 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 120 130分贝能引起动物听觉器官的病理性变化 130 150分贝能引起动物听觉器官的损伤和其他器官的病理性变化 150分贝以上能造成动物内脏器官发生损伤 甚至死亡 据实验 一块0 6mm的铝板 在168分贝的无规则噪声作用下 只要15分钟就会断裂 150分贝以上的强噪声 可使墙震裂 门窗破坏 甚至使烟囱和老建筑物发生坍塌 钢结构产生 声疲劳 而损坏 高精密度的仪表失灵 6 对物质结构的影响 发生噪声污染必须有三个要素 噪声源 传播途径和接受者 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 5 噪声控制 合理规划 加强管理 技术措施 6 噪声的利用 有源消声 噪声变乐音 噪声发电噪声除尘 噪声增产 噪声除草噪声诊病 噪声透视海底 二 电磁辐射P83 1 电磁污染定义人类对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 时至今日 电磁辐射已经深入到人类生产 生活的各个方面 但是 电磁辐射的大规模应用 也带来了严重的电磁污染 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 2 电磁辐射的来源P84 3 电磁辐射的危害 1 电磁辐射对人体的危害人体机能性障碍和功能紊乱 严重时造成植物神经功能紊乱 长期处于高电磁辐射的环境中 会影响人体的循环系统 免疫 生殖和代谢功能 严重的还会诱发癌症 并会加速人体的癌细胞增殖 P84 电磁辐射的危害 2 电磁辐射对机械设备的危害飞机安全 影响航海安全 交通指挥灯的失控 电子计算机的差错 自动化工厂操作的失灵 假警报 电视机被干扰 电磁辐射的危害 3 电磁辐射对安全的危害电磁辐射会引燃引爆 特别是高场强作用下引起火花而导致可燃性油类 气体和武器弹药的燃烧与爆炸事故 4 电磁污染的控制 控制电磁污染的手段从两个方面考虑 一是将电磁辐射的强度减小到容许的强度 二是将有害影响限制在一定的空间范围 电磁屏蔽室 三 放射性辐射 1 天然放射性物质在自然界中分布很广 它存在于宇宙射线 矿石 土壤 天然水 大气及动植物的所有组织中 近几十年来 由于核武器的频繁试验 核工业的不断发展 供医疗诊断用的电离辐射源的增加等等 放射性已成为国际社会关注的污染问题 2 放射性的来源 1 核武器试验的沉降物 这些放射性物质主要是铀钚的裂变产物 其中危害较大的有90锶 137铯 131碘 14碳 2 核燃料循环的 三废 排放 核燃料循环的各个阶段均会产生 三废 这会给周围环境带来一定程度的污染 其中最主要的是对水体的污染 放射性的来源 3 医疗照射 4 其它 目前 由于辐射在医学上的广泛应用 已使医用射线源成为主要的环境人工污染源 一是因运输事故 遗失 偷窃 误用 以及废物处理等失去控制而造成 二是一般居民消费用品 包括含有天然或人工放射性核素的产品 照射650拉德 rad 100 死亡 400拉德 5 死亡 150拉德以下 死亡率降至零 但20年以后损害作用会表现出来 症状主要为白血病 骨癌 甲状腺癌等疾病 还可能表现为不同程度的寿命缩短 3 危害和影响 辐射剂量的常用单位是拉德 rad 和伦琴 R 一克物质吸收辐射能量为10 5焦耳时 该物质的吸收剂量是lrad 损害遗传物质 引起基因突变和染色体畸变 其遗传学效应有的在第一代子女中出现 也可能在下几代中陆续出现 在第一代子女中放射性对遗传性的损伤通常表现为流产 死胎 先天缺陷和婴儿死亡率的增加 以及胎儿体重减少和两性比例的改变等 3 危害和影响 1986年4月26号 位于乌克兰北部的切尔诺贝利核电站站4号反应堆因操作人员违反操作规程发生严重爆炸 造成31人当场死亡 200多人受到严重的放射性辐射 成为人类利用核能史上的一大悲剧 它给核电蒙上的阴影 至今还没有消除 图为当年发生事故后的切尔诺贝利核电站 4 放射性污染的控制 加强对放射性物质的管理是控制放射性污染的必要措施 从技术控制手段来讲 放射性废物中的放射性物质 采用一般的物理 化学及生物学的方法都不能将其消灭或破坏 只有通过放射性核素的自身衰变才能使放射性衰减到一定的水平 而许多放射性元素的半衰期十分长 并且衰变的产物又是新的放射性元素 所以放射性废物与其它废物相比在处理和处置上有许多不同之处 四 光污染P84 1 定义 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 2 来源 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 3 分类 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 现代城市中 宾馆 饭店 歌舞厅 写字楼等建筑物常使用玻璃 釉面砖 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 分不清东南西北 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 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 4 光污染的危害 白亮污染 头昏心烦 失眠 食欲下降等类似神经衰弱的症状 使室内温度增加 反射光汇聚容易引起火灾 容易诱发车祸 首先受害的是直接接触光源的眼睛和皮肤 人工白昼污染 影响正常的天文观测 使人夜晚难以入睡 导致白天工作效率低下 伤害鸟类和昆虫 破坏昆虫在夜间的正常繁殖过程 彩光污染 长期接受这种照射 可诱发流鼻血 脱牙 白内障 甚至导致白血病和其他癌变 还会影响心理健康 5 光污染的控制 光污染很难通过分解 转化和稀释等方式消除或减轻 因此 其防治应以预防为主 1 加强城市规划与管理 以减少光污染的来源 2 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 3 采用个人防护措施 主要是戴防护眼镜和防护面罩 五 热污染 1 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 水体热污染 大气热污染 火力发电厂 核电站 钢铁厂的循环冷却系统 石油 化工 铸造 造纸等工业 随着人口的增长 耗能量的增加 被排入大气的热量日益增多 在人口高度密集 工业集中的城市区域 由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区的气温 高温的城市处于低温郊区的包围之中 如同汪洋大海中的一个个小岛 因此称之为 城市热岛 首发在伦敦 北京 上海 温哥华 柏林 2 城市热岛效应 1 城市建筑物和铺砌水泥地面的道路多半导热性好 受热传热快 高楼林立 绿地锐减 也是造成气候岛的原因 2 人口高度密集 工业集中 固定热源及流动热源大量释放城市废热 3 高耸入云的建筑物造成近地表风速小且通风不良 4 人类活动释放的废气排入大气 改变了城市上空的大气组成 使其吸收太阳辐射的能力及对地面长波辐射的吸收力增强 造成城市热岛效应的几种因素 城市热岛的影响 使城区冬季中取暖能耗减少 污染物重又聚集到市区上空 久久不能消散 夏季不仅降低工作效率 而且造成中暑和死亡人数的增加 使城市能耗增加 造成更多的废热 导致恶性循环 城市上空的云 雾会增加 城市的风 降水等也会发生变化 加重城市供水紧张 火灾多发 加剧光化学烟雾灾害等等 3 热污染的危害 1 水体热污染的危害 首当其冲的受害者是水生生物 大量厌氧菌滋生 有机物腐败严重 水生生物代谢率增加从而需要更多的氧 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 给一些致病微生物造成一个人工温床 使它们得以滋生 引起疾病流行 热污染的危害 2 大气热污染的危害 海水热膨胀和极冰融化 海平面上升 加快生物物种灭绝外 病毒的流行 4 热污染控制 随着现代工业的发展和人口的不断增长 环境热污染将日趋严重 然而 人

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