物理性污染控制ppt.ppt

物理性污染控制ppt.ppt

《物理性污染控制ppt.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物理性污染控制ppt.ppt（903页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

物理性污染控制,2,教材名称：

环境物理性控制（孙兴滨.闫立龙.张宝杰.主编，化学工业，第二版）参考书目：

物理性污染控制（陈杰瑢主编，高等教育出版社）环境噪声控制工程（洪宗辉主编，高等教育出版社）,教材和参考书目,3,4,噪声,放射性污染,电磁辐射污染,热污染,噪声污染,11,一、环境物理学学科体系,环境声学环境振动学环境放射学环境电磁学环境热学环境光学,12,13,环境物理学的产生与发展20世纪50年代物理性污染的日益严重研究物理环境同人类相互作用的科学属于环境科学的一个分支,二、物理环境,研究对象周围的环境,天然物理环境人工物理环境,15,天然物理环境（原生物理环境）风、雨、地震、海啸、火山爆发、台风、雷电、太阳黑子、耀斑、天然放射性元素的衰变、太阳光辐射、热辐射。

自然现象所产生的声、振动、电磁、光、热。

16,人工物理环境（次生物理环境）人类活动不同程度的干预天然物理环境生成的。

（工业生产、取暖、光源、电磁设备、核电站）,17,三、污染物分类,污染物性质化学性污染：

水污染、大气污染生物性污染：

水污染、土壤污染物理性污染：

噪声、热、辐射、光按污染物来源自然污染：

火山、地震人为污染：

。

18,四、什么是物理性污染物理性污染是指物理运动的强度超过人的耐受限度。

19,五、物理性污染的特点局部性的，区域性和全球性污染较少见污染源消失，污染级随即消失,20,小结,1、什么是物理环境2、人工物理环境是如何形成的3、环境物理学的分支学科有哪些4、什么是物理性污染5、物理性污染的特点6、环境物理性污染的主要研究内容,第二章噪声污染,第一节噪声及其危害,一、噪声的研究背景,二战结束以来，随着工业交通的迅速发展，环境噪声日趋严重，eg：

在我国大城市环境污染投诉中噪声占60%70%，已成为广泛的社会公害。

二、什么是噪声,说文：

“扰也”玉篇：

“群呼烦扰也”不需要的声音超过人们生活和社会活动所允许的程度,24,二、噪声的定义,1、物理学角度无规则，非周期振动物体发出的声音2、医学角度超过60分贝的声音3、从心理学角度人们不需要的声音4、从环境学角度对周围环境造成不良影响的声音,分贝,分贝及相应代表性行为,三、噪声的特点,1、具有明显的主观心理性与生理性2、衰减快，无残留，不积累，只造成局部性污染3、主要为慢性危害,四、噪声的来源,1、交通噪声鸣笛,全国道路交通情况,2、工业噪声eg：

纺织厂,工业企业噪声卫生标准,工作环境噪声每增加3dB，工作时间就必须减少一半。

（不得超过115）,90分贝8小时,99分贝1小时,3、施工噪声机械振动、摩擦、撞击,33,建筑施工机械噪声级,4、生活噪声,家用电器噪声,城区环境噪声构成比例,五、噪声的危害,1、损伤听力（80dB）,长期在强噪声环境下工作，会使内耳听觉组织受到损伤，造成耳聋；慢性的噪声性耳聋听力正常（听力损失在15dB以内）；接近正常（听力损失1525dB）；轻度耳聋（听力损失2540dB）；中度耳聋（听力损失4065dB）；重度耳聋（听力损失65dB以上）。

大量统计资料表明,听力损失又称聋度或听力级，是人耳在某一频率的听阈比正常听阈高出的分贝数。

由于年龄关系产生的听力损失称为老年性耳聋；由于社会环境噪声产生称为社会性耳聋；职业性噪声导致的听力损失称为噪声性耳聋。

（平均听力损失超过25dB）,听力损失,听力阈级耳朵可以察觉到的纯音的声压级（用以衡量听力损失的量）噪声性迁移由噪声引起的阈级提高暂时性域移：

可以恢复永久性域移,听力阈级与噪声性迁移,2、干扰睡眠40dB的连续噪声可使10的人睡眠受到影响；70dB的连续噪声可使50的人受到影响；突然的噪声可以使人惊醒40dB的突发性噪声可使10的人惊醒，60dB可使70的人惊醒。

（睡眠周期）,43,长期暴露在强噪声环境下，会引起人体的紧张反应，使肾上腺素分泌增加，引起心率加快，血压升高；消化系统紊乱，引起消化不良，诱发胃肠粘膜溃疡；会引起疲劳、头晕及记忆力衰退，诱发神经衰弱症。

3、对人体生理机能引起不良反应,44,当人们交谈距离为1米时，平均声级为65dB；当环境噪声级高于语言声级10dB时，谈话声音会被环境噪声完全掩盖；当噪声级超过90dB时，即使大喊大叫也难以进行正常交谈。

4、干扰语言交谈和通讯联络,当噪声级超过135dB时，电子仪器的连接部位会出现错动，微调元件发生偏移，使仪器发生故障而失效；当超过150dB时，仪器的元件可能失效或损坏,5、特强噪声损坏仪器设备和建筑结构,48,49,50,环境声学研究内容,噪声污染规律,控制技术与测试技术,评价方法和标准,第二节环境声学研究内容,噪声控制的途径,小结,1、噪声的定义2、噪声的危害有哪些3、听力阈级、听力损失、噪声性迁移4、噪声的特点5、噪声的来源6、环境声学研究内容,第三节声波的基本性质及传播规律,一、声波的产生及描述方法,声源的振动,弹性媒介振动,声波,空气、固体、液体,1、产生声音感觉的条件,空气纵波声波固体、液体纵波、横波,能量的传递相邻质点间的动量传递来完成，而不是由物质的迁移来传播能量的。

2、声波传播的物理过程,声波传播的物理过程,波长=c/f米（m）周期T秒（s）频率f=1/T赫兹（Hz）相位t时刻某一指点的震动状态声速c米每秒（m/s）（振动时f相同，相位不一定相同）（空气中340m/s）,3、描述声波的基本物理量,

（1）,二、声波的基本类型,平面声波1、声波球面声波（波阵面的形状）柱面声波,波阵面是指空间同一时刻相位相同的各点的轨迹曲线,平面声波,声波的类型,球面声波,球面声波（点声源）,柱面声波（线声源）,2、声线（声射线）,声线用来描绘声波的传播，是自声源发出的代表能量传播方向的直线。

（与波正面垂直）,当声波频率较高时，传播途径中遇到物体的几何尺寸比声波波长大很多时，可以不计声波的波动特性，直接用声线来处理。

平面声波声线立体图,球面声波声线立体图,柱面声波声线立体图,3、声压、声能量、声强和声功率,声压p当有声波存在时，在媒质中产生的压强的增量。

单位：

Pa当声频为1000Hz时，人耳可听声压范围为210-5Pa称为听阈，20Pa称为痛阈。

有效声压pe：

一段时间内声压的均方根值。

日常生活中声音的声压数据,声能量由于声扰动，声波在媒质中传播，产生动能和形变的势能。

动能和势能之和即为声能量。

单位：

J声场：

空间中存在声波的区域。

声能密度D：

声场中单位体积媒质所含有的声能量，单位：

J/m3。

声强I单位时间内，通过和声波射线垂直的单位面积内的声能量称为声强，单位：

W/m2。

声强与离开声源的距离有关,声功率声源在单位时间内发射的总能量记为W，单位（w）,对于平面声波有：

声能密度,声强,声功率,基准声压p02105Pa,三、声波的叠加,相干波具有相同频率、相同振动方向和恒定相位差的声波,驻波声压值pT随空间不同位置有极大值和极小值分布的周期波为驻波，其声场称为驻波场，驻波的极大值和极小值分别称为波腹和波节,1、相干波和驻波,几个声源同时存在，在声场某点处的声压分别为p1，p2，p3。

合成声压为：

p=p1+p2+.+pn=pi,如果2个声波频率相同，振动方向也一样，但存在恒定相位差,合成声压为：

p=p1+p2=PTcos（t-）,PT声压幅值2f角频率相位,2、声音的频谱,

（1）噪声分析的基本知识人耳听到的声音有的低沉，有的尖锐主要是人耳对声源振动频率的主观感受。

人们在生活中听到的声音是不同频率、强度的纯音复合而成的。

次声20000Hz可听声可分为：

低频声2000Hz,声音可按频率分为,

（2）频程的概念由于从低频到高频变化高达1000倍，一般不可能也没有必要对每一个频率逐一测量，为方便和实用，通常把声频的变化范围划分为若干个段落，称为频程（频段或频带）,f1，f2任意频程的上限频率和下限频率f2/f12nn频程倍数，n为正实数,频程有上、下限截止频率、带宽带宽（频带宽度）上、下限截止频率之差。

（3）频谱的概念纯音：

单一频率的声音称为纯音。

具有单一音调的声觉。

自然界纯音很少见，只有个别仪器或乐器能发出纯音。

声源作简谐振动所产生的声波为简谐波，声压与时间的关系是正弦曲线，,复音：

由一些频率不同的简单正弦式成分合成的声波。

具有一个音调以上的声觉。

频谱：

组成复音的声压与频率的关系图。

线谱（离散谱）,连续谱,复合谱,四、级的概念,1个量的级是这个量与同类基准值之比的对数，用L表示。

对数以10为底，级的单位为贝尔（B）,贝尔分为10档，每一档的单位为分贝（dB），1B=10dB对数以e=2.71828为底，级的单位为奈培（Np）,1Np8.686dB,1、分贝的定义,2、声压级、声强级、声功率级,声压级LpLp为声压级，单位dB；p为有效声压，Pa；基准声压p02105Pa。

对于听阈Lp0；对于痛阈Lp120dB。

声强级LI为声强级，单位dB；I为声强，瓦/米2；基准声强I011012瓦/米2。

当在1atm，38.9时，LILp在一般情况下，空气中的声波LI与Lp的值相差0.2dB，故LILp,声功率级LWLW10lg（W/W0）LW为声功率级，单位dB；W为声功率，瓦；基准声功率W011012瓦。

对于球面声波，距离声源半径微r，则有：

LW=LP+10lg4r2LP+20lgr11对于半球面声波，距离声源半径微r，则有：

LW=LP+10lg2r2LP+20lgr8,对于给定的声源，其声功率是不变的，但空间各处声压级、声强级会发生变化。

对于恒定声功率的点声源发出的球面波，在声场中距离增加1倍，声强级减少6dB，当距离足够远时：

LILp,噪声级合成是按照能量的叠加规律进行叠加的。

声强级：

声强与能量成正比。

总声强等于各声强之和。

假设有n个噪声源同时存在，声强与声强级分别为I1、I2、In和L1、L2、Ln。

3、级的叠加,L110lgI1/I0，L210lgI2/I0，Ln10lgIn/I0I1/I0100.1L1，I2/I0100.1L2，In/I0100.1Ln总声强级L10lg（I1/I0I2/I0In/I0）10lg（100.1L1100.1L2100.1Ln）,Lp1=80dB，Lp2=80dBLpT=83dB结论：

LL110lg2L13两个相同的声压级相加，能量增加一倍，声级增加3dB。

如果两个声压级相差10dB以上，总声压级与高声压级的近似相同。

以n2为例,例1:

8个声音在空间某点的声压级分别为84、87、90、95、96、91、85、80，求总声压级。

LpTLp+10lgn92+10lg7100.4dB,例2:

7台机器工作，每台的声压级分均为92，求总声压级。

n个相同的声压级叠加,LpTLp+10lgn,不同噪声级的合成假设存在两个噪声源，声压级分别为L1、L2，且L1L2LL110lg（100.1L1100.1L2）L110lg100.1L1100.1L2）/100.1L110lg1+100.1（L1-L2）设噪声合成的附加值L10lg1+100.1（L1-L2）LL1LL可查表可知，当L1-L26dB，L1dB两个声源中的一个噪声级超出另一个噪声级68dB，则较弱的噪声可以忽略不计。

计算题1、强度为80dB的噪声，其相应的声压为多少？

2、声强为106W/m2时的声强级是多少？

3、室内洗衣机工作时，测得噪声声压p0.02Pa；电冰箱单独开动时声压级是54dB，试计算两者同时开动时的合成声压级。

4、声压级分别为70、76、77、80、83dB，试计算合成声压级。

5、声压级分别为70、84、78、82、86、89dB，试计算合成声压级。

噪声级的相减,总声压级LpT，背景噪声声压声压级LpB，真实噪声声压声压级LpsLpTLpB+LpSLpsLpTLpB对于机器的声压级,Lps10lg（100.1LpT100.1LpB）,例3：

两台