《物理环境》课件.ppt

第一节 声学环境,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。一般超过40dB以上就认为是噪声。,噪声的主要特性,一、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。,二、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。,三、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。,噪声来源,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,噪声危害,一、对人体的生理影响,二、对人体的心理影响,三、对孕妇和胎儿的影响,四、对生产活动的影响,五、对动物的影响,六、对物质结构的影响,1、长期生活在噪声环境中会导致耳聋；极强的噪声（175dB）下，人还会死亡。,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。,一、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。,二、对人体的心理影响,三、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。我国规定现有企业为90dB（A），新建、改建企业为85dB（A）,四、对生产活动的影响,五、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。,六、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。,噪声控制,合理规划、加强管理,技术措施,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,第二节 电磁辐射,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。,电磁辐射的来源,电磁辐射的危害,一、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。,电磁辐射的危害人体机理,热效应：人体70%以上是水，水分子受到电磁波辐射后相互摩擦，引起机体升温，从而影响到体内器官的正常工作。,非热效应：人体的器官和组织都存在微弱的电磁场，它们是稳定和有序的，一旦受到外界电磁场的干扰，处于平衡状态的微弱电磁场即将遭到破坏，人体的基因细胞也会遭受损伤。,累积效应：热效应和非热效应作用于人体后，对人体的伤害尚未来得及自我修复之前（通常所说的人体承受力-内抗力），再次受到电磁波辐射的话，其伤害程度就会发生累积，久之会成为永久性病态，危及生命。对于长期接触电磁波辐射的群体，即使功率很小，频率很低，也可能会诱发想不到的病变，应引起警惕。,电磁辐射的危害,二、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,三、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。,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,第三节 放射性辐射,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，核能工业的不断发展、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。,放射性的来源,一、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。,二、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,三、医疗照射,四、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，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。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。,危害和影响,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。,第四节 光污染,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。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。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。,光污染的危害,首先受害的是直接接触光源的眼睛和皮肤,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。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。,光污染的控制,光污染很难像其他环境污染那样通过分解、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,第五节 热污染,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,一、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。,二、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。,三、高耸入云的建筑物造成近地表风速小且通风不良。,四、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,城市热岛效应是下垫面和空气组成变化共同作用的结果,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,热污染的危害,水 体 热 污 染 的 危 害,首当其冲的受害者是水生物；大量厌氧菌滋生，有机物腐败严重；水生生物代谢率增高从而需要更多的氧，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,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；为蚊子、苍蝇、蟑螂、跳蚤以及病原体、微生物等，提供了最佳的孳生条件及传 播机制，造成以疟疾、登革热、血吸虫 病、恙虫病等病的流行。,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，人们尚未有用一个量值来规定其污染程度，这表明人们并未对热污染有足够重视。总的说来，尽可能减少以煤为主的矿、植物燃料，努力开发利用天然气和沼气资源，对废热进行综合利用，发展温排水冷却技术，大力植树种草，搞好城市绿化工作，努力减少二氧化碳排放，减少温室效应，对有效防治热污染会起到一定作用。,造成热污染最根本的原因是能源 未能被最有效、最合理地利用,