噪聲污染及治理
噪聲污染及治理
噪聲污染
( 一 ) 噪聲
噪聲是聲音的一種。從物理角度看,噪聲是由聲源作無規則和非周期性振動產生的聲音。從環境保護角度看,噪聲是指那些人們不需要的、令人厭惡的或對人類生活和工作有防礙的聲音。噪聲不僅有其客觀的物理特性,還依賴主觀感覺的評定。如在聽音樂時,悅耳的歌聲不是噪聲,而在老師講課的課堂上,高音播放的音樂只能算是
噪聲。
(二 ) 噪聲的特點
我們生活的空間,充滿各類聲音,有些聲音弱如蟲鳴;有些則強如炮轟;有些聲音尖如汽笛;有些又沉如悶雷;有些聲音悅耳動聽;有些卻吵鬧難忍。聲音的性質是如何確定的呢?原來聲音的大或小,與“ 聲壓 ” 有關;聲音的尖或沉,與 “ 音頻 ” 高低有關;聲音是悅耳還是吵雜,與 “ 音調 ” 是否和諧有關。
(1) 音頻音頻就是聲音的頻率。一個振動蕩物體,每秒鐘振動的次數為該物體的振動頻率,頻率的單位為赫茲。一般地說,振動頻率在 20 赫茲到20000 赫茲之間的的波動人類是可以聽到的,因此稱為聲波,聲波的振源叫作聲源。 20 赫茲以下和 20000赫茲以上分別屬于次聲和超聲的范圍,人耳不能聽到。在聲波范圍內,隨著頻率的增加音調由低變高,但是在不同頻段,人耳的感受力并不一致。一般情況下,音頻在1000赫茲以下,隨頻率降低,聽覺會逐漸遲鈍,因此,人耳對低頻噪聲較容易忍受,而對高頻噪聲則感覺較敏銳,耐受力差。若長期生活在偏高頻率的巨響環境中,會引起耳朵部分或嚴重失聰。
(2) 聲壓聲音在空氣中能夠傳播出去,是由于振動物體通過振動造成周圍空氣的局部壓強變化,這個壓強變化使周圍空氣產生局部的密度變化,局部密度變化又造成較遠部分空氣壓強的變化,如此下去,就把這個壓強變化向更遠的部分傳遞出去,這樣就造成了聲音的傳播。在聲音傳播過程中,空氣壓強相對于大氣壓強的壓強變化,稱為聲壓,其單位為帕(Pa) 。人類的聽覺領域相當廣闊,平均大約是從 2× 10-5-20帕左右。也就是說,我們能聽到一個*強盛源的音量,有可能是一個*弱聲源的 20萬倍。為了方便表達起見,科學工作者一般以聲壓倒對數式作為表達單位,即用聲壓級來表達聲量的大小。聲壓級的單位為分貝。我們日常生活中所聽到底聲音,其聲壓級在0-140 分貝左右。噪聲的強度也是用聲壓級來表示的。正常人的聽覺所能感到的*小聲級為 1 分貝。輕聲耳語約為 30 分貝。相距 1米左右的會話語言約為 60 分貝。公共汽車中約為 80 分貝。重型載重車、織布車間、地鐵內噪聲約為 100分貝。使人耳痛的聲壓級界限叫人耳閥,數值為 120 分貝。大炮轟鳴、噴氣機起飛約為 130 分貝。
各種噪聲分貝值表
聲音 | 噪聲級 (A) | 對人的影響 |
火箭導彈發射 | 150-160 |
|
噴氣飛機噴口 |
| 無法忍受 |
螺旋槳飛機、高射機槍 | 120-130 | 痛 |
柴油機、球磨機 | 110-120 | |
織布機、電鋸 | 100-110 | |
載重汽車、喧囂馬路 | 90-100 | 很吵 |
大聲說話、較吵的附近 | 70-80 | 較吵 |
一般說話 | 60-70 | |
普通房間 | 50-60 | 較靜 |
靜 夜 | 30-40 | |
輕聲耳語 | 20-30 | 安靜 |
消聲 ( 室內 | 10-20 | 極靜 |
聽覺下限 ) | 0-10 | 聽 (0) |
噪聲的來源
噪聲的來源主要有三種,它們是交通噪聲、工業噪聲和生活噪聲。
交通噪聲
交通噪聲主要是由交通工具在運行時發出來的。如汽車、飛機、火車等都是交通噪聲源。調查表明,機動車輛噪聲占城市交通噪聲的 855。車輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量度大小有密切關系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中,噪聲來回反射,顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街道上較空曠地上,聽起來要大5-10 分貝。在機動車輛中,載重汽車、公共汽車等重型車輛的噪聲在 89-92 分貝,而轎車、吉普車等輕型車輛噪聲約有 82-85分貝,以上聲級均為距車 7.5 米 處測量。汽車速度與噪聲大小也有較大關系,車速越快,噪聲越大,車速提高 1 倍,噪聲增加 6-10分貝。表 2-2 說明各類機動車噪聲大小與行駛速度的關系。
汽車噪聲 主要來自汽車排氣噪聲。若不加消聲器,噪聲可達 100分貝以上。其次為引擎噪聲和輪胎噪聲,引擎噪聲在汽車正常運轉時,可達 90 分貝以上,而輪胎噪聲在車速為 90 公里 / 時以上時,可達95 分貝左右。因此,在排氣系統中加上消聲器,可使汽車排氣噪聲降低 20-30分貝。在引擎方面,以汽油引擎代替柴油引擎,可以降低引擎噪聲 6-8 分貝。
此外,接近城市中心的鐵路客貨運站,由于來往列車都要在市區內穿行,因而影響較大,尤其是在客流量大時,其影響是不容忽視。地下鐵路的噪聲來源與火車相似。因車輛在地道內行駛,噪聲不易散失,對車廂內的人干擾較大。據英國實
測,車廂內開窗時噪聲高達 102 分貝。
飛機運輸噪聲
水陸交通運輸噪聲,雖然影響面廣,但從直接造成顯著的危害來說,還是空運的噪聲。飛機處在內燃機時期,空運噪聲并不突出。但在噴氣機出現后,空運噪聲才漸漸地產生較大的影響。這一方面是噴氣機噪聲聲級較大,另一方面也是空運日趨繁忙的結果。事實上,機場不僅是飛機升降時產生噪聲,而且機場地勤保養和飛機試運轉時也會產生強烈的噪聲,對附近居民的影響非常大。當大型噴氣客機起飛時,跑道兩側1 千米 內語言通訊都受到干擾, 4 千米 范圍內人民不能休息和睡眠。
工業噪聲
工業噪聲主要來自生產和各種工作過程中機械振動、摩擦、撞擊以及氣流擾動而產生的聲音。城市中各種工廠的生產運轉以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動,其影響雖然不及交通運輸廣,但局部地區的污染卻比交通運輸嚴重得多。因此,這些噪聲振動對周圍環境的影響也應予重視。
生活噪聲
生活噪聲主要指街道和建筑物內部各種生活設施、人群活動等產生的聲音。如在居室中,兒童哭鬧,大聲播放收音機、電視和音響設備;戶外或街道人聲喧嘩,宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場所噪聲 兩類,它們一般在 80分貝以下,對人沒有直接生理危害,但都能干擾人們交談、工作、學習和休息。
噪聲的危害與防治
( 一 ) 噪聲的危害
科學家們已經**研究了噪聲對生物和人類的影響。如小白鼠在 160 分貝的環境中,幾分鐘就會死亡。人在噴氣發動機 5 米處,幾分鐘就變成聾子。一般認為 40 分貝是正常的環境聲音,在此以上就是有害的噪聲。
噪聲的危害 / 概括起來有以下幾個方面 。
(1) 噪聲對睡眠的干擾 人類有近 1/3的時間是在睡眠中度過的。睡眠是人類消除疲勞、恢復體力、維持健康的一個重要條件。但環境噪聲會使人不能安眠或被驚醒,在這方面,老人和病人對噪聲干擾更為敏感。當睡眠**擾后,工作效率和健康都會受到影響。研究結果表明:連續噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉,使人多夢,并使熟睡的時間縮短;突然的噪聲可以使人驚醒。一般來說,40 分貝大連續噪聲可使 10% 的人受到影響; 70 分貝可影響 50% ;而突發動噪聲在 40 分貝時,可使 10% 的人驚醒,到60 分貝時,可使 70的人驚醒。長期干擾睡眠會造成**、疲勞無力、記憶力衰退,以至產生神經衰弱癥候群等。在高噪聲環境里,這種病的發病率可達 50^-60%以上。
(2) 噪聲對語言交流的干擾噪聲對語言交流的影響,來自噪聲對聽力的影響。這種影響,輕則降低交流效率,重則損傷人們的語言聽力。研究表明, 30分貝以下屬于非常安靜的環境,如播音室、醫院等應該滿足這個條件。 40 分貝是正常的環境,如一般辦公室應保持這種水平。 50-60分貝則屬于較吵的環境,此時腦力勞動受到影響,談話也受到干擾。當打電話時,周圍噪聲達 65 分貝則對話有困難;在 80分貝時,則聽不**。在噪聲達 80-90 分貝時,距離約 0.15 米也得提高嗓門才能進行對話。如果噪聲分貝數再高,實際上不可能進行對話。
(3) 噪聲損傷聽覺人短期處于噪聲環境時,即使離開噪聲環境,耳朵也會造成短期的聽力下降,但當回到安靜環境時,經過較短的時間即可以恢復。這種現象叫聽覺適應。如果長年無防護地在較強的噪聲環境中工作,在離開噪聲環境后聽覺敏感性的恢復就會延長,經數小時或十幾小時,聽力可以恢復。這種可以恢復聽力的損失稱為聽覺疲勞。隨著聽覺疲勞的加重會造成聽覺機能恢復不全。因此,預防噪聲性耳聾首先要防止疲勞的發生。一般情況下,85 分貝以下的噪聲不至于危害聽覺,而 85 分貝以上則可能發生危險。統計表明,長期工作在 90分貝以上的噪聲環境中,耳聾發病率明顯增加。
國際標準化組織 (ISO) 于 1971 年曾公布 0-45 年等速連續噪聲 A 聲級與噪聲性耳聾病率的關系。
0-45 年等效連續噪聲 A 聲級與噪聲性耳聾發病率的關系 (%)
等效連續 A 聲級 (dB) | 年數 (= 年齡 -18) | ||||||||||
0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 | ||
≤80 | 發病率 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 0 | 0 | 0 | 0 |
聽力損傷者 | 1 | 2 | 3 | 5 | 7 | 10 | 14 | 21 | 33 | 50 | |
85 | 發病率 | 0 | 1 | 3 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 7 |
聽力損傷者 | 1 | 2 | 6 | 10 | 13 | 17 | 22 | 30 | 43 | 57 | |
90 | 發病率 | 0 | 4 | 10 | 14 | 16 | 16 | 18 | 20 | 21 | 15 |
聽力損傷者 | 1 | 6 | 13 | 19 | 23 | 26 | 32 | 41 | 54 | 65 | |
95 | 發病率 | 0 | 7 | 17 | 24 | 28 | 29 | 31 | 32 | 29 | 23 |
聽力損傷者 | 1 | 9 | 20 | 29 | 35 |
| 45 | 53 | 62 | 37 | |
100 | 發病率 | 0 | 12 | 29 | 37 | 42 | 45 | 44 | 44 | 41 | 33 |
聽力損傷者 | 1 | 14 |
| 42 | 49 | 53 | 58 |
| 74 | 83 | |
105 | 發 病 率 | 0 | 18 | 42 | 53 |
| 60 | 62 | 61 | 54 |
|
聽力損傷者 | 1 | 20 | 45 | 58 | 65 | 70 | 76 | 82 | 87 |
| |
110 | 發 病 率 | 0 | 26 | 55 | 47 | 78 | 78 | 77 | 72 | 62 | 45 |
聽力損傷者 | 1 | 28 |
| 76 | 85 | 88 | 91 | 93 | 95 | 95 | |
115 | 發 病 率 | 0 | 36 |
| 83 | 87 | 84 | 81 |
| 64 | 47 |
聽力損傷者 | 1 | 38 | 74 | 88 | 94 | 94 | 95 | 96 | 97 | 97 |
噪聲防治及管理措施
對噪聲污染的防治, 一方面依靠噪聲控制技術的發展,另一方面還有賴于立法管理和政府的行政措施。特別是環境噪聲源的管理,對防治噪聲污染至關重要。