第6章噪聲污染與治理

6噪聲污染與治理【學(xué)習(xí)指南】了解：噪聲的基本概念和相關(guān)術(shù)語、噪聲污染的來源及其分類熟悉：噪聲污染的危害和防治手段。掌握：隔聲、吸聲、消聲、阻振與隔振技術(shù)原理和特點(diǎn)，噪聲污染治理技術(shù)，針對(duì)某些常見噪聲污染，能夠設(shè)計(jì)出合理的噪聲治理方案。16.1噪聲與噪聲污染6.2噪聲污染的治理

6噪聲污染與治理26.1.1噪聲6.1.2噪聲污染

6.1噪聲與噪聲污染3

1.噪聲的概念噪聲是聲波的一種，具有聲音的一切特征。從環(huán)境保護(hù)和心理學(xué)觀點(diǎn)來說，凡是人們不需要的、使人厭煩并對(duì)人類生活和生產(chǎn)有防礙的聲音都是噪聲。如響聲、防礙聲、不愉快聲、雜聲等。判斷一個(gè)聲音是否屬于噪聲，主觀因素起決定性作用。當(dāng)人處于不同狀態(tài)、不同心情時(shí)，對(duì)聲音也會(huì)產(chǎn)生不同的主觀判斷。如悅耳的歌聲可以給人以美妙的精神享受，對(duì)正在思考問題的人來說，成為令人討厭的噪聲。

6.1.1噪聲污染45噪聲污染按聲源的機(jī)械特點(diǎn)可分為空氣動(dòng)力噪聲、機(jī)械噪聲、電磁性噪聲。噪聲按聲音的頻率可分為小于400Hz低頻噪聲、介于400～1000Hz中頻噪聲、大于1000Hz高頻噪聲。噪聲按時(shí)間變化的屬性可分為穩(wěn)態(tài)噪聲、非穩(wěn)態(tài)噪聲、起伏噪聲、間歇噪聲以及脈沖噪聲等。城市環(huán)境噪聲，根據(jù)噪聲發(fā)生源大致分為工業(yè)噪聲、交通噪聲、建筑施工噪聲和社會(huì)生活噪聲等。

2.噪聲的來源6（1）機(jī)械噪聲機(jī)械噪聲是固體振動(dòng)產(chǎn)生的，通常是機(jī)械部件發(fā)生撞擊、摩擦和交變機(jī)械應(yīng)力作用下金屬板、軸承、齒輪等發(fā)生振動(dòng)形成的。如織布機(jī)、球磨機(jī)、剪板機(jī)和火車車輪滾動(dòng)等產(chǎn)生的噪聲均屬此類。（2）空氣動(dòng)力噪聲空氣動(dòng)力噪聲是由于高速氣流和不穩(wěn)定氣流與物體相互作用，或是因氣體在流動(dòng)過程中產(chǎn)生渦流而發(fā)出的噪聲。如通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、空氣壓縮機(jī)、噴氣式飛機(jī)和汽笛產(chǎn)生的噪聲，發(fā)電廠或化工廠高壓鍋爐排氣放空時(shí)產(chǎn)生的噪聲，均屬空氣動(dòng)力噪聲。（3）電磁噪聲電磁噪聲是指由于電磁場脈動(dòng)、磁致仲縮、變壓器結(jié)構(gòu)、電源頻率脈動(dòng)等引起電氣部件振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲。如整流器、電機(jī)、變壓器等設(shè)備產(chǎn)生的噪聲就屬于電磁噪聲。電聲噪聲是由于電、聲轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的，如廣播、電視、收錄機(jī)、電話機(jī)、電子計(jì)算機(jī)等產(chǎn)生的噪聲屬于此類。7

一個(gè)物體每秒振動(dòng)的次數(shù)，就是該物體振動(dòng)的頻率，由此而產(chǎn)生的聲波的頻率與其相等，單位為Hz。頻率高，聲音尖銳，頻率低，聲調(diào)低沉。一般地說，振動(dòng)頻率在20Hz到20000Hz之間的波動(dòng)人類是可以聽到的，因此稱為聲波，聲波的振源叫作聲源。

20Hz以下和20000Hz以上分別屬于次聲和超聲的范圍，人耳不能聽到。3.噪聲的度量8①聲壓聲波是疏密波，聲波傳播時(shí)，使空氣發(fā)生壓縮和膨脹的變化，壓縮時(shí)使壓強(qiáng)增加，膨脹時(shí)使壓強(qiáng)減小。聲波在空氣中傳播時(shí)，聲壓P實(shí)際上隨時(shí)間迅速變化，對(duì)應(yīng)于某一瞬時(shí)的聲壓叫做瞬時(shí)聲壓。瞬時(shí)聲壓對(duì)時(shí)間取均方根（把瞬時(shí)聲壓平方，再對(duì)時(shí)間取平均，然后開方）稱為有效聲壓。如不作說明聲壓指的是有效聲壓。設(shè)某體積元內(nèi)，平衡時(shí)的靜壓強(qiáng)為P0，聲波作用下變化的壓強(qiáng)為P，則壓強(qiáng)增量ΔP=P—P0叫做聲壓，在國際單位制中壓強(qiáng)的單位是Pa。

（1）聲壓、聲強(qiáng)、聲功率9②聲強(qiáng)

聲波具有能量，聲波的傳播過程實(shí)質(zhì)上就是聲振動(dòng)能量的傳播過程。垂直于聲波傳播方向上，單位時(shí)間內(nèi)通過單位面積的聲能量稱為聲強(qiáng)，常用符號(hào)I表示，單位是(W/m2)。聲強(qiáng)越大表示聲音越強(qiáng)。聲強(qiáng)的大小與離噪聲的距離遠(yuǎn)近有關(guān)。單位時(shí)間內(nèi)噪聲源發(fā)出的噪聲能量是一定的，離噪聲源的距離越遠(yuǎn)，噪聲能量分布的面積就愈寬，通過單位面積的噪聲能量就越小。10③聲功率

每秒從聲源放射出的聲波能量叫聲功率，用符號(hào)W表示，單位是瓦(W)。聲功率的大小反映聲源輻射聲波本領(lǐng)的高低，是從能量角度描述噪聲特性的重要物理量。聲功率是描述聲源性質(zhì)的物理量，表示噪聲源在單位時(shí)間內(nèi)向外輻射的總聲能，符號(hào)為W，單位為瓦特（W）。聲功率是反映聲源輻射能本領(lǐng)大小的物理量，與聲壓及聲強(qiáng)有密切關(guān)系。聲強(qiáng)與聲功率之間的關(guān)系為I=W/S1112

人耳能聽到頻率是20～20000Hz的聲波，聲壓在基準(zhǔn)聲功率為10～12W范圍，其比值達(dá)106倍，人對(duì)聲音大小的響應(yīng)呈對(duì)數(shù)關(guān)系，用分貝來表征聲音的大小。分貝（dB）是指兩個(gè)相同的聲學(xué)物理量（聲壓、聲強(qiáng)或聲功率）之比取常用對(duì)數(shù)并乘以10（或20）。這個(gè)對(duì)數(shù)值稱之為量度量的“級(jí)”。正常人剛能聽到的聲壓稱為聽閾聲壓，又稱為基準(zhǔn)聲壓，其值是2×10-5Pa；正常人剛能聽到的最小的聲音叫做聽閾,人耳開始感到疼痛的聲音叫做痛閾,痛閾為20Pa。一個(gè)聲壓比的對(duì)數(shù)來表示聲壓的大小，即聲壓級(jí)。一個(gè)聲音的聲強(qiáng)級(jí)等于該聲音的聲強(qiáng)與基準(zhǔn)聲強(qiáng)（Io）的比值的常用對(duì)數(shù)乘以10。一個(gè)聲源的聲功率級(jí)等于這個(gè)聲源的聲功率與基準(zhǔn)聲功率的比值的常用對(duì)數(shù)乘以10。

（2）聲壓級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲功率級(jí)13

聲音在大氣中傳播將產(chǎn)生幾何發(fā)散、反射、衍射、折射等現(xiàn)象，并在傳播過程中引起衰減。噪聲從聲源傳播到受聲點(diǎn)，因受傳播距離、空氣吸收、阻擋物的反射與屏障等影響，會(huì)使其衰減。為了保證噪聲影響預(yù)測和評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，必須考慮各種因素引起的衰減值。

（3）噪聲衰減14

聲壓和聲壓級(jí)是衡量聲音強(qiáng)度的物理量，聲壓級(jí)越高，聲音越強(qiáng)。但人耳對(duì)聲音的感覺不僅與聲壓有關(guān)，還與頻率有關(guān)系。人耳對(duì)高頻聲感覺靈敏，對(duì)低頻聲感覺遲鈍，頻率不同而聲壓級(jí)相同的聲音聽起來不一般響。因此，聲壓級(jí)并不能表示人對(duì)聲音的主觀感覺。

（4）噪聲的評(píng)價(jià)15①響度、響度級(jí)和等響曲線②A聲級(jí)和等效連續(xù)A聲級(jí)③累計(jì)百分聲級(jí)④晝夜等效聲級(jí)⑤噪聲污染級(jí)

（4）噪聲的評(píng)價(jià)166.1.2噪聲污染17（1）噪聲對(duì)睡眠的干擾在噪聲聲壓級(jí)小于40dB的環(huán)境中，人可以進(jìn)入深度睡眠狀態(tài)，機(jī)體功能，特別是腦功能可以得到較快的恢復(fù)。當(dāng)聲壓級(jí)超過50dB時(shí)，噪聲就會(huì)影響人的睡眠和休息，人處于淺睡眠狀態(tài)，睡眠的質(zhì)量和數(shù)量下降。（2）噪聲對(duì)語言交流的干擾

30dB以下屬于非常安靜的環(huán)境，如播音室、醫(yī)院等。40dB是正常的環(huán)境，如一般辦公室應(yīng)保持這種水平。50～60dB則屬于較吵的環(huán)境。在噪聲達(dá)80～90dB時(shí)，距離約0.15m也得提高嗓門才能進(jìn)行對(duì)話。如果噪聲分貝數(shù)再高，實(shí)際上不可能進(jìn)行對(duì)話。（3）噪聲損傷聽覺當(dāng)人們聽覺器官受到強(qiáng)烈的噪聲刺激時(shí)，就會(huì)發(fā)生聽力障礙，嚴(yán)重時(shí)造成聽力損傷。聽力損傷分為暫時(shí)性聽力損傷和永久性聽力損傷。1.噪聲污染的危害18①噪聲的生理效應(yīng)噪聲所導(dǎo)致的人體生理變化稱為噪聲的生理效應(yīng)。據(jù)調(diào)查，嚴(yán)重危害人類健康的心臟病的發(fā)展和惡化與噪聲有關(guān)。②對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響人體的神經(jīng)系統(tǒng)是由神經(jīng)細(xì)胞組成的。當(dāng)噪聲作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng)時(shí)，會(huì)使人大腦皮層的興奮和抑制平衡失調(diào)，導(dǎo)致條件反射異常，出現(xiàn)神經(jīng)衰弱癥狀，例如失眠、疲勞、頭暈、頭痛、記憶力衰退等。③對(duì)心血管系統(tǒng)的影響噪聲使人的呼吸、脈搏、血壓發(fā)生變化，全身血管收縮，供血減少。在高噪聲環(huán)境下（例如超過120dB）工作的人比在低噪聲或安靜環(huán)境下工作的人易患高血壓、動(dòng)脈硬化和冠心病。（4）噪聲可引起多種疾病192.噪聲污染的特征噪聲不同于大氣、水、土壤的污染，它屬于感覺公害，有以下特點(diǎn)。（1）可感受性（2）即時(shí)性（3）局部性203.中國噪聲污染現(xiàn)狀據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大約有2/3的交通干線噪聲超過70dB(A)。特殊住宅區(qū)噪聲等效聲級(jí)全部超標(biāo)，居民文教區(qū)超標(biāo)的城市達(dá)97.6%，一類混合區(qū)和二類混合區(qū)超標(biāo)的城市均為86.1%，工業(yè)集中區(qū)超標(biāo)的城市為19.4%，交通干線道路兩側(cè)區(qū)域超標(biāo)的城市為71.4%。我國城市噪聲污染還是比較嚴(yán)重的。

216.2.1噪聲的污染的治理方法6.2.2噪聲污染治理技術(shù)6.2.3噪聲污染治理實(shí)例

6.2噪聲污染的治理22一是要完善法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)體系。從設(shè)計(jì)開始就著手控制噪聲污染，防患于未然。二是強(qiáng)化噪聲行政管理。三是重視科研，普及教育。首先要進(jìn)行聲源控制研究。其次要進(jìn)行材料的開發(fā)。加強(qiáng)噪聲控制應(yīng)用基礎(chǔ)理論的研究，并對(duì)新的噪聲控制技術(shù)進(jìn)行開發(fā)。6.2.1噪聲的污染的治理方法231.噪聲源控制（1）改進(jìn)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)、應(yīng)用新材料來降噪（2）改革工藝和操作方法（3）零部件加工精度的提高，使機(jī)件間摩擦盡量減少6.2.1噪聲的污染的治理方法24（1）利用“鬧靜分開”的方法降低噪聲（2）利用地形和聲源的指向性降低噪聲（3）利用綠化降低噪聲（4）采取聲學(xué)控制手段2.傳播途徑控制25個(gè)人防護(hù)是一種經(jīng)濟(jì)而又有效的措施。常用的防聲用具有耳塞、防聲棉、耳罩、頭盔等。它們主要是利用隔聲原理來阻擋噪聲傳人耳膜。（1）耳塞（2）防聲棉（3）耳罩和防聲頭盔（4）隔聲崗?fù)?.個(gè)人防護(hù)266.2.2噪聲污染治理技術(shù)1.吸聲技術(shù)吸聲就是通過在噪聲源周圍設(shè)置吸聲材料或吸聲結(jié)構(gòu)吸收聲能，降低噪聲聲波繼續(xù)直線傳播或反射傳播的強(qiáng)度。它是降低噪聲，特別是室內(nèi)噪聲的重要方法之一。吸聲的效果主要取決于吸聲材料和吸聲結(jié)構(gòu)。材料的吸聲性能決定于它的粗糙性、柔性、多孔性等因素，優(yōu)良的吸聲材料要求表面和內(nèi)部均應(yīng)多孔，孔與孔之間相互連通，孔隙較小。常用的吸聲材料主要是多孔吸聲材料，如玻璃棉、礦棉、膨脹珍珠巖、穿孔吸聲板等。（1）多孔材料的吸聲（2）共振吸聲27

2.隔聲技術(shù)

隔聲是用圍護(hù)構(gòu)件，例如墻體、樓板、間壁和外殼等阻斷聲波的傳播途徑，減少聲波傳遞效果的措施。在聲波傳播的途徑中設(shè)置屏蔽物，使大部分入射聲波反射回去，阻斷聲波的傳播途徑，把這種具有隔聲功能的屏蔽物叫做隔聲構(gòu)件。常用的隔聲構(gòu)件包括隔聲室、隔聲罩和隔聲屏等。隔聲屏和隔聲罩是主要的兩種設(shè)計(jì)，還有隔聲室、隔聲墻、隔聲幕、隔聲門等。建立隔聲屏障，或用天然屏障（山丘），以及利用其他隔聲材料和隔聲結(jié)構(gòu)來阻擋噪聲的傳播，是控制噪聲最有效措施之一。28293.消聲技術(shù)

消聲就是利用消聲器來降低噪聲的傳播，也是降噪的一種主要措施。不同的消聲器其降聲原理不同，但不外乎是吸收聲能、消耗聲能、或者變頻等，達(dá)到降低可聽聲的目的。消聲器是一種既能使氣流通過又能有效地降低噪聲的設(shè)備。通?？捎孟暺鹘档透鞣N空氣動(dòng)力設(shè)備的進(jìn)出口或沿管道傳遞的噪聲。例如在內(nèi)燃機(jī)、通風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、壓縮機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)以及各種高壓、高氣流排放的噪聲控制中廣泛使用消聲器。不同消聲器的降噪原理不同。常用的消聲技術(shù)有阻性消聲、抗性消聲、損耗型消聲、擴(kuò)散消聲等。304.隔振與減振技術(shù)對(duì)許多因機(jī)械振動(dòng)而產(chǎn)生的噪聲，通過降低振動(dòng)可有效地降低噪聲。機(jī)械振動(dòng)是由機(jī)械設(shè)備(或機(jī)械設(shè)備中的某些部件)在其平衡位置附近不停地進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的。例如離心機(jī)、空氣壓縮機(jī)、高壓泵、鍛錘、高速流體的輸送管道等。固有振動(dòng)、阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)是物體三種基本振動(dòng)形式。機(jī)械設(shè)備的隔振就是通過在振動(dòng)體和與其相接觸的其他物體之間安裝具有彈性的隔振器，通過隔振器不斷進(jìn)行的彈性形變，消耗振動(dòng)體傳遞的振動(dòng)能量，削弱振動(dòng)波向其他物體的傳播。常用的隔振器有彈簧和本身具有彈性的彈性材料，如橡膠、軟木和毛氈等。隔振器隔振效果的好壞與彈性材料的允許負(fù)荷和動(dòng)態(tài)彈性模量等因素有關(guān)。316.2.3噪聲污染治理實(shí)例1.噪聲污染治理流程圖噪聲的種類有很多種，其來源也不計(jì)其數(shù)，從環(huán)保角度劃分為交通噪聲、工業(yè)噪聲、建筑施工噪聲和社會(huì)生活噪聲，僅交通噪聲就分為汽車噪聲、飛機(jī)噪聲、輕軌和地鐵噪聲、鐵路噪聲、船舶噪聲等，而汽車噪聲又分為城市道路交通噪聲和高速公路交通噪聲，船舶噪聲又分為海洋船舶噪聲和內(nèi)河水域船舶噪聲等。針對(duì)不同噪聲污染源，先進(jìn)行噪聲排放的有效管理控制，再提出相應(yīng)的治理方案，將會(huì)減少噪聲污染對(duì)環(huán)境及人身心健康的不利影響322.噪聲污染治理方法簡介以規(guī)劃為先導(dǎo)，以科技進(jìn)步為導(dǎo)向，以執(zhí)法為手段，以達(dá)標(biāo)為目的，以公眾參與為基礎(chǔ)，以治理措施為保證，各方努力共同搞好環(huán)境噪聲治理工作。（1）預(yù)防