第14章噪声及其他物理污染及防治.

14.1噪声的危害及防治14.1.1噪声凡是干扰人们休息、学习和工作的声音，即人们不需要的声音如机器的轰鸣声，车辆的鸣笛声等，统称为噪声。从物理学角度来说，声音强度和频率变化没有规律、杂乱无章的声音叫噪声，研究的是声音的质量。从环境保护来说，断定一种声音是不是噪声，着重看它是否干扰人们的休息、学习和工作，研究的是声音对人的健康影响。我们可以这样认为：在特定环境条件下，凡是超过噪声标准的声音，都是噪声。20世纪50年代以来，噪声污染被公认为是一种严重的社会公害。14.1.2冶金企业噪声污染的来源1．矿山噪声的来源矿山主要负责矿石的开采工作和选矿工作。矿石开采分井下开采和露天开采，井下开采主要噪声源为凿岩机、局扇风机和主扇风机。露天开采的主要噪声源为自卸汽车、穿孔机及选矿用的球磨机、破碎机、筛分机等，这些设备的声功率级一般在100～120dB(A)之间，属强噪声源。2．烧结生产的噪声来源烧结生产的主要噪声来源有破碎机、筛分机、鼓风机或压缩机等强噪声源，其声功率级一般为105～115dB(A)。可以通过隔声室或控制室进行远距离操作以达到保护工人健康、免受噪声危害的目的。3．炼铁、炼钢生产中的噪声来源炼铁过程中噪声主要有高炉鼓风机站的鼓风机、蒸汽发电机、高炉放风阀等。炼钢生产主要噪声来源于炉头压缩空气喷头、空压机、鼓风机、燃料燃烧、天车、加料机、锻锤循环泵、气泵、电炉等。电炉噪声功率级一般都在110～126dB(A)；氧气转炉车间主要噪声源产生的噪声功率级在105～117dB(A)。4．铸造工序的噪声来源铸造工序的噪声来源有造型机、落砂机、球磨机、清砂滚筒、抛砂机、气锤、振动筛，其声功率级在105～117dB(A)。5．轧制过程中噪声的来源轧制过程的生产车间有初轧、开坯、大型轨梁、无缝钢管、多种板材、线材及其他型材车间，产生以机械噪声为主并伴随有空气动力性噪声。机械噪声主要是轧机运转、钢材轧制、钢材与辊道和冷床摩擦及碰撞、热锯切割钢材、人工精整钢板及翻板等形成的。轧制过程中还存在空压机、加热炉鼓风机、电动机、蒸汽排气等原因产生的空气动力噪声。噪声的功率级在105～120dB(A)。6．耐火材料、金属制品、焦化工序的噪声来源耐火材料、金属制品、焦化工序的主要噪声来源有球磨机、破碎机、电炉、振动筛、螺栓压力机、自动切边机、自动冷镦机、拔丝机、制钉压力机、包装机、水泵、鼓风机等，上述设备属强噪声源。其声功率级都在105～115dB(A)。14.1.3噪声的危害1．听力损伤一般噪声对听力的损害可分为两种，一种是暂时性的，一种是职业性（永久性）的。当人进入较强噪声的环境中时，会感到刺耳难受，听力下降，但当离开噪声场所在安静处呆一段时间后，听觉又逐步恢复原状，这种现象叫做暂时听阈偏移，也叫做听觉疲劳，它是暂时性的生理现象，内耳听觉器官并未受到损害。长期在噪声环境中工作的人，由于持续不断地受到噪声的刺激，或者说是一种慢性刺激，日积月累，那种听觉疲劳现象不但逐渐加深，而且不能复原内耳感受器已经发生的器质性病变，其听力发生不可恢复的永久性阈位移，这就是噪声性耳聋，又称作职业性听力损失。一般地讲，在85dB(A)以上的噪声环境中长期工作，就会发生噪声性耳聋。另外，还有一种噪声性耳聋，这就是暴震性耳聋。当人们突然听到强烈噪声时，比如爆破、爆炸等，可使人的听觉器官发生急性外伤，引起鼓膜破裂流血，暴震性耳聋多发生在噪声强度高达130～150dB(A)的特殊场合。2．噪声可引发多种疾病噪声作用于人的中枢神经系统，使人的基本生理过程如大脑皮层的兴奋和抑制平衡失调，导致条件反射异常，使人们脑血管张力遭到损害，神经细胞边缘出现染色质的溶解，严重的可以引起渗出性出血灶，脑电图电位改变。这些生理学变化，早期24小时是可以复原的，但如果得不到及时恢复的话，久而久之，就会形成牢固的兴奋灶，产生神经衰弱症候群。噪声作用于中枢神经系统，还会影响到人的整个器官。如引起肠胃机能阻滞，消化液分泌异常，胃酸度降低，胃收缩减退，造成消化不良，食欲不振，恶心呕吐，从而导致胃病及胃溃疡的发病率增高。噪声对内分泌机能亦有较大影响。噪声对心血管系统的影响也很大。研究表明，噪声可以使交感神经紧张，从而使人的心跳加快，心律不齐，血管痉挛，血压升高等，由此导致心脏病。同时，噪声还可以引起心室组织缺氧，心肌损害，并引起血中胆固醇含量增高，从而导致冠心病和动脉硬化。此外，强噪声会刺激耳腔的前庭，使人眩晕、恶心、呕吐。超过140dB(A)的噪声会引起眼球的振动，视觉模糊，呼吸、脉膊、血压都会发生波动，甚至会使全身血管收缩，供血减少，说话能力受到影响。3．噪声影响睡眠适当睡眠是保证人体健康的重要因素，但是噪声会影响人的睡眠，老年人和病人对噪声干扰更敏感。当睡眠受到噪声干扰后，工作效率和健康都受到影响。研究表明，连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人多梦，熟睡的时间缩短；突发的噪声可使人惊醒。4．噪声对交谈、通讯、思考的干扰在噪声环境下，妨碍人们之间的交谈以及通讯联络是常见的。同时影响人们的思维活动和语言信息交流。对生产和生活造成一定的影响和损失。5．噪声对心理的影响噪声引起的心理影响主要是使人烦恼激动，易怒，甚至失去理智。噪声也容易使人疲劳，往往会影响精力集中和工作效率，尤其是对那些要求注意力高度集中的复杂作业和从事脑力劳动的人，影响更大。另外，由于噪声的心理学作用，分散了人们的注意力，容易引起工伤事故。特别是在能够遮蔽危险警报信号和行车信号的强噪声下，更容易发生事故。6．噪声对儿童和胎儿的影响噪声会影响少年儿童的智力发展。在噪声环境下，老师讲课听不清，会造成儿童对讲授内容不理解，长期下去，将会影响智力的发展。调查显示，吵闹环境下生长的儿童智力发育比安静环境中的低20%。此外，噪声对胎儿也会造成有害影响。研究表明，噪声会使母体产生紧张反应，引起子宫血管收缩，以致影响供给胎儿发育所必需的养料和氧气。14.1.4噪声污染的控制噪声污染的控制可分为加强行政监督管理和采取工程控制措施两方面。1．加强行政监督管理(1)合理调整城市工业布局，制定环境噪声区划对现有的噪声污染严重、群众反映强烈而短期内又无法治理的企业，应坚决实行关停并转迁。新建企业必须考虑所在地的环境功能，不得在文教、旅游、居住区内增加新的噪声污染源，在建筑布局上除考虑噪声源的位置外，还要考虑利用地形和已有建筑物作屏蔽。(2)加强立法和行政监督实行噪声超标收费或罚款等管理制度，用法律手段促进企业治理噪声污染。(3)对新建的改造建设项目认真抓好“三同时”，在环境影响评价中不能忽视噪声污染的影响，避免产生新的噪声污染源。(4)解决好噪声治理的资金落实疏通资金渠道，企业缴纳的排污费可返回一部分作为噪声治理专项资金，对噪声污染严重的企业限期治理，并按标准对治理项目认真验收。2．采取工程控制措施(1)噪声源的控制。①工艺改革：利用改变工艺，减少噪声产生的条件，来降低噪声。如金属铆接时，把撞击铆接改为挤压铆接后，能明显降低噪声。②降低产生噪声的激发力：如提高旋转部件的动平衡精度，降低各种气流噪声源的流速，对振动部件隔离等。③降低系统中发声部件对激发力的响应：每一个发声系统都有自己的固有频率，如果把系统固有频率降低到激发力频率的1/3以下或远高于激发力频率，系统的噪声将明显降低。(2)噪声传播途径的控制。①吸声利用可以吸收声能的材料和结构，在传播途径中，减少传播给接受者的声能，降低噪声。当声波遇到一个物体表面时，它的一部分能量被反射；另一部分能量被吸收。如果在噪声源周围布置一些能吸收声能的材料（称为吸声材料），就会降低声源周围墙壁反射回来的声能，达到降低噪声目的。在现代噪声控制工程中，广泛采用了各种吸声材料和吸声结构。②消声器消声器是控制气流噪声的一种主要方法。凡是以气流噪声为主的噪声均可在进、排气口安装消声器来降低。消声器按其消声机理可分为，一是阻性消声器，利用多孔吸声材料（如玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料等），以一定方式布置在管道内，当噪声通过管道时，吸声材料将声能转化为热能，达到消声目的。二是抗性消声器，利用各种不同形状的管道和共振腔进行适当的组合，使声波反射或干涉，降低由消声器辐射的声能。抗性消声器可分为膨胀腔式的、干涉式的和共鸣式的。三是阻抗复合式消声器，它是由阻性消声器与抗性消声器复合而成，是工程实践中经常应用的消声器，特点是消声量大、消声频带宽。③隔声利用一些具有一定质量、坚实的材料和结构，隔离声传播通路，降低噪声。经常采用的形式有隔声壁板、隔声罩、隔声屏障和隔声室等。最简单的隔声结构是单层均匀密实壁，如钢板、木板、砖墙、钢筋混凝土墙等。此外，还有双层壁的隔声，具有较高的隔声量，比单层壁更优越。如果噪声源的体积较小，形状比较规则，工作时又不要经常拆修，则可采用隔声罩把噪声源包围起来，减少噪声污染。隔声罩的壳体一般采用金属板，内饰一定厚度的吸声材料。从接受噪声的人这方面考虑，还可采用隔声间的方法。隔声间是指在噪声较大的环境中修建的操作人员的操纵室、控制室等。现场采用的隔声间，多是土木结构，一般可以隔声30～40dB(A)。④振动的隔离和阻尼声音是由物体振动产生的，减少噪声源的振动也是控制噪声的有效方法。所谓“振动隔离”是把振动源通过减振器、阻尼器安装基础上，减弱传递给基础的力，或者当基础是振动源时，把被保护对象通过减振器和阻尼器安装在基础上，免受基础振动的干扰。经常采用的减振器和减振材料有：金属弹簧、橡胶、软木、毛毡、玻璃纤维、矿渣棉等。在工业机械和交通车辆中，为了减少噪声，通常采用附加阻尼的方法，例如在振动构件上喷涂一层高内损耗系数的粘滞弹性材料，或把构件设计成夹层结构。当构件振动时，由于阻尼作用，使一部分振动机械能转化为热能，从而降低振动和噪声。这种方法被广泛地应用汽车、火车、轮船和各种机械产品中。14.1.5钢铁企业主要噪声防治措施及效果在钢铁生产中，多生产工序产生的噪声不太一致，治理方法也不尽相同。在钢铁企业，风机、空压机电机、冲床、圆锯机、球磨机、高压放空排气以及凿岩机等影响工人健康、严重污染环境的工业噪声源普遍存在，噪声污染涉及面极广。14.2冶金企业热污染及其防治14.2.1热污染的概念热污染是一种能量污染，是指人类活动危害热环境的现象。随着人口和耗能量的增长，城市排入大气的热量日益增多。热污染作为一种物理污染，曾一度被忽视，随着国民经济的发展，此项污染的危害正日趋加重，造成的损失也正在加大，应引起足够重视。热污染主要包括大气热污染、水体热污染和全球影响三个方面。14.2.2热污染的危害1．大气热污染按照大气热力学原理，现代社会生产、生活中的一切能量都可转化为热能扩散到大气中，大气温度升高到一定程度，引起大气环境发生变化，形成大气热污染。2．水体热污染由于向水体排放温水，水体温度升高到有害程度，引起水质发生物理、化学和生物变化，称为水体热污染。3．热污染对全球的影响14.2.3热污染的防治热污染防治的措施有：(1)提高热能利用效率。改变燃料的构成，如将城市家用燃料由煤改为煤气，城市的集中供热或发电厂改为热电厂等，这样都可以提高热能利用效率。这不但节约能源，而且还减少了热污染的可能性。(2)废热利用。将冶金企业冷却水的热量作为余热供给城市取暖，既节约了燃料，又减少了城市热污染。加强各类工业窑炉的废热的利用，可以减少工业窑炉的排热量。(3)降温冷却。冶金企业的冷却水都必须通过再冷却设施，将外排水温冷却到不高于地面水温4℃，然后外排。