■艾 靜 萬新宇 周 軍
噪聲污染及其防治研究
■艾 靜 萬新宇 周 軍
音高和音強變化混亂、聽起來不諧和的聲音,是由發音體不規則的振動產生的。從物理學的角度來看:噪聲是發聲體做無規則振動時發出的聲音。而在一定環境中不應有而有的聲音我們都可以稱作噪聲,泛指嘈雜、刺耳的聲音。
從環境保護的角度看:凡是妨礙到人們正常休息、學習和工作的聲音,以及對人們要聽的聲音產生干擾的聲音,都屬于噪聲。
1.振動所產生的噪音。轉動機械:許多機械設備的本身或某一部份零件是旋轉式的,常因組裝的損耗或軸承的缺陷而產生異常的振動,進而產生噪音。沖擊:當物體發生沖擊時,大量的動能在短時間內要轉成振動或噪音的能量,而且頻率分布的范圍非常的廣,例如沖床、壓床、段造設備等,都會產生此類噪音。共振:每個系統都有其自然頻率,如果激振的頻率范圍與自然頻率有所重疊,將會產生大振福的振動噪音。磨擦:此類噪音由于接觸面與附著面間的滑移現象而產生聲響,常見的設備有切削、研磨等。
2.流場所產生的噪音。流動所產生的氣動噪音,亂流、噴射流、氣蝕、氣切、渦流等現象。當空氣中以高速流經導管或金屬表面時,一般空氣在導管中流動碰到阻礙產生亂流或大而急速的壓力改變均會有噪音的產生。
噪音污染按聲源的機械特點可分為:氣體擾動產生的噪音、固體振動產生的噪音、液體撞擊產生的噪聲以及電磁作用產生的電磁噪聲。噪聲按聲音的頻率可分為:<400Hz的低頻噪聲、400~1000Hz的中頻噪聲及>1000Hz的高頻噪聲。噪音按時間變化的屬性可分為:穩態噪音、非穩態噪音、起伏噪音、間歇噪聲以及脈沖噪音等。
交通運輸工具行駛過程中產生的噪音屬于交通噪音。具有兩個特點:(1)存在十分廣泛。汽車噪音是城市噪音的主要來源;空中交通的迅速發展,提高了機場臨近區域的噪音水平;(2)通常音量都很大。機場附近的噪音響度大約在75dB—95dB之間。
在工作場所中的噪音是第二個主要的來源。職業噪音的第一特點是都為寬帶噪音,特別是辦公室里的噪音,是由各種不同頻率的聲音組合而成的。另一個特點是具有廣泛性和音量都很大。
隨著近代工業的發展,環境污染也隨著產生,噪音污染就是環境污染的一種,已經成為對人類的一大危害。噪音污染與水污染、大氣污染被看成是世界范圍內三個主要環境問題。
聲音由物體振動引起,以波的形式在一定的介質(如固體、液體、氣體)中進行傳播。通常聽到的聲音為空氣聲。一般情況下,人耳可聽到的聲波頻率為20~20,000Hz,稱為可聽聲;低于20Hz,稱為次聲波;高于20,000Hz,稱為超聲波。所聽到聲音的音調的高低取決于聲波的頻率,高頻聲聽起來尖銳,而低頻聲給人的感覺較為沉悶。聲音的大小是由聲音的強弱決定的。從物理學的觀點來看,噪音是由各種不同頻率、不同強度的聲音雜亂、無規律的組合而成;樂音則是和諧的聲音。
為了防止噪音,我國著名聲學家馬大猷教授曾總結和研究了國內外現有各類噪音的危害和標準,提出了三條建議:(1)為了保護人們的聽力和身體健康,噪音的允許值在 75~90分貝。(2)保障交談和通訊聯絡,環境噪音的允許值在25~50分貝。(3)對于睡眠時間建議在35~50分貝。
我國心理學界認為,控制噪音環境,除了考慮人的因素之外,還須兼顧經濟和技術上的可行性。充分的噪音控制,必須考慮噪音源、傳音途徑、受音者所組成的整個系統。控制噪音的措施可以針對上述三個部分或其中任何一個部分。
噪音控制的內容包括:(1)降低聲源噪音,工業、交通運輸業可以選用低噪音的生產設備和改進生產工藝,或者改變噪音源的運動方式(如用阻尼、隔振等措施降低固體發聲體的振動)。(2)在傳音途徑上降低噪音,控制噪音的傳播,改變聲源已經發出的噪音傳播途徑,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理規劃城市和建筑布局等。(3)受音者或受音器官的噪音防護,在聲源和傳播途徑上無法采取措施,或采取的聲學措施仍不能達到預期效果時,就需要對受音者或受音器官采取防護措施,如長期職業性噪音暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或頭盔等護耳器。
(1)營造隔音林;(2)將噪聲污染嚴重的企業搬離市區;(3)源頭處預防,傳播過程消減。
噪音控制在技術上雖然現在已經成熟,但由于現代工業、交通運輸業規模很大,要采取噪音控制的企業和場所為數甚多,因此在防止噪音問題上,必須從技術、經濟和效果等方面進行綜合權衡。目前國內已經有這方面噪音治理先進技術的企業及事業單位:如清華大學建筑物理實驗室,杭州漢克斯隔音技術工程有限公司等在噪音治理與振動控制行業領域做出比較突出貢獻。當然,具體問題應當具體分析。在控制室外、設計室、車間或職工長期工作的地方,噪音的強度要低;庫房或少有人去車間或空曠地方,噪音稍高一些也是可以的。總之,對待不同時間、不同地點、不同性質與不同持續時間的噪音,應有一定的區別。
[1]汪葵.噪聲污染控制技術[M].中國勞動社會保障出版社,2010.
[2]高紅武.噪聲控制技術[M].武漢理工大學出版社,2009.
中國礦業大學環境與測繪學院2009級環境科學類)