书城科普读物青少年身边的环保丛书:人类、自然与城市
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第23章 噪声污染与控制(1)

噪声的来源与级别

噪声污染的来源可大致分为四大类。一是交通噪声。它包括各类运输器具发出的噪声,主要有地面交通噪声、航空噪声、火车噪声和船舶噪声。其中,危害面最大的是地面道路交通噪声,最主要的污染源是汽车。二是工业噪声。它同交通噪声不同,是一种固定源噪声。由于这个特点,工业噪声常常成为环境纠纷诉讼案件中的最主要构成因素。工业噪声影响最大的是空气动力性噪声。在北方,星罗棋布的锅炉房,往往构成噪声源中首屈一指的因素。三是建筑施工噪声。这虽然是一种临时性的污染,施工完毕,污染也就解除。但其声音强度很高,又属于露天作业,污染就十分严重。四是社会噪声。它包括了生活噪声及其他噪声,如鞭炮鸣放声、广播电视录音机声、钢琴管弦乐器练习声、儿童嬉闹声、自来水管道噪声、楼板的敲击声、门窗关闭撞击声、走步声等等。

频率为20~20000赫兹的声波传入耳,可以引起听觉,称为可听声;频率高于20000赫兹的称为超声;频率低于20赫兹的称为次声。声强较高的声音频率不一定很高,而人耳对高频声音比对低频声音更敏感。对人们产生妨碍的还是那些声强和声频都较高的噪声,即表示噪声的强弱应当同时考虑声强和频率对人的共同作用。这种共同作用的强弱用噪声级来量度。

目前采用的最多的噪声级称为A声级,其单位为分贝,符号亦为分贝(A)。用来测量分贝(A)的噪声计可将声音中的低频部分大部分滤掉。通过电压转换,在仪表中主要显示高频声音造成的声强级,这样显示出来的噪声级更符合人耳听觉特性的实际。A声级越高,人们越觉吵闹。分贝(A)值为0~20的环境是很静的,农村静夜的A声级即约20分贝(A)。20~40分贝(A)的环境称安静,一般宿舍中的A声级约40分贝(A)。40~60分贝(A)为一般常见情况,办公室中谈话声大约60分贝(A)。60~80分贝(A)为吵闹的环境,一般城市交通道路的环境为80分贝(A)左右。80~100分贝(A)的环境就很吵闹了,拖拉机、工地机械和交通要道的噪声可达100分贝(A)。100~120分贝(A)的噪声已难以忍受;120~140分贝(A)的噪声使人痛苦。

噪声的危害

40分贝(A)是正常的环境噪声,一般被认为是噪声的卫生标准。60分贝(A)以上便是有害的噪声,它将影响休息,干扰工作,使听力受损,甚至引起心血管系统、神经系统和消化系统等方面的疾病。在噪声环境中暴露一段时间后,到安静环境下用听力计检查会发现听力下降。这种现象是听觉疲劳所致,休息后听力会恢复,如果长期地受强噪声的刺激,这种听觉疲劳就不能恢复。这时内耳感觉器会发生器质性病变,这也是造成老年性耳聋的一个重要因素。

80分贝(A)以下的噪声不直接损伤人的听力。96分贝(A)以上噪声造成的听力损伤明显,特别是在噪声长期作用下更为突出。目前国内外多以90(或85)分贝(A)作为保护的起点。在90分贝的噪声环境中每天可工作8小时。国际标准组织规定声强级每提高3分贝,容许暴露时间减半,即以90分贝为起点,93分贝噪声环境中每人每天只能工作4小时,96分贝条件下只能连续工作2小时,依次类推。

噪声不但直接损伤人耳,而且它还产生心理效应。噪声影响睡眠,使人烦恼、精神不能集中,天长日久会引起失眠、耳鸣、多梦、疲劳无力、记忆力衰退等症状。噪声的生理效应也不容忽视。实验表明,噪声会引起人体的紧张反应,刺激肾上腺素的分泌,引起血管收缩,心率改变和血压升高。

有人认为,20世纪生活中的噪声是心脏病发病率升高的一个重要原因。噪声会使人的唾液、胃液分泌减少,胃酸降低,从而易患溃疡。噪声对人类正常生活和工作的干扰表现在损害人的身体、使人情绪变坏和破坏人的某种行动目的三个方面。同一种噪声,可能同时对人产生上述三种作用,也可能只产生其中的两种或一种作用。例如,公路上各种车辆行驶时发出的交通噪声,既能使人听力受到损坏,也能使人的心态失衡,情绪败坏。舞厅里强烈的摇滚乐声,有损人们的听力,但对跳舞者的情绪不会受到影响,而对旁边的垂钓者来说,这种声音却使他的行动目的受到破坏,也扰乱了周围居民的平静生活,影响了他们休息。

噪声的控制

《1995年中国环境状况公报》指出,据46个城市监测,1995年城市环境噪声污染相当严重。区域环境噪声等效声级范围为51.3~76.6分贝(A),平均等效声级(面积加权)为57.1分贝(A),较1994年略有降低。道路交通噪声等效声级范围为67.6~74.6分贝(A),平均等效声级(长度加权)为71.5分贝(A),与上年持平,其中34个城市平均等效声级超过70分贝(A)。2/3的交通干线噪声超过70分贝(A)。特殊住宅区噪声等效声级全部超标,居民文教区超标的城市达97.6%,一类混合区和二类混合区超标的城市均为86.1%,工业集中区超标的城市为19.4%,交通干线道路两侧区域超标的城市为71.4%。可以说,城市噪声污染还是比较严重的。

对噪声污染的控制:

1.完善法规标准体系。尽快制定并颁布施行《工业企业噪声控制设计规范》,从设计开始就着手控制噪声污染,防患于未然。随着国民经济的蓬勃发展,建筑施工越来越多。对各类民用建筑的噪声允许标准正在加紧制定,以保障人民的正常生产活动。此外,诸如航空噪声标准、船舶噪声标准、火车环境噪声标准等,也都需要尽快制定并颁布施行。

2.强化噪声行政管理。噪声超标收费制度应当健全起来。全国宜在各地试点的基础上,颁发实施统一的收费标准,加强交通噪声管理,是控制交通噪声现实可行的最好措施。在工程建设的审批过程中,要把噪声影响评价及其防治办法作为重要的内容之一加以考虑。城市建设规划必须考虑噪声控制问题,应当推行噪声合格证制度。

3.重视科研,普及教育。随着噪声污染的发展,噪声控制的科研事业发展很快。我们国家距离国外的先进水平并没有十分显著的差距,主要问题在于有关噪声控制的材料、设备和工艺方面。首先要进行声源控制研究。目前,有不少机械噪声源还有待治理技术的攻关突破;其次要进行材料的开发。材料的发展往往带来治理设备的更新换代。还应当加强噪声控制应用基础理论的研究,并对新的噪声控制技术进行开发。

温室效应的影响与应对

以往相当长的一段时间内,地球大气中的二氧化碳含量基本上是一个定值,大约为290克/吨。然而,随着工业的发展,煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧释放出大量的热量,同时又产生了大量的二氧化碳,加之人口的巨量增长和对森林的不断砍伐,使地球大气中二氧化碳的含量增加了25%以上。

温室效应导致冰川融化二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比今天降低20℃;但是,超量的二氧化碳却使地球仿佛捂在一座玻璃暖棚里,温度会逐渐升高,这就是所谓的“温室效应”。

电脑模拟显示,在今后50年内,地球大气中的二氧化碳将增加1倍,地球气温将升高3~5℃,两极地区可能升高10℃。这就是说,地球气候将会明显变暖。

其实,除了二氧化碳,其他诸如臭氧、甲烷、氟利昂、一氧化二氮等都是大气温室效应的主要贡献者,它们被统称为“温室气体”。只是由于二氧化碳是大气中含量最多的温室气体,科学家才更关注于它。

现在,已有人将甲烷视作比二氧化碳更危险的温室气体,因为它会吸收地球表面的红外线,具有很强的阻止热扩散能力,因而对温室效应起了很大的推动作用。甲烷的来源十分广泛,在开采石油、天然气和煤的过程中,它是作为一种副产品进入大气中的。另外,世界各地的牛因肠胃气胀每天要排泄相当数量的甲烷,仅此一项,每年就要产生5000万吨甲烷。如果把世界上所有的牛、马、骆驼、羊、猪以及白蚁都加以计算,全世界每年至少要生产5亿吨甲烷。

目前,大气中的甲烷含量仍以每年1%~2%的速率增加,这使科学家们大伤脑筋,因为它的效率可能是二氧化碳的20倍。由于大部分甲烷来自自然过程,因此减少甲烷的散发可能比控制二氧化碳更为艰难。科学家们不无忧虑地指出:如果以目前的速度发展下去,几十年内甲烷的作用在温室效应中将占50%。

在太阳系中,金星处于水星和地球之间,它的直径、质量、密度和表面重力这几项数值与地球十分接近,因此,人们曾把金星视作地球的“孪生姐妹”,直到测量了金星的表面温度以后,才改变了这种看法。由于金星比地球离太阳更近,天文学家预料到它的温度会比地球高。但是,20世纪50年代,通过射电测量到金星的表面温度为300℃,使天文学家感到十分惊讶,因为这比他们预料的要高出上百摄氏度。之所以导致这种错误,是因为当时尚不知道金星的大气成分,没有考虑温室效应的缘故。其实,射电天文测量的温度值还偏低,20世纪60年代拉开的航天探测行星的序幕,才一识金星的“庐山真面目”。

1962年,美国“水手二号”金星探测器测量到金星的表面温度是480℃,这比离太阳更近的水星白昼温度还要高近50℃,是太阳系中最热的一颗行星。原来,这是金星大气温室效应的结果。金星大气成分97%是二氧化碳,这层厚厚的酸性云层虽然阻碍了太阳辐射的穿透,但更强烈地阻止了金星表面的热辐射散逸,形成了一个全球性的高效率“大温室”,使金星成为浓云下不见天日的热宫。此外,温室效应还使金星的昼夜温差甚小,夜间温度也降不下来多少,几乎和白天一样闷热,这一点和水星大不一样。

金星的今天会不会是地球的明天呢?科学家们似乎从金星上看到了地球的悲哀。

了解金星的温室效应,对我们如何防止地球气候变暖和环境恶化,应该说不无参考价值。温室效应造成的地球气温的升高,将会导致气候形态的重大改变,导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高。更令人担忧的是,气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,全世界将有不少沿海城市、岛屿、平原、低洼地区面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。

在正常气候下,地球上各种形态的水呈一种动态平衡。南北极以冰川的形式,储水极为丰富。南极冰层平均厚1700米,最厚处达4000米,储水量相当于全世界各大洲湖泊河流水量的200倍。假如南极冰川全部融化,全世界海平面将上升70米。即使仅融化1/10,也将使整个地球海平面上升约7米。根据预测,到21世纪中叶,地表温度升高1.5~4.5℃,海平面将上升0.25~1.4米。

当然,“几家欢乐几家愁”,温室效应给各个局部地区所带来的后果也不尽相同。以下是这些地区的可能后果:加拿大,安大略富庶的农田由于降雨量的减少引起粮食歉收;科罗拉多河,水位下降,在美国包括加利福尼亚在内的8个州,农业、供水、发电将遭到破坏;美国中西部,干热的夏天使农田遭到损害;西欧,温暖的墨西哥湾流可能不会受到温室效应的干扰;格陵兰岛,一些冰层溶化,使海平面升高0.15~0.3米;北极圈,在西伯利亚、阿拉斯加、白令海和加拿大群岛的港口成为不冻港,提高了商运能力;中国,边远地带的农田变得多雨,可提高产量;印度和孟加拉,这两个国家遭到更多的台风和洪水的袭击;非洲,热雨带向北移,干燥的乍得、苏丹和埃塞俄比亚变得湿润;南极洲,由于雪和冷雨的增加,使冰层加厚,并阻碍由于温室效应产生的海平面上升。

无论如何,二氧化碳在今天地球的温度上升过程中,起着举足轻重的作用,因此,人们称它为温室效应的“罪魁祸首”。在加拿大多伦多市召开的一次国际会议上,科学家们一致认为,在今后20年内,工业国家应将二氧化碳的释放量减少20%,不过以美国为首的一些国家则争辩道,这样会使他们付出昂贵的代价。

但是,英国和德国的三位经济学家所作的一项研究表明,发达国家大量减少二氧化碳的释放量并不会花很多费用,因为近年来工业国家的经济结构正在发生重要变化,工业部门都在逐步使用新设备对旧工厂进行更新换代,如果在更新设备的同时也考虑到二氧化碳的释放问题,岂非一举两得?

他们指出,新设备不仅可以更有效地利用燃料,减少二氧化碳的释放量,而且也会生产出质量更好的产品,从而提高工厂的经济效益;如果西方国家的政府能采取一些奖励措施,诸如通过征收二氧化碳税来鼓励工厂企业以更快的速度对旧设备进行更新换代,这不仅可减少二氧化碳的释放量,同时也可增加生产的竞争性,从长远看,这种措施将会使国家的经济受益。