书城科普读物青少年身边的环保丛书:环保与人类生活
47698300000038

第38章 烦人的噪音污染

什么是噪声污染随着近代工业的发展,环境污染也随着产生,噪声污染就是环境污染的一种,并已经成为一大危害。噪声污染与水污染、大气污染被看成是世界范围内3个主要环境问题。

噪声是发声体做无规则振动时发出的声音。

声音由物体振动引起,以波的形式在一定的介质(如固体、液体、气体)中进行传播。我们通常听到的声音为空气声。一般情况下,人耳可听到的声波频率为20~20000赫兹,称为可听声;低于20赫兹,称为次声波;高于20000赫兹,称为超声波。我们所听到声音的音调的高低取决于声波的频率,高频声听起来尖锐,而低频声给人的感觉较为沉闷。声音的大小是由声音的强弱决定的。从物理学的观点来看,噪声是由各种不同频率、不同强度的声音杂乱、无规律地组合而成;乐音则是和谐的声音。

判断一个声音是否属于噪声,仅从物理学角度判断是不够的,主观上的因素往往起着决定性的作用。例如,美妙的音乐对正在欣赏音乐的人来说是乐音,但对于正在学习、休息或集中精力思考问题的人可能是一种噪声。即使同一种声音,当人处于不同状态、不同心情时,对声音也会产生不同的主观判断,此时声音可能成为噪声或乐音。因此,从生理学观点来看,凡是干扰人们休息、学习和工作的声音,即不需要的声音,统称为噪声。当噪声对人及周围环境造成不良影响时,就形成噪声污染。

噪声的分类

噪声污染按声源的机械特点可分为:气体扰动产生的噪声、固体振动产生的噪声、液体撞击产生的噪声以及电磁作用产生的电磁噪声。

噪声按声音的频率可分为:小于400赫兹的低频噪声、400~1000赫兹的中频噪声及大于1000赫兹的高频噪声。

噪声污染噪声按时间变化的属性可分为稳态噪声、非稳态噪声、起伏噪声、间歇噪声、脉冲噪声等。

噪声有自然现象引起的(见自然界噪声),有人为造成的。故也分为自然噪声和人造噪声。

噪声的主要来源

1.交通噪声:包括机动车辆、船舶、地铁、火车、飞机等发出的噪声。由于机动车辆数目的迅速增加,使得交通噪声成为城市的主要噪声来源。

交通噪声污染

2.工业噪声:工厂的各种设备产生的噪声。工业噪声的声级一般较高,对工人及周围居民带来较大的影响。

3.建筑噪声:主要来源于建筑机械发出的噪声。建筑噪声的特点是强度较大,且多发生在人口密集地区,因此严重影响居民的休息与生活。

4.社会噪声:包括人们的社会活动和家用电器、音响设备发出的噪声。这些设备的噪声级虽然不高,但由于和人们的日常生活联系密切,使人们在休息时得不到安静,尤为让人烦恼,易引起邻里纠纷。

噪声的特性

噪声是一种公害,具有公害的特性;同时,它作为声音的一种,也具有声学特性。

噪声的公害特性

由于噪声属于感觉公害,所以它与其他有害有毒物质引起的公害不同。1.它没有污染物,即噪声在空中传播时并未给周围环境留下什么毒害性的物质;2.噪声对环境的影响不积累、不持久,传播的距离也有限;3.噪声声源分散,而且一旦声源停止发声,噪声也就消失。因此,噪声不能集中处理,需用特殊的方法进行控制。

噪声的声学特性

简单地说,噪声就是声音,它具有一切声学的特性和规律。但是噪声对环境的影响和它的强弱有关,噪声愈强,影响愈大。衡量噪声强弱的物理量是噪声级。

噪声的危害

噪声污染对人、动物、仪器仪表以及建筑物均构成危害,其危害程度主要取决于噪声的频率、强度及暴露时间。噪声危害主要包括:

噪声对听力的损伤

噪声对人体最直接的危害是听力损伤。人们在进入强噪声环境时,暴露一段时间,会感到双耳难受,甚至会出现头痛等感觉。离开噪声环境到安静的场所休息一段时间,听力就会逐渐恢复正常。这种现象叫做暂时性听阈偏移,又称听觉疲劳。但是,如果人们长期在强噪声环境下工作,听觉疲劳不能得到及时恢复,内耳器官可能会发生器质性病变,形成永久性听阈偏移,又称噪声性耳聋。若人突然暴露于极其强烈的噪声环境中,听觉器官会发生急剧外伤,引起鼓膜破裂出血,迷路出血,螺旋器从基底膜急性剥离,有可能使人耳完全失去听力,即出现爆震性耳聋。

有研究表明,噪声污染是引起老年性耳聋的一个重要原因。此外,听力的损伤也与生活的环境及从事的职业有关,如农村老年性耳聋发病率较城市低,纺织厂工人、锻工及铁匠与同龄人相比,听力损伤更多。

噪声能诱发多种疾病

因为噪声通过听觉器官作用于大脑中枢神经系统,以致影响到全身各个器官,故噪声除对人的听力造成损伤外,还会给人体其他系统带来危害。由于噪声的作用,会产生头痛、脑涨、耳鸣、失眠、全身疲乏无力以及记忆力减退等神经衰弱症状。长期在高噪声环境下工作的人与低噪声环境下的情况相比,高血压、动脉硬化和冠心病的发病率要高2~3倍。可见噪声会导致心血管系统疾病。噪声也可导致消化系统功能紊乱,引起消化不良、食欲不振、恶心呕吐,使肠胃病和溃疡病发病率升高。此外,噪声对视觉器官、内分泌机能及胎儿的正常发育等方面也会产生一定影响。在高噪声中工作和生活的人们,健康水平会逐年下降,对疾病的抵抗力减弱,诱发一些疾病,但也和个人的体质因素有关,不可一概而论。

噪声对正常生活和工作的干扰

噪声对人的睡眠影响极大,人即使在睡眠中,听觉也要承受噪声的刺激。噪声会导致多梦、易惊醒、睡眠质量下降等,突然的噪声对睡眠的影响更为突出。噪声会干扰人的谈话、工作和学习。实验表明,当人受到突然而至的噪声干扰一次,就要丧失4秒钟的思想集中。据统计,噪声会使劳动生产率降低10%~50%,随着噪声的增加,差错率会上升。由此可见,噪声会分散人的注意力,导致反应迟钝,容易疲劳,工作效率下降,差错率上升。噪声还会掩蔽安全信号,如报警信号和车辆行驶信号等,以致造成事故。

噪声对动物的影响

噪声能对动物的听觉器官、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化。噪声对动物的行为也有一定的影响,可使动物失去行为控制能力,出现烦躁不安、失去常态等现象,强噪声会引起动物死亡。鸟类在噪声中会出现羽毛脱落,影响产卵率等。

特强噪声对仪器设备和建筑结构的危害

实验研究表明,特强噪声会损伤仪器设备,甚至会使仪器设备失效。噪声对仪器设备的影响与噪声强度、频率以及仪器设备本身的结构与安装方式等因素有关。当噪声级超过150分贝时,会严重损坏电阻、电容、晶体管等元件。当特强噪声作用于火箭、宇航器等机械结构时,由于受声频交变负载的反复作用,会使材料产生疲劳现象而断裂,这种现象叫做声疲劳。

一般的噪声对建筑物几乎没有什么影响,但是噪声级超过140分贝时,对轻型建筑开始有破坏作用。例如,当超声速飞机在低空掠过时,在飞机头部和尾部会产生压力和密度突变,经地面反射后形成N形冲击波,传到地面时听起来像爆炸声,这种特殊的噪声叫做轰声。在轰声的作用下,建筑物会受到不同程度的破坏,如出现门窗损伤、玻璃破碎、墙壁开裂、抹灰震落、烟囱倒塌等现象。由于轰声衰减较慢,因此传播较远,影响范围较广。此外,在建筑物附近使用空气锤、打桩或爆破,也会导致建筑物的损伤。

噪音污染的防治

为了防止噪音,我国著名声学家马大猷教授曾总结和研究了国内外现有各类噪音的危害和标准,提出了3条建议:

1.为了保护人们的听力和身体健康,噪音的允许值在75~90分贝。

2.保障交谈和通讯联络,环境噪音的允许值在45~60分贝。

3.对于睡眠时间建议在35~50分贝。

噪声对人的影响和危害跟噪声的强弱程度有直接关系。在建筑物中,为了减小噪声而采取的措施主要是隔声和吸声。隔声就是将声源隔离,防止声源产生的噪声向室内传播。在马路两旁种树,对两侧住宅就可以起到隔声作用。在建筑物中将多层密实材料用多孔材料分隔而做成的夹层结构,也会起到很好的隔声效果。为消除噪声,常用的吸声材料主要是多孔吸声材料,如玻璃棉、矿棉、膨胀珍珠岩、穿孔吸声板等。材料的吸声性决定于它的粗糙性、柔性、多孔性等因素。另外,建筑物周围的草坪、树木等也都是很好的吸声材料,所以我们种植花草树木,不仅美化了我们生活和学习的环境,同时也防止了噪声对环境的污染。

我国心理学界认为,控制噪音环境,除了考虑人的因素之外,还须兼顾经济和技术上的可行性。充分的噪音控制,必须考虑噪音源、传音途径、受音者所组成的整个系统。控制噪音的措施可以针对上述三个部分或其中任何一个部分。噪音控制的内容包括:

1.降低声源噪音。工业、交通运输业可以选用低噪音的生产设备和改进生产工艺,或者改变噪音源的运动方式(如用阻尼、隔振等措施降低固体发声体的振动)。

2.在传音途径上降低噪音,控制噪音的传播,改变声源已经发出的噪音传播途径,如采用吸音、隔音、音屏障、隔振等措施,以及合理规划城市和建筑布局等。

3.受音者或受音器官的噪音防护,在声源和传播途径上无法采取措施,或采取的声学措施仍不能达到预期效果时,就需要对受音者或受音器官采取防护措施,如长期职业性噪音暴露的工人可以戴耳塞、耳罩或头盔等护耳器。

噪音控制在技术上虽然现在已经成熟,但由于现代工业、交通运输业规模很大,要采取噪音控制的企业和场所为数甚多,因此在防止噪音问题上,必须从技术、经济和效果等方面进行综合权衡。当然,具体问题应当具体分析。在控制室外、设计室、车间或职工长期工作的地方,噪音的强度要低;库房或少有人去的车间或空旷地方,噪音稍高一些也是可以的。总之,对待不同时间、不同地点、不同性质与不同持续时间的噪音,应有一定的区别。

防治噪声污染的一些办法:1.声音在传播中的能量是随着距离的增加而衰减的,因此使噪声源远离需要安静的地方,可以达到降噪的目的。2.声音的辐射一般有指向性,处在与声源距离相同而方向不同的地方,接收到的声音强度也就不同。不过多数声源以低频辐射噪声时,指向性很差;随着频率的增加,指向性就增强。因此,控制噪声的传播方向(包括改变声源的发射方向)是降低噪声尤其是高频噪声的有效措施。3.建立隔声屏障,或利用天然屏障(土坡、山丘),以及利用其他隔声材料和隔声结构来阻挡噪声的传播。4.应用吸声材料和吸声结构,将传播中的噪声声能转变为热能等。5.在城市建设中,采用合理的城市防噪声规划。此外,对于固体振动产生的噪声可采取隔振措施,以减弱噪声的传播。