噪聲污染
(一)噪聲
噪聲是聲音的一種。從物理角度看,噪聲是由聲源作無(wú)規(guī)則和非周期性振動(dòng)產(chǎn)生的聲音。從環(huán)境保護(hù)角度看,噪聲是指那些人們不需要的、令人厭惡的或?qū)θ祟惿詈凸ぷ饔蟹赖K的聲音。噪聲不僅有其客觀的物理特性,還依賴主觀感覺(jué)的評(píng)定。如在聽(tīng)音樂(lè)時(shí),悅耳的歌聲不是噪聲,而在老師講課的課堂上,高音播放的音樂(lè)只能算是
噪聲。
(二)噪聲的特點(diǎn)
我們生活的空間,充滿各類聲音,有些聲音弱如蟲鳴;有些則強(qiáng)如炮轟;有些聲音尖如汽笛;有些又沉如悶雷;有些聲音悅耳動(dòng)聽(tīng);有些卻吵鬧難忍。聲音的性質(zhì)是如何確定的呢?原來(lái)聲音的大或小,與“聲壓”有關(guān);聲音的尖或沉,與“音頻”高低有關(guān);聲音是悅耳還是吵雜,與“音調(diào)”是否和諧有關(guān)。
(1)音頻 音頻就是聲音的頻率。一個(gè)振動(dòng)蕩物體,每秒鐘振動(dòng)的次數(shù)為該物體的振動(dòng)頻率,頻率的單位為赫茲。一般地說(shuō),振動(dòng)頻率在20赫茲到20000赫茲之間的的波動(dòng)人類是可以聽(tīng)到的,因此稱為聲波,聲波的振源叫作聲源。20赫茲以下和20000赫茲以上分別屬于次聲和超聲的范圍,人耳不能聽(tīng)到。在聲波范圍內(nèi),隨著頻率的增加音調(diào)由低變高,但是在不同頻段,人耳的感受力并不一致。一般情況下,音頻在1000赫茲以下,隨頻率降低,聽(tīng)覺(jué)會(huì)逐漸遲鈍,因此,人耳對(duì)低頻噪聲較容易忍受,而對(duì)高頻噪聲則感覺(jué)較敏銳,耐受力差。若長(zhǎng)期生活在偏高頻率的巨響環(huán)境中,會(huì)引起耳朵部分或嚴(yán)重失聰。
(2)聲壓 聲音在空氣中能夠傳播出去,是由于振動(dòng)物體通過(guò)振動(dòng)造成周圍空氣的局部壓強(qiáng)變化,這個(gè)壓強(qiáng)變化使周圍空氣產(chǎn)生局部的密度變化,局部密度變化又造成較遠(yuǎn)部分空氣壓強(qiáng)的變化,如此下去,就把這個(gè)壓強(qiáng)變化向更遠(yuǎn)的部分傳遞出去,這樣就造成了聲音的傳播。在聲音傳播過(guò)程中,空氣壓強(qiáng)相對(duì)于大氣壓強(qiáng)的壓強(qiáng)變化,稱為聲壓,其單位為帕(Pa)。人類的聽(tīng)覺(jué)領(lǐng)域相當(dāng)廣闊,平均大約是從2×10-5-20帕左右。也就是說(shuō),我們能聽(tīng)到一個(gè)最強(qiáng)盛源的音量,有可能是一個(gè)最弱聲源的20萬(wàn)倍。為了方便表達(dá)起見(jiàn),科學(xué)工作者一般以聲壓倒對(duì)數(shù)式作為表達(dá)單位,即用聲壓級(jí)來(lái)表達(dá)聲量的大小。聲壓級(jí)的單位為分貝。我們?nèi)粘I钪兴?tīng)到底聲音,其聲壓級(jí)在0-140分貝左右。噪聲的強(qiáng)度也是用聲壓級(jí)來(lái)表示的。正常人的聽(tīng)覺(jué)所能感到的最小聲級(jí)為1分貝。輕聲耳語(yǔ)約為30分貝。相距1米左右的會(huì)話語(yǔ)言約為60分貝。公共汽車中約為80分貝。重型載重車、織布車間、地鐵內(nèi)噪聲約為100分貝。使人耳痛的聲壓級(jí)界限叫人耳閥,數(shù)值為120分貝。大炮轟鳴、噴氣機(jī)起飛約為130分貝。
噪聲的來(lái)源
噪聲的來(lái)源主要有三種,它們是交通噪聲、工業(yè)噪聲和生活噪聲。
交通噪聲
交通噪聲主要是由交通工具在運(yùn)行時(shí)發(fā)出來(lái)的。如汽車、飛機(jī)、火車等都是交通噪聲源。調(diào)查表明,機(jī)動(dòng)車輛噪聲占城市交通噪聲的855。車輛噪聲的傳播與道路的多少及交通量度大小有密切關(guān)系。在通路狹窄、兩旁高層建筑物櫛比的城市中,噪聲來(lái)回反射,顯得更加吵鬧。同樣的噪聲源在街道上較空曠地上,聽(tīng)起來(lái)要大5-10分貝。在機(jī)動(dòng)車輛中,載重汽車、公共汽車等重型車輛的噪聲在89-92分貝,而轎車、吉普車等輕型車輛噪聲約有82-85分貝,以上聲級(jí)均為距車7.5米處測(cè)量。汽車速度與噪聲大小也有較大關(guān)系,車速越快,噪聲越大,車速提高1倍,噪聲增加6-10分貝。表2-2說(shuō)明各類機(jī)動(dòng)車噪聲大小與行駛速度的關(guān)系。
汽車噪聲主要來(lái)自汽車排氣噪聲。若不加消聲器,噪聲可達(dá)100分貝以上。其次為引擎噪聲和輪胎噪聲,引擎噪聲在汽車正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),可達(dá)90分貝以上,而輪胎噪聲在車速為90公里/時(shí)以上時(shí),可達(dá)95分貝左右。因此,在排氣系統(tǒng)中加上消聲器,可使汽車排氣噪聲降低20-30分貝。在引擎方面,以汽油引擎代替柴油引擎,可以降低引擎噪聲6-8分貝。
此外,接近城市中心的鐵路客貨運(yùn)站,由于來(lái)往列車都要在市區(qū)內(nèi)穿行,因而影響較大,尤其是在客流量大時(shí),其影響是不容忽視。地下鐵路的噪聲來(lái)源與火車相似。因車輛在地道內(nèi)行駛,噪聲不易散失,對(duì)車廂內(nèi)的人干擾較大。據(jù)英國(guó)實(shí)
測(cè),車廂內(nèi)開窗時(shí)噪聲高達(dá)102分貝。
飛機(jī)運(yùn)輸噪聲
水陸交通運(yùn)輸噪聲,雖然影響面廣,但從直接造成顯著的危害來(lái)說(shuō),還是空運(yùn)的噪聲。飛機(jī)處在內(nèi)燃機(jī)時(shí)期,空運(yùn)噪聲并不突出。但在噴氣機(jī)出現(xiàn)后,空運(yùn)噪聲才漸漸地產(chǎn)生較大的影響。這一方面是噴氣機(jī)噪聲聲級(jí)較大,另一方面也是空運(yùn)日趨繁忙的結(jié)果。事實(shí)上,機(jī)場(chǎng)不僅是飛機(jī)升降時(shí)產(chǎn)生噪聲,而且機(jī)場(chǎng)地勤保養(yǎng)和飛機(jī)試運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的噪聲,對(duì)附近居民的影響非常大。當(dāng)大型噴氣客機(jī)起飛時(shí),跑道兩側(cè)1千米內(nèi)語(yǔ)言通訊都受到干擾,4千米范圍內(nèi)人民不能休息和睡眠。
工業(yè)噪聲
工業(yè)噪聲主要來(lái)自生產(chǎn)和各種工作過(guò)程中機(jī)械振動(dòng)、摩擦、撞擊以及氣流擾動(dòng)而產(chǎn)生的聲音。城市中各種工廠的生產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)以及市政和建筑施工所造成的噪聲振動(dòng),其影響雖然不及交通運(yùn)輸廣,但局部地區(qū)的污染卻比交通運(yùn)輸嚴(yán)重得多。因此,這些噪聲振動(dòng)對(duì)周圍環(huán)境的影響也應(yīng)予重視。
生活噪聲
生活噪聲主要指街道和建筑物內(nèi)部各種生活設(shè)施、人群活動(dòng)等產(chǎn)生的聲音。如在居室中,兒童哭鬧,大聲播放收音機(jī)、電視和音響設(shè)備;戶外或街道人聲喧嘩,宣傳或做廣告用高音喇叭等。這些噪聲又可以分為居室噪聲和公共場(chǎng)所噪聲兩類,它們一般在80分貝以下,對(duì)人沒(méi)有直接生理危害,但都能干擾人們交談、工作、學(xué)習(xí)和休息。
噪聲的危害與防治
(一)噪聲的危害
科學(xué)家們已經(jīng)全面研究了噪聲對(duì)生物和人類的影響。如小白鼠在160分貝的環(huán)境中,幾分鐘就會(huì)死亡。人在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)5米處,幾分鐘就變成聾子。一般認(rèn)為40分貝是正常的環(huán)境聲音,在此以上就是有害的噪聲。
噪聲的危害/概括起來(lái)有以下幾個(gè)方面。
(1)噪聲對(duì)睡眠的干擾 人類有近1/3的時(shí)間是在睡眠中度過(guò)的。睡眠是人類消除疲勞、恢復(fù)體力、維持健康的一個(gè)重要條件。但環(huán)境噪聲會(huì)使人不能安眠或被驚醒,在這方面,老人和病人對(duì)噪聲干擾更為敏感。當(dāng)睡眠被干擾后,工作效率和健康都會(huì)受到影響。研究結(jié)果表明:連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉(zhuǎn),使人多夢(mèng),并使熟睡的時(shí)間縮短;突然的噪聲可以使人驚醒。一般來(lái)說(shuō),40分貝大連續(xù)噪聲可使10%的人受到影響;70分貝可影響50%;而突發(fā)動(dòng)噪聲在40分貝時(shí),可使10%的人驚醒,到60分貝時(shí),可使70的人驚醒。長(zhǎng)期干擾睡眠會(huì)造成失眠、疲勞無(wú)力、記憶力衰退,以至產(chǎn)生神經(jīng)衰弱癥候群等。在高噪聲環(huán)境里,這種病的發(fā)病率可達(dá)50^-60%以上。
(2)噪聲對(duì)語(yǔ)言交流的干擾 噪聲對(duì)語(yǔ)言交流的影響,來(lái)自噪聲對(duì)聽(tīng)力的影響。這種影響,輕則降低交流效率,重則損傷人們的語(yǔ)言聽(tīng)力。研究表明,30分貝以下屬于非常安靜的環(huán)境,如播音室、醫(yī)院等應(yīng)該滿足這個(gè)條件。40分貝是正常的環(huán)境,如一般辦公室應(yīng)保持這種水平。50-60分貝則屬于較吵的環(huán)境,此時(shí)腦力勞動(dòng)受到影響,談話也受到干擾。當(dāng)打電話時(shí),周圍噪聲達(dá)65分貝則對(duì)話有困難;在80分貝時(shí),則聽(tīng)不清除。在噪聲達(dá)80-90分貝時(shí),距離約0.15米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(tīng)覺(jué) 人短期處于噪聲環(huán)境時(shí),即使離開噪聲環(huán)境,耳朵也會(huì)造成短期的聽(tīng)力下降,但當(dāng)回到安靜環(huán)境時(shí),經(jīng)過(guò)較短的時(shí)間即可以恢復(fù)。這種現(xiàn)象叫聽(tīng)覺(jué)適應(yīng)。如果長(zhǎng)年無(wú)防護(hù)地在較強(qiáng)的噪聲環(huán)境中工作,在離開噪聲環(huán)境后聽(tīng)覺(jué)敏感性的恢復(fù)就會(huì)延長(zhǎng),經(jīng)數(shù)小時(shí)或十幾小時(shí),聽(tīng)力可以恢復(fù)。這種可以恢復(fù)聽(tīng)力的損失稱為聽(tīng)覺(jué)疲勞。隨著聽(tīng)覺(jué)疲勞的加重會(huì)造成聽(tīng)覺(jué)機(jī)能恢復(fù)不全。因此,預(yù)防噪聲性耳聾首先要防止疲勞的發(fā)生。一般情況下,85分貝以下的噪聲不至于危害聽(tīng)覺(jué),而85分貝以上則可能發(fā)生危險(xiǎn)。統(tǒng)計(jì)表明,長(zhǎng)期工作在90分貝以上的噪聲環(huán)境中,耳聾發(fā)病率明顯增加。
國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)于1971年曾公布0-45年等速連續(xù)噪聲A聲級(jí)與噪聲性耳聾病率的關(guān)系。
0-45年等效連續(xù)噪聲A聲級(jí)與噪聲性耳聾發(fā)病率的關(guān)系(%)
(4)噪聲可引起多種疾病 噪聲除了損傷聽(tīng)力以外,還會(huì)引起其他人身?yè)p害。噪聲可以引起心緒不寧、心情緊張、心跳加快和血壓增高。噪聲還會(huì)使人的唾液、胃液分泌減少,胃酸降低,從而易患胃潰瘍和十二指腸潰瘍。一些工業(yè)噪聲調(diào)查結(jié)果指出,勞動(dòng)在高噪聲條件下的鋼鐵個(gè)人和機(jī)械車間個(gè)人比安靜條件下的個(gè)人循環(huán)系統(tǒng)發(fā)病率高。在強(qiáng)聲下,高血壓的人也多。不少人認(rèn)為,20世紀(jì)生活中的噪聲是造成心臟病的原因之一。長(zhǎng)期在噪聲環(huán)境下工作,對(duì)神經(jīng)功能也會(huì)造成障礙。實(shí)驗(yàn)室條件下人體實(shí)驗(yàn)證明,在噪聲影響下,人腦電波可發(fā)生變化。噪聲可引起大腦皮層興奮和抑制的平衡,從而導(dǎo)致條件下反射的異常。有的患者會(huì)引起頑固性頭痛、神經(jīng)衰弱和腦神經(jīng)機(jī)能不全等。癥狀表現(xiàn)與接觸的噪聲強(qiáng)度有很大關(guān)系。例如,當(dāng)噪聲在80-85分貝時(shí),往往很易激動(dòng)、感覺(jué)疲勞,頭痛多在顳額區(qū);95-120分貝時(shí),作業(yè)個(gè)人常前頭部鈍性痛,并伴有易激動(dòng)、睡眠失調(diào)、頭暈、記憶力減退;噪聲強(qiáng)到140-150分貝時(shí)不但引起耳病,而且發(fā)生恐懼和全身神經(jīng)系統(tǒng)緊張性增高。
噪聲防治及管理措施
對(duì)噪聲污染的防治,一方面依靠噪聲控制技術(shù)的發(fā)展,另一方面還有賴于立法管理和政府的行政措施。特別是環(huán)境噪聲源的管理,對(duì)防治噪聲污染至關(guān)重要。