環(huán)境物理性污染控制

前言

隨著社會的發(fā)展，人類改造自然、征服自然的能力也日益強(qiáng)大，人類的生活面貌日新月異，但人們的生存環(huán)境卻日益惡化，大氣、河流、土地的污染時刻困擾著人們的生活，城市被垃圾包圍，生物物種逐漸減少。同時，人們明顯地感覺到生活的環(huán)境日益嘈雜，城市溫室效應(yīng)和熱島效應(yīng)使城市日益燥熱；眩光、電磁波等干擾著人們的生活……這些聲、光、熱、電磁、放射性等是人們生活所必需的，構(gòu)成人們生活的物理環(huán)境，只是在它們的量過高或過低時，就形成物理性污染，會影響、干擾人們的生活、工作和學(xué)習(xí)，危害人類健康。研究物理環(huán)境同人類關(guān)系的科學(xué)稱為環(huán)境物理學(xué)，它是環(huán)境科學(xué)的一個分支學(xué)科，分成環(huán)境聲學(xué)、環(huán)境振動學(xué)、環(huán)境光學(xué)、環(huán)境熱學(xué)和環(huán)境電磁學(xué)等分支學(xué)科。人類的健康，需要適宜的物理環(huán)境，物理性污染必須進(jìn)行控制和治理，但長期以來同水污染、大氣污染等化學(xué)污染和生物污染相比，人們對物理性污染缺乏了解，資料和書籍也很有限，所以作為環(huán)保工作者，有責(zé)任和義務(wù)，將物理性污染的危害和防治的最新信息和發(fā)展動態(tài)呈現(xiàn)給大家，使人們通過本書的閱讀，引起對物理性污染的認(rèn)識和重視，并采取措施改善生存的物理環(huán)境，從而獲得更好的生活質(zhì)量。本書詳細(xì)論述了與人類生活密切相關(guān)的噪聲、振動、放射性、電磁、光、熱等要素的污染、對人類的影響及防范措施，還簡要介紹了污染物在大氣、水、土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及人們對物理性污染利用的最新的科研動態(tài)。本書信息量大，內(nèi)容全面，不僅包含了環(huán)境物理學(xué)的理論，而且圖表、數(shù)據(jù)豐富，具有較大的理論價值和較強(qiáng)的實(shí)用性。本書適用于高等學(xué)校環(huán)境工程專業(yè)、環(huán)境科學(xué)專業(yè)、市政工程等專業(yè)需要環(huán)境相關(guān)知識的專業(yè)作為教材，也適用于從事環(huán)境保護(hù)工作的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員參考。本書由哈爾濱工業(yè)大學(xué)張寶杰副教授、哈爾濱理工大學(xué)喬英杰副教授、哈爾濱工業(yè)大學(xué)趙志偉主編，深圳水務(wù)集團(tuán)陶濤、哈爾濱工業(yè)大學(xué)石玉明講師、哈爾濱師范大學(xué)李家云副教授擔(dān)任副主編。書中緒論由張寶杰、喬英杰編寫，第1章由張寶杰、李家云編寫，第2章由喬英杰、趙志偉編寫，第3章由喬英杰、張寶杰、陶濤編寫，第4章由張寶杰、石玉明、陶濤編寫，第5章由趙志偉、喬英杰編寫，第6章由趙志偉、李家云編寫，第7章由張寶杰、石玉明、陶濤編寫，第8章由趙志偉、張寶杰編寫。參加本書編寫的還有丁雷、郭芳、閆立龍、魏健、劉濤、張賀新、徐志偉、謝穎等，全書由張寶杰統(tǒng)編修改定稿，由哈爾濱工業(yè)大學(xué)馬放教授、中國海洋大學(xué)高忠文副教授主審。本書在編寫過程中引用了一些從事教學(xué)、科研和生產(chǎn)的同行撰寫的論文、講義、書籍、手冊等，在此一并表示感謝。本書在編寫過程中得到了哈爾濱工業(yè)大學(xué)市政環(huán)境工程學(xué)院姜安璽教授、宋金璞教授等老師的悉心指導(dǎo)，在此表示感謝。環(huán)境物理性污染控制領(lǐng)域還處于發(fā)展之中，由于編寫時間較短，篇幅有限，再加以編者的水平及知識面有限，書稿中疏忽與謬誤之處，懇請讀者予以批評指正。

內(nèi)容概要

本書詳細(xì)論述了與人類生活密切相關(guān)的噪聲、振動、放射性、電磁、光、熱等要素的污染以及這些污染對人類的影響和防范措施，還簡要介紹了污染物在大氣、水、土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律及人們對物理性污染利用的最新科研動態(tài)。本書信息量大，內(nèi)容全面，不僅包含了環(huán)境物理學(xué)的理論，而且圖表、數(shù)據(jù)豐富，具有較大的理論價值和較強(qiáng)的實(shí)用性。    本書適用于高等學(xué)校環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、市政工程等相關(guān)專業(yè)學(xué)生作為教材，也適用于從事環(huán)境保護(hù)工作的專業(yè)技術(shù)人員和管理人員參考。

書籍目錄

緒論  第一節(jié)  物理環(huán)境與環(huán)境物理性污染    一、天然物理環(huán)境    二、人工物理環(huán)境    三、物理學(xué)與環(huán)境污染的關(guān)系    四、物理性污染及特點(diǎn)  第二節(jié)  環(huán)境物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展    一、環(huán)境物理學(xué)產(chǎn)生    二、環(huán)境物理學(xué)的學(xué)科體系    三、環(huán)境物理學(xué)的現(xiàn)狀和發(fā)展第一章  噪聲污染控制  第一節(jié)  概述    一、聲音及其物理特性    二、噪聲、噪聲源的種類及特點(diǎn)  第二節(jié)  噪聲的物理度量    一、聲功率、聲強(qiáng)、聲壓    二、聲強(qiáng)級、聲壓級、聲功率級    三、聲壓級計算原理和方法    四、頻譜與頻譜分析  第三節(jié)  噪聲的評價與標(biāo)準(zhǔn)    一、噪聲的評價    二、噪聲的控制標(biāo)準(zhǔn)  第四節(jié)  噪聲的測量    一、測量儀器    二、噪聲污染的測量  第五節(jié)  噪聲控制技術(shù)——吸聲    一、吸聲材料    二、吸聲結(jié)構(gòu)    三、吸聲技術(shù)的應(yīng)用    四、吸聲降噪設(shè)計  第六節(jié)  噪聲控制技術(shù)——消聲器    一、消聲器聲學(xué)性能    二、消聲器的設(shè)計    三、阻性消聲器    四、抗性消聲器    五、阻抗復(fù)合式消聲器    六、微穿孔板消聲器    七、擴(kuò)散消聲器  第七節(jié)  噪聲控制技術(shù)——隔聲    一、隔聲性能的評價    二、單層密實(shí)均勻墻的隔聲性能    三、雙層均質(zhì)構(gòu)件的隔聲量    四、多層復(fù)合結(jié)構(gòu)    五、隔聲罩    六、隔聲間    七、隔聲屏  第八節(jié)  噪聲污染控制新技術(shù)    一、有源消聲    二、新型吸聲材料    三、“綠浪”降噪工程第二章  振動污染及其控制  第一節(jié)  概述    一、振動與振動污染    二、振動污染源  第二節(jié)  振動基礎(chǔ)    一、自由振動    二、波動的產(chǎn)生與傳播  第三節(jié)  振動測量    一、振動的主要參數(shù)    二、慣性測振儀原理    三、測量儀器    四、振動的測量    五、振動測量分析系統(tǒng)  第四節(jié)  振動評價及其影響    一、振動監(jiān)測技術(shù)一    二、振動的評價及其標(biāo)準(zhǔn)    三、振動危害及其影響  第五節(jié)  振動的控制    一、控制方式    二、采用控制技術(shù)  第六節(jié)  振動控制的材料分類和選擇    一、隔振材料和元件    二、阻尼材料第三章  放射性污染防治  第一節(jié)  放射性污染    一、輻射劑量學(xué)基本概念    二、放射性污染特點(diǎn)    三、環(huán)境中放射性的來源    四、我國核輻射環(huán)境現(xiàn)狀    五、放射性污染的危害  第二節(jié)  放射性污染監(jiān)測與防治標(biāo)準(zhǔn)    一、放射性監(jiān)測    二、放射性評價    三、放射性污染控制標(biāo)準(zhǔn)  第三節(jié)  放射性廢物的處理與處置    一、放射性廢物特點(diǎn)與分類    二、氣載和液體低中放廢物的處理    三、高放廢液的處理    四、低中放廢物固化技術(shù)  第四節(jié)  土壤中放射性污染的防治    一、放射性物質(zhì)在土壤中的遷移    二、土壤放射性污染的環(huán)境生態(tài)效應(yīng)    三、土壤放射性污染的植物修復(fù)    四、土壤放射性污染的微生物修復(fù)  第五節(jié)  水體中的放射性污染  第六節(jié)  室內(nèi)放射性污染的防治    一、室內(nèi)放射性污染    二、室內(nèi)放射性污染的防治第四章  電磁輻射污染  第一節(jié)  環(huán)境電磁學(xué)  第二節(jié)  電磁輻射的基礎(chǔ)知識    一、電場與電場強(qiáng)度    二、磁場與磁場強(qiáng)度    三、電磁場與電磁波    四、射頻電磁場    五、場區(qū)分類及特點(diǎn)    六、電磁污染的量度單位  第三節(jié)  電磁輻射的來源、傳播途徑及其危害    一、電磁污染源    二、電磁波傳播途徑    三、電磁輻射的危害    四、移動電話電磁波的危害與防治    五、電腦的輻射污染  第四節(jié)  電磁輻射的測量及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)    一、電磁輻射的測量    二、電磁輻射相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)  第五節(jié)  電磁輻射污染及其防治    一、電磁輻射防護(hù)措施    二、電磁輻射防護(hù)與治理技術(shù)措施的基本原則    三、高頻設(shè)備的電磁輻射防護(hù)    四、廣播、電視發(fā)射臺的電磁輻射防護(hù)    五、微波設(shè)備的電磁輻射防護(hù)第五章  環(huán)境熱污染及其防治  第一節(jié)  熱環(huán)境    一、環(huán)境中的熱量來源    二、太陽輻射能量的影響因素    三、熱環(huán)境換熱方程    四、熱量平衡    五、人體自身的熱量調(diào)節(jié)方式    六、高溫環(huán)境    七、高溫?zé)岘h(huán)境的防護(hù)    八、環(huán)境溫度的測量方法和生理熱環(huán)境指標(biāo)  第二節(jié)  溫室效應(yīng)    一、溫室效應(yīng)的定義    二、溫室效應(yīng)原理    三、溫室效應(yīng)理論    四、溫室效應(yīng)的加劇    五、全球變暖    六、溫室效應(yīng)的防治  第三節(jié)  熱島效應(yīng)    一、城市熱島效應(yīng)    二、城市熱島效應(yīng)的成因    三、城市熱島效應(yīng)的影響    四、城市熱島效應(yīng)的防治  第四節(jié)  環(huán)境熱污染及其防治    一、熱污染的形成    二、水體熱污染    三、大氣熱污染  第五節(jié)  熱污染控制技術(shù)    一、節(jié)能技術(shù)與設(shè)備    二、生物能技術(shù)    三、二氧化碳固定技術(shù)第六章  環(huán)境光污染及其防治  第一節(jié)  光環(huán)境    一、人與光環(huán)境    二、光源及其類型  第二節(jié)  照明單位及度量    一、照明單位    二、照度和明度的測量單位及定義    三、測量儀器  第三節(jié)  光污染的危害和防治    一、光污染的產(chǎn)生    二、光污染的危害    三、光污染的防治措施  第四節(jié)  眩光的產(chǎn)生、危害、防治    一、眩光的產(chǎn)生    二、眩光的分類    三、眩光的危害    四、眩光的防治  第五節(jié)  光環(huán)境的評價標(biāo)準(zhǔn)    一、適當(dāng)?shù)恼斩人?   二、避免耀目光源的照射    三、適宜的光色    四、充足的日照時間第七章  污染物在環(huán)境中的遷移擴(kuò)散規(guī)律  第一節(jié)  環(huán)境空氣動力學(xué)與大氣污染物運(yùn)動規(guī)律    一、大氣中污染物的轉(zhuǎn)化    二、污染物在大氣中的擴(kuò)散規(guī)律  第二節(jié)  水體物理凈化作用與水中污染物遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律    一、水體中污染物的遷移與轉(zhuǎn)化    二、水質(zhì)模型  第三節(jié)  土壤的自凈與污染物在土壤中的遷移規(guī)律    一、土壤的組成和基本性質(zhì)    二、污染物在土壤中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律第八章  物理性污染的綜合應(yīng)用  第一節(jié)  噪聲的應(yīng)用    一、有源消聲    二、噪聲能量的利用    三、噪聲在探測中的應(yīng)用    四、噪聲在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用    五、噪聲在醫(yī)療、保健方面的應(yīng)用    六、噪聲在其他方面的應(yīng)用  第二節(jié)  電磁波輻射及其應(yīng)用    一、在軍工領(lǐng)域中的應(yīng)用    二、在環(huán)境領(lǐng)域中的應(yīng)用    三、在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的應(yīng)用    四、微波輻射技術(shù)的應(yīng)用    五、通信方面的應(yīng)用    六、其他方面的應(yīng)用  第三節(jié)  核技術(shù)的應(yīng)用    一、核技術(shù)在環(huán)境工程中的應(yīng)用    二、核技術(shù)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用    三、核技術(shù)在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用  第四節(jié)  余熱利用與環(huán)境改善    一、余熱利用簡介    二、余熱利用與環(huán)境改善    三、余熱利用新技術(shù)  第五節(jié)  光的認(rèn)識與應(yīng)用    一、在軍工領(lǐng)域中的應(yīng)用    二、光子技術(shù)在農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)中的應(yīng)用    三、光子學(xué)在環(huán)境保護(hù)中的應(yīng)用    四、其他方面的應(yīng)用參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：還應(yīng)指出，電波不僅可以干擾和它同頻或臨頻的設(shè)備，而且還可以干擾比它頻率高得多的設(shè)備，也可以干擾比它頻率低得多的設(shè)備。其對無線電設(shè)備造成的干擾危害是相當(dāng)嚴(yán)重的，必須對此嚴(yán)加限制。2.電磁輻射對易爆物質(zhì)和裝置的危害火藥、炸藥及雷管等都具有較低的燃燒能點(diǎn)，遇到摩擦、碰撞、沖擊等情況，很容易發(fā)生爆炸，同樣在輻射能作用下，也可以發(fā)生意外的爆炸。另一方面，許多常規(guī)兵器采用電器引爆裝置，如遇高電平的電磁感應(yīng)和輻射，可能造成控制機(jī)構(gòu)的誤動，從而使裝置失靈，發(fā)生意外的爆炸。如高頻輻射強(qiáng)場能夠使導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)控制失靈，電爆管的效應(yīng)提前或滯后。3.電磁輻射對揮發(fā)性物質(zhì)的危害揮發(fā)性液體和氣體，例如酒精、煤油、液化石油氣、瓦斯等易燃物質(zhì)，在高電平電磁感應(yīng)和輻射作用下，可發(fā)生燃燒現(xiàn)象，特別是在經(jīng)典危害方面尤為突出。4.電磁輻射對通信電子設(shè)備的危害高強(qiáng)度的電磁輻射會造成通信電子設(shè)備的物理性損害。（1）對固體電路的損壞固體電路對電平、電壓以及電流的變化率非常敏感。以晶體管擊穿數(shù)據(jù)為例說明此情況。由于旋轉(zhuǎn)或掃描天線產(chǎn)生的電磁輻射瞬間（通常在幾毫秒內(nèi)）擊穿晶體管，所以其本身就存在著一定的危險性。因此，經(jīng)常發(fā)生繼電器觸點(diǎn)、電線耦合器等元件因感應(yīng)電磁過高引起電弧和電暈放電而損壞的現(xiàn)象。（2）對電子元器件的損害電磁輻射對電子元器件的損壞與輻射的類型、照射時間、電平的大小、電磁場性質(zhì)及其他因素有關(guān)。通常受損的是電路器件，如二極管、三極管等。（二）電磁輻射對人體健康的傷害和影響1.電磁輻射對人體健康的傷害和影響電磁輻射對人體的危害與波長有關(guān)。長波對人體影響較小，隨著波長的減小，對人體的危害逐漸加強(qiáng)，而微波的危害最大。一般認(rèn)為，微波輻射對內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)有影響，小劑量短時間有興奮作用，大劑量長時間的作用是抑制作用。另外，微波輻射可以使毛細(xì)血管細(xì)胞的胞體內(nèi)的小泡增多，使胞肌作用加強(qiáng)，導(dǎo)致血腦屏障滲透性增高。一般來說，這種增強(qiáng)是對人體不利的。電磁輻射尤其是微波對人體的健康有不利影響，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。（1）能誘發(fā)癌癥并加速人體的癌細(xì)胞增殖大部分實(shí)驗(yàn)動物經(jīng)過微波照射后，可以使癌的發(fā)生幾率增高。調(diào)查表明，在2mGs（1GS－10）以上的電磁波照射中，人體患白血病是正常人的2.93倍，肌肉癌為正常的3.26倍。一些微生物專家的實(shí)驗(yàn)表明，電磁波可以使人體內(nèi)的微粒細(xì)胞的染色體發(fā)生突變和有絲分裂異常，而使某些組織出現(xiàn)病理增生過程，使正常的細(xì)胞變成癌細(xì)胞。

編輯推薦

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