物理性污染控制讲义新版.doc

物理性污染控制讲义 吉林大学环境与资源学院 环境工程系 主讲：孙文田 绪论 物理环境与环境物理学 各种物质都在以不同的运动形式进行能量的交换和转化，物质能量的交换和转化的过程，就构成了物理环境。人类生存于这种物理环境里，也影响着这种物理环境。比如由于人类进行大规模的工业生产并向大气释放大量温室气体，造成温室效应，使地球变暖，就是一个例子。环境物理学是在物理学的基础上发展起来的一门新兴学科，是环境科学的重要组成部分。 环境物理学主要研究范围是大自然中的物理变化引起人类生存环境的改变，污染物迁移及分布的规律，以及研究环境问题时所采用的物理原理与方法。其中最主要的是应用物理手段研究和解决在环境中存在的污染问题，物理污染的产生机理、发展变化、对人类的影响以及预防和治理对策等等，目的是为人类创造一个适宜的物理环境。物理性污染同化学性污染和生物性污染是不同的。化学性污染和生物性污染是环境中有了有害的物质和生物，或者是环境中的某些物质超过正常含量，而物理性的声、光、热、电磁场等在环境中是永远存在的，它们本身对人无害，只是环境中含量过高或过低而造成污染或异常现象。物理性污染是局部性的，同时在环境中不会有残余物质存在。物理环境和物理性污染的特征决定了环境物理学的研究特点。物理环境的声、光、热、电等要素对人类是必需的，因此决定了环境物理学不仅研究如何消除污染，更重要的是研究适宜于人类生活和工作的声、光、热、电等物理条件；物理性污染程度是由声、光、热、电等在环境中的量决定的，环境物理学的研究，要注重物理现象的定量研究。 环境物理学的研究领域是相当广阔的。人体作机械运动或者人体处在机械振动环境中所产生的物理效应和生理效应，也是环境物理学有待深入研究的内容。环境物理学将在对物理环境和物理性污染全面、深入研究的基础上，发展自身的理论和技术，形成一个完整的学科体系。,建立起世界上第一座发电站。从此,人类便大步迈进了电磁辐射的应用时代。现在我们已经知道,电磁作用力是自然界四种基本相互作用力之一。地球上生命的起源与繁殖, 完全依赖于太阳辐射的能量。我们不仅依靠阳光中的红外线获得温暖, 而且还以可见光提供照明, 方便生活, 体味五彩斑斓的世界。从科学角度来讲,没有阳光,就没有人类所需要的各种食物,人类就难以生存。当前,电视、电话、手机、电脑、因特网及绿色能源等科技成果, 已深入到我们工作和生活的方方面面。神奇的电磁波更让我们走进了信息高速公路的时代, 人们足不出户,瞬间即可分享全球人类的精神文明, 使地球村成为现实。总之, 电磁辐射给人带来了诸多的方便。但是, 如果使用不当, 电磁辐射就会成为电磁污染, 从而威胁人类的身体健康。 据专家介绍，电磁辐射到底对人体健康有没有影响的争论早在20年前就开始了。有的科学家认为，电磁辐射对人体确实有害。一份由11位美国电磁场学家历时9年完成的关于电磁场对人体健康影响的报告指出，数以百万计的人由于长期暴露在来自电缆和家庭电器的电磁辐射中，所面对患癌症和退化性疾病的危险正在增加。据报道，美国一科学家小组1999年一项必威体育精装版研究对比实验表明，每天接受2小时电磁辐射的小白鼠，大脑思维出现混乱，不能准确辩别方向，而对照组的小白鼠全部顺利游到对岸。但有的科学家则不以为然，他们指出，在同等条件下，为何只有个别人出现症状呢?科学界又提出热效应和非热效应之说。所谓热效应，就是高频电磁波直接对生物肌体细胞产生“加热”作用。由于它是穿透生物表层直接对内部组织“加热”，而生物体内部组织散热又困难，所以往往肌体表面看不出什么，可是其内部组织已严重“烧伤”。微波炉就是根据此原理加热食物的。专家指出，不同的人或者同一个人的不同器官对热效应的承受能力是不一样的。老人、儿童、孕妇属于敏感人群，而心脏、眼睛和生殖系统等属于敏感器官之列。至于非热效应，专家的解释是，电磁辐射作用于人体的辐射系统，影响新陈代谢及大脑电流，使人的行为发生变化及相关器官发生变化，并进而影响人的循环系统、免疫及生殖和代谢功能，严重的会诱发癌症。至今，科学家对电磁辐射于人体健康影响的研究仍在进一步探索之中。 目前，电磁辐射对人体有危害已是被众专家所公认。但凡事都有个度，只要控制在这个度的范围内，事态便会良好。电磁辐射防护标准在经历了较长时间的探讨后，至今没有全世界统一的标准。我国在考察了东西方各国的防护标准后，制定给出最敏感段标准对公众为40微瓦/平方厘米，比西方和国际上的标准还严格4倍。 环境物理学的分支学科 环境声学 是环境物理学的一个分支学科，研究声环境及其同人类活动的相互作用。人类生活的环境里有各种声波，用来传递信息和进行社会活动的，是人们需要的；而影响人的工作和休息，甚至危害人体的健康的，则是噪声。为了改善人类的声环境，保证语言清晰可懂，音乐优美动听,20世纪初,人们开始