王川wangchuan437126.com15598249510 内蒙古大学环境与资源学院内蒙古大学环境与资源学院物理性污染控制物理性污染控制1主要参考书目1.陈杰瑢 主编. 物理性污染控制.高等教育出版社2.孙兴滨，闫立龙，张宝杰 主编. 环境物理性污染控制.化学工业出版社2引引 言言环境污染分为三大类型：环境污染分为三大类型：化学性污染化学性污染生物性污染生物性污染物理性污染物理性污染 环环境境污污染染日日益益严严重重，污污染染防防治治问问题题越越来来越越受受到到人人们们的的重重视视，人人们们开开始始采采用用各各种种技技术术手手段段控控制制污染以拯救自己。污染以拯救自己。3化化学学性性污染染、生生物物性性污染染是是环境境中中有有了了有有害害物物质 和和生生物物，或或者者环境境中中的的某某些些物物质超超过正正常常含含量量。化学性化学性污染、生物性染、生物性污染是物染是物质的的污染。染。化学性化学性污染和生物性染和生物性污染染4物理性污染是能量的污染物理性污染是能量的污染5物理性污染控制物理性污染控制噪声噪声电磁辐射电磁辐射放射性放射性热污染热污染光污染光污染知识结构体系图知识结构体系图振动振动物理学：力、热、光、电、声、原子物理6第一节第一节 物理环境与环境物理学物理环境与环境物理学一、物理环境一、物理环境二、环境物理学的产生和发展二、环境物理学的产生和发展三、环境物理学的学科体系三、环境物理学的学科体系四、环境物理学的研究特点四、环境物理学的研究特点第一章第一章 绪绪 论论7第一节第一节 物理环境与环境物理学物理环境与环境物理学一、一、 物理环境物理环境 自然界中各种物质在自然界中各种物质在重力场、地磁重力场、地磁场、电场、辐射场场、电场、辐射场中以不同运动形式中以不同运动形式进行进行能量交换和转化能量交换和转化。物质能量交换。物质能量交换和转化过程即构成了物理环境。和转化过程即构成了物理环境。8物理环境是人类生存环境的重要组成部分物理环境是人类生存环境的重要组成部分o大气环境大气环境o水环境水环境o土壤环境土壤环境o生物环境生物环境o人居环境人居环境o物理现象物理现象91、物理环境的分类物理环境的分类o天然物理环境天然物理环境: 即原生物理环境，从地球诞即原生物理环境，从地球诞生就存在。生就存在。风、雨、地震、海啸产生的自然声和振动，地磁场，火山爆发，风、雨、地震、海啸产生的自然声和振动，地磁场，火山爆发，太阳黑子，雷电，天然放射性核素等。太阳黑子，雷电，天然放射性核素等。o人工物理环境人工物理环境: 人类活动的物理因素干预天人类活动的物理因素干预天然物理环境所产生的次生物理环境。然物理环境所产生的次生物理环境。人工噪声环境、振动环境、电磁辐射、放射性环境污染、热污染、人工噪声环境、振动环境、电磁辐射、放射性环境污染、热污染、光污染光污染10p 自然声环境：风声、雨声、雷电声、虫鸣鸟叫自然声环境：风声、雨声、雷电声、虫鸣鸟叫（1）天然物理环境）天然物理环境11o自然振动环境：地震、海啸、自然振动环境：地震、海啸、火山爆发火山爆发、台风、台风12o自然电磁环境：地磁场（鸟类导航；睡眠）、自然电磁环境：地磁场（鸟类导航；睡眠）、太阳黑子活动的磁暴太阳黑子活动的磁暴13o自然光环境自然光环境: :太阳光、星光、月光、太阳光、星光、月光、极光极光14o天然放射性天然放射性：岩石矿物：岩石矿物o热环境热环境：太阳辐射、地热：太阳辐射、地热15（2）人工物理环境）人工物理环境o人工声环境：人工声环境：n语音交流、优美的歌声和音乐语音交流、优美的歌声和音乐构成了人类构成了人类需要的人工声环境；需要的人工声环境；n交通工具声音、闹市吵杂声、工厂工地机械作交通工具声音、闹市吵杂声、工厂工地机械作业声音、业声音、人工噪声环境人工噪声环境16o人工振动环境：人工振动环境：n施工现场：施工现场：工地打桩机工地打桩机、振动机；矿山爆破；、振动机；矿山爆破；n工业：锻压、空气压缩机械等引起的振动；工业：锻压、空气压缩机械等引起的振动；n交通运输：重型卡车引起公路振动、桥梁共振；交通运输：重型卡车引起公路振动、桥梁共振；火车、轮船、汽车的火车、轮船、汽车的“颠簸颠簸”（乘客晕车）（乘客晕车）17o人工电磁场：人工电磁场：n广播电视塔；广播电视塔；n卫星通信系统地面站；卫星通信系统地面站；n雷达站；雷达站；n输电设施；输电设施；n家用电器；家用电器；n手机；手机；n181920o人工放射性环境：人工放射性环境：n核医学：核医学：X光，光，CT，放疗，放疗，n农业育种；农业育种；n核武器试验；核武器试验；n核工业；核电站；核废料；核工业；核电站；核废料；n21医疗射线检查医疗射线检查工业无损探伤工业无损探伤22核爆炸核爆炸232425人工热环境：人工热环境：o适宜人类生活的温度范围很窄，为了适应自然适宜人类生活的温度范围很窄，为了适应自然界剧烈的寒暑温度变化，发明了房屋、空调、界剧烈的寒暑温度变化，发明了房屋、空调、火炉火炉o现在工业生产和人类生活排放废热；城市化导现在工业生产和人类生活排放废热；城市化导致城市气温变化（热岛效应），造成热污染。致城市气温变化（热岛效应），造成热污染。26桑拿比赛桑拿比赛炼钢车间炼钢车间27o人工光环境人工光环境：电光源的发展和普及，形成了：电光源的发展和普及，形成了人工光环境。人工光环境。n灯光，让人的生命灯光，让人的生命“延长延长”。n城市景观灯光，让城市更美丽城市景观灯光，让城市更美丽n建筑物外墙玻璃幕墙，增加了都市的现代化气建筑物外墙玻璃幕墙，增加了都市的现代化气息息o但是，但是，量、时、空量、时、空 特性不合适，就是污染。特性不合适，就是污染。282930巴黎巴黎香港香港31（一）环境物理学（一）环境物理学o环环境境物物理理学学是是研研究究物物理理环环境境同同人人类类的的相相互互作作用用关关系的科学。系的科学。n物物理理环环境境：声声、光光、热热、振振动动、电电磁磁场场和和射射线等线等n相相互互作作用用：人人类类生生存存于于它它所所适适应应的的物物理理环环境境，也影响着这种物理环境。也影响着这种物理环境。n在在物物理理学学基基础础上上发发展展起起来来的的一一门门新新兴兴学学科科，是环境科学的重要组成部分。是环境科学的重要组成部分。二、环境物理学的产生和发展二、环境物理学的产生和发展32o环境物理学主要研究声、光、热、振动、电环境物理学主要研究声、光、热、振动、电离辐射（核辐射）、电磁辐射对人类的影响，离辐射（核辐射）、电磁辐射对人类的影响，以及消除影响的技术途径和控制措施。以及消除影响的技术途径和控制措施。33（二）环境物理学的产生和发展（二）环境物理学的产生和发展o20世世纪初初，研研究究声声、振振动、电磁磁辐射射、放放射射性性、热、光光对人人类生生活活工工作作的的影影响响，创造造建建筑筑物物内内部适宜的物理部适宜的物理环境境建筑物理学（室内）。建筑物理学（室内）。o20世世纪50年年代代后后，物物理理性性污染染对人人类造造成成的的危危害越来越害越来越严重重环境物理学（室外）。境物理学（室外）。34三、环境物理学的学科体系三、环境物理学的学科体系o环境声学环境声学o环境振动学环境振动学o环境电磁学环境电磁学o环境放射学环境放射学 o环境热学环境热学o环境光学环境光学o环境空气动力学环境空气动力学35四、环境物理学的研究特点四、环境物理学的研究特点 n不仅要研究不仅要研究污染控制污染控制，而且还要研究，而且还要研究适宜适宜于人类生于人类生活和工作的声、光、热、电等物理活和工作的声、光、热、电等物理条件条件；n物理性污染程度由声、光、热、电等在环境中的量物理性污染程度由声、光、热、电等在环境中的量决定，因而注重物理现象的决定，因而注重物理现象的定量研究定量研究。36第二节第二节 物理性污染及其研究内容物理性污染及其研究内容一、物理性污染及其特点一、物理性污染及其特点o物理环境是人类生存发展所必需。物理环境是人类生存发展所必需。n如果没有声音，如果没有声音，n如果没有光线，如果没有光线，n如果没有电磁辐射，如果没有电磁辐射，n如果没有放射性射线，如果没有放射性射线，o如如果果物物理理环环境境因因素素的的量量、时时空空性性质质不不恰恰当当，就就会造成污染。会造成污染。371、物理性、物理性污染的概念染的概念o物理环境中声、振动、电磁辐射、放射性、物理环境中声、振动、电磁辐射、放射性、光、热等在特定光、热等在特定时间时间和和空间空间中的中的强度强度过高或过高或过低，危害人体健康、生态环境、仪器设备，过低，危害人体健康、生态环境、仪器设备，造成的污染或异常，就是物理性污染。造成的污染或异常，就是物理性污染。n强度：是物理运动强度：是物理运动(能量能量)的强度，不是物质的的强度，不是物质的含量。含量。n时间：在不恰当的时间出现，即是污染。时间：在不恰当的时间出现，即是污染。n空间：在不恰当的空间方位出现，即是污染。空间：在不恰当的空间方位出现，即是污染。38例如声的强度、时空特性例如声的强度、时空特性o音乐优美动听音乐优美动听o但声音过强但声音过强噪声；噪声；o上课时播放音乐上课时播放音乐噪声；噪声；o在在音音乐乐厅厅是是动动听听的的乐乐音音，在在居居民民区区、图图书书馆馆就就是噪声。是噪声。o另另外外，强强度度过过低低也也属属污污染染。如如，环环境境中中长长久久寂寂静无声，人会感到恐怖，甚至会疯狂。静无声，人会感到恐怖，甚至会疯狂。39物理性污染包括：物理性污染包括：o噪声污染噪声污染o振动污染振动污染o电磁辐射污染电磁辐射污染o放射性污染放射性污染o热污染热污染o光污染光污染与其他污染有何差异呢？为何叫与其他污染有何差异呢？为何叫物理物理污染？污染？402、物理性、物理性污染的特点染的特点o物理污染是能量的污染。物理污染是能量的污染。o物物理理性性污污染染是是局局部部性性的的，区区域域性性和和全全球球性性污污染较少见染较少见 。o物物理理性性污污染染在在环环境境中中不不会会有有残残余余的的物物质质存存在在，一旦污染源消除，污染也就消失。一旦污染源消除，污染也就消失。 41二、物理性污染的研究内容二、物理性污染的研究内容o物理性污染机理及规律物理性污染机理及规律o物理性污染的评价与标准物理性污染的评价与标准o物理性污染测试与监测物理性污染测试与监测o物理性污染环境影响评价物理性污染环境影响评价o物理性污染控制基本方法与技术物理性污染控制基本方法与技术42思考题思考题1、什么是物理性、什么是物理性污染？染？2、物理性、物理性污染的特点，及与化学染的特点，及与化学污染、生物染、生物污染相比有何不同？染相比有何不同？3、物理性、物理性污染的主要研究内容有哪几方面？染的主要研究内容有哪几方面？43思考题1. 何谓物理环境？2. 天然物理环境由哪些要素构成？3. 人工物理环境是如何形成的？它与天然物理环境有何关系？4. 简述各种人工物理环境的特点和影响？5. 环境物理学的主要研究内容和研究特点是什么？6. 环境物理学的分支学科有哪些？各自研究内容是什么？7. 什么是物理性污染？其特点是什么？8. 简述环境物理性污染的主要研究内容。4445