控制噪聲的途徑有:
措施 | 實例 |
防止噪聲產(chǎn)生(在聲源處減弱) | 改造噪聲大的機器或換用噪聲小的設(shè)備;給機器加橡皮墊來吸收它的振動:給汽車和摩托車安裝消聲器等 |
在傳播路徑上隔離和吸收聲波(即阻斷它的傳播) | 在馬路和住宅間設(shè)立屏障或植樹造林 |
防止噪聲進入耳朵 (在人耳處減弱) | 人在工作時要佩戴個人防護用具,如耳塞、耳罩、防聲頭盔等 |
噪聲現(xiàn)象的識別與控制措施的判斷方法:
(1)明確噪聲的含義
(2)從物理學角度和環(huán)保角度兩個方面理解噪聲
(3)減少噪聲的三個途徑
可以在聲源處(消聲)、傳播過程中(吸聲)和人耳處(隔聲)減弱。
噪聲的利用:
噪聲一向為人們所厭惡。但是,隨著現(xiàn)代科學技術(shù)的發(fā)展,人們也能利用噪聲造福人類。
(1)利用噪聲除草
科學家發(fā)現(xiàn),不同的植物對不同的噪聲敏感程度不一樣。根據(jù)這個道理,人們制造出噪聲除草器。這種噪聲除草器發(fā)出的噪聲能使雜草的種子提前萌發(fā),這樣就可以在作物生長之前用藥物除掉雜草,用“欲擒故縱”的妙策,保證作物的順利生長。
(2)利用噪聲發(fā)電
噪聲是一種能量的污染,比如噪聲達到160dB的噴氣式飛機,其聲功率約為10000W;噪聲達140dB的大型鼓風機,其聲功率約為100W!熬凵晨沙伤,這自然引起新能源開發(fā)者的興趣。科學家發(fā)現(xiàn)人造鈮酸鋰具有在高頻高溫下將聲能轉(zhuǎn)變成電能的特殊功能。科學家還發(fā)現(xiàn),當聲波遇到屏障時,聲能會轉(zhuǎn)化為電能,英國的學者就是根據(jù)這一原理,設(shè)計制造了鼓膜式聲波接收器,將接收器與能夠增大聲能、集聚能量的共鳴器連接,當從共鳴器來的聲能作用于聲電轉(zhuǎn)換器時,就能發(fā)出電來.看來,利用環(huán)境噪聲發(fā)電已指日可待。
(3)利用噪聲來制冷
大家都知道,電冰箱能制冷,但令人鼓舞的是,世界上正在開發(fā)一種新的制冷技術(shù),即利用微弱的聲振動來制冷的新技術(shù),第一臺樣機已在美國試制成功。在一個結(jié)構(gòu)異常簡單,直徑不足1m的圓筒里疊放著幾片起傳熱作用的玻璃纖維板,筒內(nèi)充滿氦氣或其他氣體。筒的一端封死,另一端用有彈性的隔膜密閉,隔膜上的一根導線與磁鐵式音圈連接,形成一個微傳聲器,聲波作用于隔膜,引起來回振動,進而改變筒內(nèi)氣體的壓力。由于氣體壓縮時變熱,膨脹時冷卻,這樣制冷就開始了,不難設(shè)想,今后的住宅、廠房等建筑物如能加以考慮這些因素,即可一舉降伏噪聲這一無形的禍害,為住宅、廠房等建筑物降溫消暑。
(4)利用噪聲除塵
美國科研人員研制出一種功率為2kW的除塵報警器,它能發(fā)出頻率2000Hz、聲強為160dB的噪聲,這種裝置可以用于煙囪除塵,控制高溫、高壓、高腐蝕環(huán)境中的塵粒和大氣污染。
(5)利用噪聲克敵
利用噪音還可以制服頑敵,已研制出一種“噪音彈”,能在爆炸間釋放出大量噪音波,麻痹人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),使人暫時昏迷,該彈可用于對付恐怖分子,特別是劫機犯等。
(6)利用噪聲診病
美妙、悅耳的音樂能治病,這已為大家所熟知。但噪聲怎么能用于診病呢?科學家制成一種激光聽力診斷裝置,它由光源、噪聲發(fā)生器和電腦測試器三部分組成。使用時,它先由微型噪聲發(fā)生器產(chǎn)生微弱短促的噪聲,振動耳膜,然后微型電腦就會根據(jù)回聲,把耳膜功能的數(shù)據(jù)顯示出來,供醫(yī)生診斷。它測試迅速,不會損傷耳膜,沒有痛感,特別適合兒童使用。此外,還可以用噪聲測溫法來探測人體的病灶。
(7)利用噪聲有源消聲
通常所采用的三種降噪措施,即在聲源處降噪、在傳播過程中降噪及在人耳處降噪,都是消極被動的。為了積極主動地消除噪聲,人們發(fā)明了“有源消聲”這一技術(shù)。它的原理是:所有的聲音都由一定的頻譜組成,如果可以找到一種聲音,其頻譜與所要消除的噪聲完全一樣,只是相位剛好相反(相差180°),就可以將這噪聲完全抵消掉。關(guān)鍵就在于如何得到那抵消噪聲的聲音。實際采用的辦法是:從噪聲源本身著手,設(shè)法通過電子線路將原噪聲的相位倒過來。由此看來,有源消聲這一技術(shù)實際上是“以毒攻毒”。
相關(guān)初中物理知識點:聲音的等級和噪聲的危害
聲音的等級
人們用分貝為單位來表示聲音強弱的等級,0dB是聽到的最弱聲,30~40dB是較理想的安靜環(huán)境,超過50dB就會影響睡眠,70dB以上會干擾談話,影響工作效率,長期生活在90dB以上的噪聲環(huán)境中,會影響聽力;如果突然暴露在高達150dB的噪聲環(huán)境中,鼓膜會破裂出血,雙耳完全失去聽力。
等級分類:
分貝(dB)的級別和一般噪音的危險接觸時間 | |
分貝指數(shù) | 聲音例子 |
0 | 人類可聽見的最小聲音 |
10 | 正常呼吸 |
20 | 在5英尺內(nèi)竊竊私語 |
30 | 安靜的圖書館、輕聲細談 |
40 | 客廳、安靜的辦公室、遠離路況的臥室 |
50 | 近距離的輕微路況、冰箱、微風 |
60 | 距離20英尺的冷氣機、談天、縫紉機 |
70 | 繁忙交通、辦公室制表器、吵鬧的餐廳。在此分貝水平下,若您經(jīng)常聽到這些嘈雜的聲音,或許會影響您的聽覺。 |
80 | 地下鐵、鬧市繁忙交通、距離2英尺的鬧鐘、介于85至115分貝的汽艇、工廠吵雜聲。若您常接觸這些噪音超過8小時都會對身體不利。 |
90 | 鏟車、介于95至120分貝的摩托車、99分貝的雪地摩托車、家用電器吵雜聲、工具、割草機。當噪音聲量不斷提高,“安全性”的接觸時間也會相繼降低;損傷可在少于8小時內(nèi)發(fā)生。 |
100 | 鋸鏈、介于105至120分貝的立體聲耳機、風鉆。即使只持續(xù)2個小時接觸100分貝都會帶來傷害,此外,每增每5分貝,“安全時間”將會減少一半。 |
110 | 娛樂中心可達至110分貝。 |
120 | 站在搖滾樂隊演唱會喇叭前、健身俱樂部、有氧運動室、拋砂、高達118分貝的電影院、高達127分貝的體育活動、雷聲。此危險性傷害會立即發(fā)生:接觸120分貝可損傷您的耳朵。 |
130 | 兒童玩具所發(fā)出的聲音高達135至150分貝之間、交響樂隊、賽車、電鉆、電動鉆機。 |
140 | 介于150至167分貝的槍聲、飛機起飛、140分貝或以上的“奏著音樂的車輛”、自行車警笛。接觸的時間長短都會帶來傷害;140分貝的聲音可導致耳朵立即感覺疼痛。 |
150 | 噴氣發(fā)動機起飛、介于125至155分貝的炮竹聲,平均距離為10英尺、玩具手槍、氣球爆裂。 |
160 | 煙火(距離3英尺內(nèi))、步槍、手槍 |
170 | 獵槍 |
180 | 火箭發(fā)射臺。若在沒有護耳的情況下,此噪音水平可造成無法逆轉(zhuǎn)的的損傷:喪失聽力是無可避免了。 |
聽見與聽不見
正常人能夠聽見20Hz到20000Hz的聲音,而老年人的高頻聲音減少到10000Hz(或可以低到6000Hz)左右。人們把頻率高于20000Hz的聲音稱為超聲波,低于20Hz的稱為次聲波。超聲波(高于20000Hz)和正常聲波(20Hz-20000Hz)遇到障礙物后會向原傳播方向的反方向傳播,而部分次聲波(低于20Hz)可以穿透障礙物,俄羅斯在北冰洋進行的核試驗產(chǎn)生的次聲波曾經(jīng)環(huán)繞地球6圈。超低頻率次聲波比其他聲波(10Hz以上的聲波)更具對人的破壞力,一部分可引起人體血管破裂導致死亡,但是這類聲波的產(chǎn)生條件極為苛刻,能讓人遇上的幾率很低。人的發(fā)聲頻率在100Hz(男低音)到10000Hz(女高音)范圍內(nèi)。
蝙蝠就能夠聽見頻率高達120000赫茲的超聲波,它發(fā)出的聲波頻率也可達到120000赫茲。蝙蝠發(fā)出的聲音,頻率通常在45000赫茲到90000赫范圍內(nèi)。狗能夠聽見高達50000赫茲的超聲波,貓能夠聽見高達60000赫茲以上的超聲波,但是狗和貓發(fā)出的聲音,都在幾十到幾千赫茲的范圍內(nèi)。
蝴蝶翅膀扇動頻率很小,每秒大約5次。所以我們一般聽不到蝴蝶翅膀扇動的聲音。
噪聲的危害
(1)干擾休息和睡眠、影響工作效率
①干擾休息和睡眠。休息和睡眠是人們消除疲勞、恢復體力和維持健康的必要條件。但噪聲使人不得安寧,難以休息和入睡。當人輾轉(zhuǎn)不能入睡時,便會心態(tài)緊張,呼吸急促,脈搏跳動加劇,大腦興奮不止,第二天就會感到疲倦,或四肢無力。從而影響到工作和學習,久而久之,就會得神經(jīng)衰弱癥,表現(xiàn)為失眠、耳鳴、疲勞。人進入睡眠之后,即使是40-50分貝較輕的噪聲干擾,也會從熟睡狀態(tài)變成半熟睡狀態(tài)。人在熟睡狀態(tài)時,大腦活動是緩慢而有規(guī)律的,能夠得到充分的休息;而半熟睡狀態(tài)時,大腦仍處于緊張、活躍的階段,這就會使人得不到充分的休息和體力的恢復。
②使工作效率降低。研究發(fā)現(xiàn),噪聲超過85分貝,會使人感到心煩意亂,人們會感覺到吵鬧,因而無法專心地工作,結(jié)果會導致工作效率降低。
(2)損傷聽覺、視覺器官
我們都有這樣的經(jīng)驗,從飛機里下來或從鍛壓車間出來,耳朵總是嗡嗡作響,甚至聽不清對方說話的聲音,過一會兒才會恢復。這種現(xiàn)象叫做聽覺疲勞,是人體聽覺器官對外界環(huán)境的一種保護性反應(yīng)。如果人長時間遭受強烈噪聲作用,聽力就會減弱,進而導致聽覺器官的器質(zhì)性損傷,造成聽力下降。
①損害心血管。噪聲是心血管疾病的危險因子,噪聲會加速心臟衰老,增加心肌梗塞發(fā)病率。醫(yī)學專家經(jīng)人體和動物實驗證明,長期接觸噪聲可使體內(nèi)腎上腺分泌增加,從而使血壓上升,在平均70分貝的噪聲中長期生活的人,可使其心肌梗塞發(fā)病率增加30%左右,特別是夜間噪音會使發(fā)病率更高。調(diào)查發(fā)現(xiàn),生活在高速公路旁的居民,心肌梗塞率增加了30%左右。調(diào)查1101名紡織女工,高血壓發(fā)病率為7.2%,其中接觸強度達100分貝噪聲者,高血壓發(fā)病率達15.2%。
②強的噪聲可以引起耳部的不適,如耳鳴、耳痛、聽力損傷。據(jù)測定,超過115分貝的噪聲還會造成耳聾。據(jù)臨床醫(yī)學統(tǒng)計,若在80分貝以上噪音環(huán)境中生活,造成耳聾者可達50%。醫(yī)學專家研究認為,家庭噪音是造成兒童聾啞的病因之一。噪聲對兒童身心健康危害更大。因兒童發(fā)育尚未成熟,各組織器官十分嬌嫩和脆弱,不論是體內(nèi)的胎兒還是剛出世的孩子,噪聲均可損傷聽覺器官,使聽力減退或喪失。據(jù)統(tǒng)計,當今世界上有7000多萬耳聾者,其中相當部分是由噪聲所致。專家研究已經(jīng)證明,家庭室內(nèi)噪音是造成兒童聾啞的主要原因,若在85分貝以上噪聲中生活,耳聾者可達5%。
③噪聲對視力的損害。人們只知道噪聲影響聽力,其實噪聲還影響視力。試驗表明:當噪聲強度達到90分貝時,人的視覺細胞敏感性下降,識別弱光反應(yīng)時間延長;噪聲達到95分貝時,有40%的人瞳孔放大,視模糊;而噪聲達到115分貝時,多數(shù)人的眼球?qū)饬炼鹊倪m應(yīng)都有不同程度的減弱。所以長時間處于噪聲環(huán)境中的人很容易發(fā)生眼疲勞、眼痛、眼花和視物流淚等眼損傷現(xiàn)象。同時,噪聲還會使色覺、視野發(fā)生異常。調(diào)查發(fā)現(xiàn)噪聲對紅、藍、白三色視野縮小80%。
(3)對人體的生理影響
噪聲是一種惡性刺激物,長期作用于人的中樞神經(jīng)系統(tǒng),可使大腦皮層的興奮和抑制失調(diào),條件反射異常,出現(xiàn)頭暈、頭痛、耳鳴、多夢、失眠、心慌、記憶力減退、注意力不集中等癥狀,嚴重者可產(chǎn)生精神錯亂。這種癥狀,藥物治療療效很差,但當脫離噪聲環(huán)境時,癥狀就會明顯好轉(zhuǎn)。噪聲可引起植物神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂,表現(xiàn)在血壓升高或降低,心率改變,心臟病加劇。噪聲會使人唾液、胃液分泌減少,胃酸降低,胃蠕動減弱,食欲不振,引起胃潰瘍。噪聲對人的內(nèi)分泌機能也會產(chǎn)生影響,如:導致女性性機能紊亂,月經(jīng)失調(diào),流產(chǎn)率增加等。噪聲對兒童的智力發(fā)育也有不利影響,據(jù)調(diào)查,3歲前兒童生活在75分貝的噪聲環(huán)境里,他們的心腦功能發(fā)育都會受到不同程度的損害,在噪聲環(huán)境下生活的兒童,智力發(fā)育水平要比安靜條件下的兒童低20%。噪聲對人的心理影響主要是使人煩惱、激動、易怒,甚至失去理智。此外,噪聲還對動物、建筑物有損害,在噪聲下的植物也生長不好,有的甚至死亡。
①損害心血管
②對女性生理機能的損害。女性受噪聲的威脅,還可以有月經(jīng)失調(diào)、流產(chǎn)及早產(chǎn)等,如導致女性性機能紊亂,月經(jīng)失調(diào),流產(chǎn)率增加等。專家們曾在哈爾濱、北京和長春等7個地區(qū)經(jīng)過為期3年的系統(tǒng)調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)噪聲不僅能使女工患噪聲聾,且對女工的月經(jīng)和生育均有不良影響。另外可導致孕婦流產(chǎn)、早產(chǎn),甚至可致畸胎。國外曾對某個地區(qū)的孕婦普遍發(fā)生流產(chǎn)和早產(chǎn)作了調(diào)查,結(jié)果發(fā)現(xiàn)她們居住在一個飛機場的周圍,禍首正是那飛起降落的飛機所產(chǎn)生的巨大噪聲。
③噪聲還可以引起如神經(jīng)系統(tǒng)功能紊亂、精神障礙、內(nèi)分泌紊亂甚至事故率升高。高噪聲的工作環(huán)境,可使人出現(xiàn)頭暈、頭痛、失眠、多夢、全身乏力、記憶力減退以及恐懼、易怒、自卑甚至精神錯亂。在日本,曾有過因為受不了火車噪聲的刺激而精神錯亂,最后自殺的例子。
④噪聲對兒童身心健康危害更大。因兒童發(fā)育尚未成熟,各組織器官十分嬌嫩和脆弱,不論是體內(nèi)的胎兒還是剛出世的孩子,噪聲均可損傷聽覺器官,使聽力減退或喪失。據(jù)統(tǒng)計,當今世界上有7000多萬耳聾者,其中相當部分是由噪聲所致。專家研究已經(jīng)證明,家庭室內(nèi)噪音是造成兒童聾啞的主要原因,若在85分貝以上噪聲中生活,耳聾者可達5%。
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