声音在人类生活中有着极其重要的作用。人类用声音交流思想、传播信息,人类的生活离不开声音。但有的声音并不是人们所需要的,比如噪声。噪声是一种人们不期望听到的声音,听到噪声后会影响人的情绪和听力,干扰人们的正常工作、生活和学习,已成为社会公害之一。
一、噪声
人耳能感受到的声音频率在20~20 000Hz之间,这一频率范围的振动波称为声波(sound wave),小于20Hz的声波称为次声波(infrasonic wave),大于20 000Hz的声波成为超声波(ultrasonic)。从广义上讲,凡是不需要的,使人感到厌烦并对人类生产和生活带来妨碍的声音都是噪声(noise),即一切杂乱无章的、无序的、不需要的声音就是噪声,噪声的单位是分贝(dB)。按噪声的发射方式和持续时间可分为:连续性噪声,其中包括声压级波动很小的稳态噪声和波动在5dB以上的非稳态噪声;间断性噪声,指两声音间隔大于1秒,间隔期声压级降到背景噪声的水平,脉冲噪声也属于间断性噪声,但其声音持续时间小于0.5秒,间隔时间大于1秒,声压有效值变化大于40dB的噪声。根据稳态噪声的频率特性,可分为低频噪声(主频率在300Hz以下)、中频噪声(主频率在300~800Hz)和高频噪声(主频率在800Hz以上)。此外,还可以分为窄频带和宽频带噪声等。
二、实验室噪声污染的主要来源
实验室噪声污染的主要来源与实验室所使用的设备有关,设备的振动产生的声压级超过了人们声环境功能区的标准值(表8-1),产生了噪声。按照噪声产生的机制,可分为机械性噪声、空气动力性噪声和电磁性噪声。实验室中的噪声与实验室的设备使用有关,来源大致可以分为以下4类。
表8-1 部分噪声源的声压级(dB)
(一)机械性噪声由于机械的撞击、摩擦和转动引起大部件发生振动而产生的声音,如织布机、球磨机、破碎机、电锯、汽锤和冲压机等在运转中发出的声音。
(二)空气动力性噪声由于高速气流、不稳定气流中涡流或压力的突变引起气流的振动而产生的声音,如通风机、鼓风机、空压机、燃气轮机、锅炉排放机等在运转中发出的声音。
(三)电磁性噪声由于电机中不平衡电磁力或磁致伸缩性震动作用而发生的,如发电机、变压器等发出的嗡嗡声。
(四)电声性噪声由于电声转换而产生的声音,如广播、电视、录音机、电话机、电子计算机等发出的声音。另外还有声乐噪声和人类言语性噪声。噪声对环境污染的特点具有局限性,污染的范围与声源位置和传播形式有关。噪声污染随着声源的消失而自动消失,在环境中不留下物质,也不会积累。
三、实验室噪声控制措施
构成噪声污染有声源、声音传播途径与接触者3要素,所以,控制噪声污染可从此3方面着手,即控制声源、控制传播途径(吸声、消声、隔声和阻声)和个人防护。根据实验室的具体情况不同,可以采取单一的控制噪声方法,也可以是两种及以上方法交叉综合使用。主要有如下几种降低和消除实验室内噪声的方法。
(一)控制声源控制噪声的根本措施是降低声源本身的噪声。城市环境噪声主要为:在工业生产活动中使用固定机械设备产生工业噪声;在建筑施工过程中产生的建筑施工噪声;各种交通工具运行产生的交通运输噪声;各种人为活动产生的社会生活性噪声。根据近几年的统计,在影响城市环境的各种噪声来源中,城市交通噪声是干扰环境的主要噪声污染源。将临街的实验室窗户改造成隔声窗,一般隔声窗由两层5mm厚的玻璃组成,每层均密封,中间间隔5mm厚的不流动空气,此措施可降低50%左右噪声。对于实验室内的噪声源,要尽可能采用噪声小的实验室仪器,消除已有实验室仪器的噪声。对于产生噪声较大的仪器设备,要单独放置,并用隔声门、窗等将此房间与其他房间隔开,以免噪声传播扩散。要设法消除或降低实验室内已有设备的噪声。通过改进实验室仪器结构和实验操作工艺或流程,可以减少振动和摩擦产生的噪声。
(二)减弱噪声的传播树木、花草是控制噪声的有效办法,植物能吸收噪声,搞好实验室周围的绿化可以减少噪声。注意实验室楼建筑物的良好分区和合理布局,也是控制噪声的有效措施。实验室内也可以种花养草,既可以减弱噪声,又可以观赏,调节实验室内微小气候。利用棉、麻、毛等纤维和玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料等吸声材料,可以吸收实验室内的噪声。用墙壁、门窗等屏蔽物可以阻挡实验室外噪声的传入。实验室墙壁不宜过于光滑,光滑的墙壁会使声音产生发射,略粗糙些可以吸收部分噪声。贴挂一些图片、仪器原理图等物品,可帮助吸收噪声,减少室内回声,又可使实验室保持美观。在有条件的情况下,实验室最好选用吸声材料如玻璃棉、加气混凝土等进行装饰。实验室内光线要柔和,柔和光线能使人宁静,从而降低对噪声的敏感度。使用木质实验室家具能吸收噪声。家具的木质纤维具有多孔性,能一定程度吸收噪声。不宜把噪声大的电器放在实验室内,电梯不应与实验室紧邻,否则必须采取隔声、减振措施。在实验室仪器产生噪声部分加隔声罩可以控制噪声向外传播。对于气流产生的噪声可以用消声器来减弱。消声器广泛应用于柴油机、鼓风机、通风机等机器,消声器能使噪声降低20~40dB。
(三)个人防护当实验室内存在无法避免的噪声源时,必须采取个人防护措施。可以采取暂时避开的办法。若不能长时间避开,可以采取合理组织劳动时间和合理管理,若短时间也离不开,可以采用个人防护措施。个人防护是减少噪声对听觉和人体危害的有效措施之一,可以选用耳塞、耳罩、防声棉和防噪声头盔可以有效降低噪声10~50dB。
四、实验室噪声污染应急处置
(一)处置方法
当实验室设备发生故障发出刺耳噪声,或者某些设备由于安装不当,持续发出超过国家标准规定的噪声时,应采取以下应急处置程序加以控制。
1.及时控制和消除噪声源 控制和消除噪声源是防止噪声危害的根本措施。应根据不同的机械噪声来源采取不同的噪声控制工艺方式等技术措施来解决。如发电机、空气压缩机实行全封闭隔声隔离处置。其他机械器具可采用工艺技术措施解决并加强维修,减低由不必要的或松动的附件撞击的噪声。
2.项目部合理规划与设计 生产强烈噪声的机械应与民工宿舍及居民区有一定的距离。产生噪声的机械常常伴有较强的振动,应在机座下、地基上装设减振装置。
3.控制噪声传播和反射的技术措施。
4.个体防护 根据具体作业环境及作业时间长短,配备合适个人防护用具。5.卫生保健措施 进行就业前检查,定期对接触噪声的工人进行职业健康检查,特别是听力的检查,发现听力损伤应及时采取有效的防护措施。合理安排操作时间,经常检测工作场所噪声强度,监督检查预防措施执行情况及效果。
(二)处置要点
1.处置时穿戴个人防护用品。
2.控制和消除噪声源。
3.对可疑受到噪声损伤人员开展医学检查和治疗。
(三)处置流程(图8-5)