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【2018-02-04】小学科学专题知识—— 生态噪声的危害与防治

 长沙7喜 2018-02-04

小学科学库
亲子实验、趣味科普、生活百科、学科知识



1.噪声

     噪声是不同频率和强度的声音的杂乱组合。从生理学观点来讲:人们的生活中离不开声音,但同样的声音有时是必要的,有时又成为不需要的。凡是使人烦恼的、讨厌的、不需要的声音都叫噪声。现代社会,噪声的来源多种多样,主要有交通运输、工业生产、建筑业和人为吵闹。

     噪声的强度一般以分贝为计算单位。1分贝是普通人刚刚能听到的声音。适合人生活的环境声强在15分贝~45分贝之间,过于寂静与过于嘈杂的环境都会使人心理无法承受。噪声超过一定强度就造成对环境的污染。由于它没有明显的污染物,不会积累,传播距离一般不太远,故通常不大容易引起人们的重视。

2.噪声的危害

    噪声对人体的危害一般有影响睡眠、损伤听觉、引发疾病等。

    噪声产生危害的生理机制:高强的声波敲击耳膜,传给大脑神经细胞,加速破坏神经细胞。而大脑神经细胞可以决定人的智力,控制人的精神状态,协调病理和生理机能。噪声加快神经细胞的老化和破坏,就等于加快人的死亡。

    人们初进噪声环境中,常会感到耳鸣、难受,少数人可出现眩晕、恶心、呕吐等症状。这些症状随着在噪声环境中所呆时间的延长而加重,逐渐出现听力丧失,成为噪声性耳聋。极强的噪声可使人的听觉器官发生急性外伤,引起耳膜破裂,造成完全性耳聋。噪声可使人局部血管扩张、肌肉抽搐、神经紧张、情绪暴躁。如:现代工业城市的纽约、巴黎平均3/4的神经病患者和4/5的头痛病患者与噪声危害有关,噪声还使人的精神分散和降低工作和学习效率。

     噪声还能给建筑物带来灾害。如超音速飞机起落时产生的巨大冲击波可使墙壁震裂、门窗破坏、钢筋变形、精密仪表失灵。因此飞机场要建在远离居民生产和生活的开阔地为宜。

    随着现代工业、运输业、建筑业等的高速发展以及人口的急剧增加,噪声正从各个角度干扰着人们正常的生活。它像毒雾一样在慢慢地毒害着人们,环境噪声污染已被列为仅次于大气污染、水体污染的“第三公害”。

3.噪声的防治

 科学家们经过深入研究发现,噪声的声源主要出于机械设备的运转。因此,为了控制和消除噪声就必须控制声源,改善机械本身噪声的辐射,减弱噪声的能量。现在人们终于找到了一种新型材料——无声合金。有人形象地称它为“能吃噪音的金属”。这种金属既能满足机械强度和物理性能,又能降低机械在运转过程中产生的振动和噪声。无声合金为什么能吸声呢?原来,当金属体被施加上周期性的应力时,在金属体的内部便产生弹性应力波;当弹性应力波传到金属表面上时,与其接触的空气就会发生压缩和膨胀的弹性振动,形成空气的疏密波——噪声。无声合金是一种能吸收弹性应力波的材料,它能把大量的振动能转变成材料内部的热能散发出去,从而使振动和噪声都迅速衰减。如灰口铸铁、铁一铬一铝系合金声等,这些合金由于其独特的内部结构使每一个应力循环都有显著的能量损失,从而达到无声防噪的目的。用它制成轴承,能飞速旋转却悄然无声;用它制成螺旋桨,疾驶的轮船惟见水花无声翻腾。无声合金在国外已经广泛地应用于各个工业部门。像日本东芝公司研制的一种无声合金已在汽车、家用电器、工业机械的大量部件中使用,取得良好的防噪效果。目前有些国家已把无声合金应用到飞机螺旋桨、火车制动器上,有力地降低了噪声。

噪声一向为人们深恶痛绝,如若能巧妙地利用它则可化害为利,让噪声为人类服务。

(1)噪声武器

韩国科学家发明了一种“噪声步枪”,这种特殊步枪击发后所产生的强烈的短暂的噪声能使猎物瞬间昏迷,束手就擒。近些年西欧国家保安部门曾使用“噪声弹”成功地对付多起劫机者。这种噪声弹爆炸后产生的不是弹片,而是高达120分贝以上的噪声,这种噪声使机上人员暂时昏迷,而劫机者亦昏昏然而落人法网。

(2)噪声墙

近年来许多科学家提出建造“吸音墙”,设想把这种墙建在公路两侧,吸收交通噪声并设法使噪声能转变为电能。虽然还是一种设想,这个设想一旦实现,将可以满足公路照明灯、信号指示灯的需要。

4.噪声也能为民造福

 噪声,早已声名狼藉,令人痛绝。目前,人类对噪声的控制也煞费苦心。要彻底消除噪声并不容易,最理想的办法是化害为利,让讨厌的噪声改邪归正,造福人类。

噪声对植物的生长不利,不同的植物对不同波段的噪声的敏感程度不一样,为此,有人巧妙地制成了噪声除草器。把它置于田间,它所发出的噪声可诱发杂草种子提前萌发。这样就可在农作物生长之前施药除掉杂草,从而提高了除草的效率。这可算是噪声为人类办的第一件好事。

噪声是一种能量的污染,比如噪声达160分贝的喷气式飞机,其声功率则为10 000瓦;噪音达140分贝的大型鼓风机,其声功率则为100瓦。“聚沙可成塔”,这自然引起新能源开发者的兴趣。科学家发现人造铌酸锂具有在高频高温下将声能转变成电能的特殊功能。科学家还发现,当声波遇到屏障时,声能会转化为电能。英国的学者就是根据这一原理,设计制造了鼓膜式声波接受器,将它与能增大声能集聚能力的共鸣器相连接。当从接受器来的声能作用于声电变换器时,就能发出电来。看来,利用环境噪声发电已指日可待了。

更令人鼓舞的是,目前世界上正在开发一种新的制冷技术,即利用微弱的声振动来制冷的新技术。第一台样机已在美国试制成功。在一个结构异常简单、直径不足1米的圆筒里叠放着几片起传热作用的玻璃纤维板,筒内充满氦气或其他气体,筒的一端封死,另一端用有弹性的隔膜密闭。隔膜上的一根导线与磁铁式音圈连接,形成一个微传声器。声波作用于隔膜,引起来回振动,进而改变气体的压力。由于气体压缩时变热,膨胀时变冷,这种制冷就开始了。不难设想,今后的住宅、厂房等建筑如能加以采用,大可一举降伏噪声这一无形的祸害。

 从目前大多数的国家和地区看,噪声仍只处于危害阶段,让我们在噪声的广泛利用的时期到来之前,先共同抵制噪声,自觉减弱噪声,为自己和别人的健康和安宁创造一个舒心的环境。

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