第八章 環(huán)境中的噪聲及測(cè)定

第九章物理污染及其防治講課提綱

噪聲污染及其控制噪聲的概念與特點(diǎn)噪聲的度量噪聲的來(lái)源噪聲的危害控制噪聲的途徑與對(duì)策放射性污染及其防治電磁輻射污染及其防治

人類的生活與聲音有著十分密切的關(guān)系.人們利用聲音進(jìn)行交流、表達(dá)感情及開展各種活動(dòng)，但有些聲音也會(huì)給人類帶來(lái)危害。

什么是噪聲呢？

1.

概念：凡是人們不需要的和討厭的聲音稱之為噪聲。

從物理學(xué)的觀點(diǎn)來(lái)看，聲波的頻率和強(qiáng)弱變化毫無(wú)規(guī)律、雜亂無(wú)章的聲音就是噪聲。一、噪聲2.噪聲的特點(diǎn)

（1）物理污染，感覺污染（2）沒(méi)有污染物（3）在環(huán)境中不積累、傳播距離有限（4）聲源分散，一旦聲源停止發(fā)聲，噪聲消失3.噪聲的度量（1）聲壓與聲強(qiáng)聲音在空氣中傳播是縱波，空氣分子在其平衡位置前后運(yùn)動(dòng)，時(shí)而使空氣密集，時(shí)而使空氣稀疏，所以稱疏密波。聲壓：在聲音傳播過(guò)程中，空氣壓力相對(duì)于大氣壓力的變化稱為聲壓（P）聲強(qiáng)：聲音的強(qiáng)度，指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)垂直于聲波傳播方向的單位面積的聲能量(J)。聲壓與聲強(qiáng)的關(guān)系：

J=P*P/ρc，其中，ρ為介質(zhì)密度，c聲音傳播速度（2）聲壓級(jí)聲壓級(jí)是反映聲信號(hào)強(qiáng)弱的基本參數(shù)，是聲強(qiáng)之比的對(duì)數(shù)。

LP=20lgP/P0(被測(cè)聲壓/基準(zhǔn)聲壓，基準(zhǔn)聲壓是常數(shù))LP是聲壓級(jí)，dB采用貝爾作聲壓級(jí)的單位太大，故常用它的1/10即分貝作單位4.噪聲的來(lái)源據(jù)噪聲產(chǎn)生的物理特性分為：機(jī)械震動(dòng)噪聲：由于機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)件摩擦、撞擊以及運(yùn)轉(zhuǎn)中由于動(dòng)力、磁力不平衡等原因而產(chǎn)生的機(jī)械震動(dòng)而輻射出來(lái)的噪聲。氣體動(dòng)力噪聲：由于物體作高速運(yùn)動(dòng)、氣流高速噴射和化學(xué)爆炸引起周圍空氣急速膨脹而產(chǎn)生的噪聲。據(jù)噪聲的聲源分為：交通噪聲：汽車、火車、飛機(jī)、輪船。工廠噪聲建筑施工噪聲社會(huì)和家庭生活噪聲交通噪聲城市環(huán)境噪聲中的70％為交通噪聲喇叭聲也極為突出電喇叭：90-110dB氣喇叭：105-110dB（距行駛車輛5米）載重汽車、拖拉機(jī)：89-92dB公共汽車：80dB工廠噪聲來(lái)自各種機(jī)械操作和高速運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備污染地點(diǎn)固定，危害生產(chǎn)者、影響周圍居民電子工業(yè)和輕工業(yè)：小于90dB紡織廠：90-106dB機(jī)械工業(yè)：大于130dB建筑施工噪聲施工周期長(zhǎng)，施工場(chǎng)地開敞，每年施工項(xiàng)目不斷增多，對(duì)周圍居民影響大?；炷嗤翑嚢铏C(jī)、打樁機(jī)、推土機(jī)、空氣壓縮機(jī)、鉆機(jī)鑿巖機(jī)、大型球磨機(jī)、風(fēng)鏟、風(fēng)鎬：130dB以上社會(huì)和家庭生活噪聲對(duì)健康無(wú)直接危害，但會(huì)使人心煩意亂，干擾正常生活。公共娛樂(lè)場(chǎng)所：卡拉OK歌舞廳、商場(chǎng)、市場(chǎng)街道上人群喧嘩聲、敲擊物體、兒童哭鬧、收音機(jī)和電視機(jī)的大聲播放家庭生活噪聲：家庭影院、樂(lè)器、家用電器、家庭裝修電冰箱：30-40dB；電視機(jī)：40-60dB；洗衣機(jī)：42-82dB；收錄機(jī)：80dB；換氣扇：80-90dB5.噪聲的危害一般人適應(yīng)的噪聲強(qiáng)度是15-30dB低于40dB是噪聲的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)40-60dB影響睡眠60-70dB影響工作、談話和娛樂(lè)大于70dB損害人的聽覺大于85dB感覺不舒服大于115dB健康受損傷聽力損傷：聽覺疲勞、聽力減退、噪聲性耳聾（90dB以上）國(guó)家聽力保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)定為：90dB干擾睡眠：一定強(qiáng)度的連續(xù)噪聲會(huì)影響人們的睡眠質(zhì)量和數(shù)量，使人多夢(mèng)，縮短睡眠時(shí)間。當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到50dB時(shí)，入睡就有困難噪聲對(duì)人體的生理影響：長(zhǎng)時(shí)間接觸噪聲，對(duì)全身各系統(tǒng)如中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等都會(huì)有不同程度的影響。對(duì)動(dòng)物的影響：影響繁殖率、繁殖密度、胚胎發(fā)育等。

6.控制噪聲的途徑與對(duì)策控制聲源：完善各種噪聲標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)，加強(qiáng)行政管理和執(zhí)法力度?？刂苽鞑ネ緩剑汉侠聿季?采用聲學(xué)處理的方法。如：吸聲、隔聲、消聲等?？梢圆捎酶袈曢T窗、玻璃棉、毛毯、泡沫塑料、吸聲磚、種植綠化植物等。加強(qiáng)接受者防護(hù)：采用耳塞、耳罩、耳棉球和帽盔等個(gè)人防護(hù)措施。開發(fā)新技術(shù)：反噪聲裝置、反噪聲、自適應(yīng)以聲消聲。人口的控制：噪聲隨人口密度的增長(zhǎng)而增加.劃分功能區(qū)域合理利用土地合理的建筑布局城市綠化與聲衰減二、放射性污染及其防治基礎(chǔ)知識(shí)放射性污染來(lái)源放射性對(duì)人體的危害放射性污染防治1.基礎(chǔ)知識(shí)放射性放射性的度量單位（1）放射性核衰變：有些原子核是不穩(wěn)定的，能自發(fā)地改變核結(jié)構(gòu)，這種現(xiàn)象稱核衰變。

放射性：在核衰變過(guò)程中總是放射出具有一定動(dòng)能的帶電或不帶電的粒子，即α、β和γ射線，這種現(xiàn)象稱為放射性。

放射性同位素—不穩(wěn)定的同位素（原子核內(nèi)質(zhì)子數(shù)同，中子數(shù)不同）①放射性核衰變放射性核衰變天然不穩(wěn)定核素能自發(fā)放出射線的放射性稱為“天然放射性”；通過(guò)核反應(yīng)由人工制造出來(lái)的核素的放射性稱為“人工放射性”。決定放射性核素性質(zhì)的基本要素是放射性衰變類型、放射性活度和半衰期。

1、母體——子體＋α（氦核）

2、母體——子體＋β（高速電子，β正，

β負(fù)，電子俘獲－x

）

3、母體——子體（較低能級(jí)或基態(tài)子體）＋γ＋α（或β）（同質(zhì)異能躍遷）②放射性衰變的類型α衰變（4He核－α粒子）

226Ra→222Rn+4He226Ra衰變有兩種方式（分枝衰變)：

③放射性活度和半衰期放射性活度（A）：

在給定時(shí)刻處于特定能態(tài)下的一定量放射性核素的放射性活度A的定義式是

A=dN/dt式中：A—放射性活度，單位Becquerel，簡(jiǎn)稱貝可，用符號(hào)Bq表示，1Bq=1sec-1。

dN—時(shí)間間隔dt內(nèi)，處于該特定能態(tài)下的一定量放射性核素，發(fā)生自發(fā)核轉(zhuǎn)變的核數(shù)目。比活度是指單位質(zhì)量或體積內(nèi)所含有的放射性活度，單位為Bq.g-1。半衰期

當(dāng)放射性的核素因衰變而減少到原來(lái)的一半時(shí)所需的時(shí)間稱為半衰期(T1/2)。衰變常數(shù)與半衰期有下列關(guān)系：

T1/2=0.693/λ

半衰期是放射性核素的基本特性之一，不同核素T1/2不同。所以對(duì)一些T1/2長(zhǎng)的核素，一旦發(fā)生核污染，要通過(guò)衰變令其自行消失，需時(shí)是十分長(zhǎng)久的。④核反應(yīng)核反應(yīng)：

指用快速粒子打擊靶核而給出新核（核產(chǎn)物）和另一粒子的過(guò)程。

進(jìn)行核反應(yīng)的方法主要有：

*用快速中子轟擊發(fā)生核反應(yīng)；*吸收慢中子的核反應(yīng)；*用帶電粒子轟擊發(fā)生核反應(yīng)；*用高能光子照射發(fā)生核反應(yīng)等

（2）放射性的度量單位①放射源強(qiáng)度——居里Ci②照量X——庫(kù)侖每千克/倫琴R③吸收劑量D——戈瑞Gy/拉德rad④劑量當(dāng)量H——希沃特SV/雷姆rem

照射量（X）

表示Χ或γ射線在空氣中產(chǎn)生電離大小的物理量。

X=dQ/dm

dQ是指質(zhì)量為dm的體積單元的空氣中，光子釋放的所有電子（負(fù)電子和正電子）在空氣中全部被阻時(shí)，形成的同一種符號(hào)（正或負(fù)）的離子的總電荷的絕對(duì)值。單位：庫(kù)倫/千克，(C.kg-1),舊單位是倫琴(R),1R=2.58×10-4C.kg-1

照射量率：指單位時(shí)間內(nèi)的照射量。吸收劑量（D）：

吸收劑量是單位質(zhì)量的物質(zhì)對(duì)輻射能的吸收量。

D=dε/dmdε與dm分別代表受電離輻射作用的某一體積元中物質(zhì)的平均能量與物質(zhì)的質(zhì)量.

單位：Gy（戈瑞），1Gy=1J.kg-1。

吸收劑量適用于任何電離輻射和任何物質(zhì)，是衡量電離輻射與物質(zhì)相互作用的一種重要的物理量。吸收劑量率——單位時(shí)間內(nèi)的吸收劑量，單位Gy.s-1。

劑量當(dāng)量（H)－希沃特SV

在人體組織中某一點(diǎn)處的劑量當(dāng)量H等于吸收劑量與其他修正因數(shù)的乘積。H的計(jì)算公式為：

H=DQN式中：Q為品質(zhì)因子，亦稱為線質(zhì)系數(shù)，不同電離輻射的Q值列于表8-1。

N為其它修正系數(shù)，是吸收劑量在時(shí)間或空間上分布不均勻性修正因子的乘積，對(duì)外照射源通常取N=1。

單位為SV（希沃特），1SV=1J.kg-12.環(huán)境中放射性的來(lái)源(1)天然源①宇宙射線初級(jí)宇宙線—高能輻射，穿透力很強(qiáng);

次級(jí)宇宙線—比初級(jí)弱放射性核素－20余種②天然放射性核素—與地球共生③天然放射本源—半衰期極長(zhǎng)，強(qiáng)度弱

內(nèi)照射、外照射（占80％）（2）人工源①核試驗(yàn)及航天事故－核裂變產(chǎn)物和中子活化產(chǎn)物放射性塵埃可在大氣層滯留0.3—3年②核工業(yè)：

核廢棄物（核發(fā)電）③工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)和科研等部門醫(yī)學(xué)占人工污染源的90％④放射性礦的開采和利用3.放射性對(duì)人體的危害（1）放射性污染的特點(diǎn):

放射性污染雖然是由于具有放射性核素的化學(xué)物質(zhì)而造成的，但是放射性污染與一般的化學(xué)毒害物質(zhì)污染有顯著區(qū)別。主要表現(xiàn)在以下5點(diǎn)：

1）放射性污染物的放射性與物質(zhì)的化學(xué)狀態(tài)無(wú)關(guān)；2）每一種放射性核素都能放射出具有一定能量的一種或幾種射線；3）每一種放射性核素都有一定的半衰期，不因氣壓、溫度而改變；有的放射性核素的半衰期極長(zhǎng)，例如241Pu的β衰變產(chǎn)物241Am的半衰期為433年，

23893U高達(dá)109年，而有些則只有幾分鐘甚至幾秒；4）除了核反應(yīng)條件外，任何化學(xué)、物理、生物的處理都不能改變放射性核素的性質(zhì)；5）放射性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境后，可隨介質(zhì)的擴(kuò)散或流動(dòng)在自然界稀釋和遷移，可在生物體內(nèi)被富集并由此而產(chǎn)生在人體內(nèi)的放射性污染即內(nèi)照射。（2）放射性核素在環(huán)境中的分布在土壤和巖石中的分布在水體中的分布在大氣中的分布在室內(nèi)空氣中的分布在動(dòng)植物組織中的分布（3）對(duì)人體危害①進(jìn)入人體途徑呼吸道－人體－肺，血液全身消化道－人體－肝臟，血液，全身皮膚或粘膜－人體－可溶性物質(zhì)易被皮膚吸收（傷口的吸收率更較高）

通常，每人每年從環(huán)境中受到的放射性輻射總劑量不超過(guò)2毫希沃特。其中，天然放射性本底輻射占50％以上，其余是人為放射性污染引起的輻射。放射性元素鈾（238U、235U、234U）、釷（232Th）、鐳（226Ra）、氡（222Rn）和鉀（40K）對(duì)人體的輻射傷害特征見表所示。表1:天然放射性核素的主要輻射特征放射性核素對(duì)人體傷害類型γ射線能量/kev238U外照射傷害186232Th外照射傷害238226Ra內(nèi)照射傷害、外照射傷害352.840K外照射傷害1460②危害損傷機(jī)理A.α、β高速帶電粒子屬直接電離粒子。B.γ射線等不帶電的粒子為間接帶電粒子。

——統(tǒng)稱為電離輻射：引起生物組織內(nèi)原子、分子電離，破壞組織中的大分子結(jié)構(gòu)。影響因素－射線性質(zhì)劑量、次數(shù)、時(shí)間、部位、方式。（致死劑量、半致死劑量）損傷方式－急性、慢性（遠(yuǎn)期效應(yīng)、軀體效應(yīng)、遺傳效應(yīng)）。4.放射性輻射防治最基本的標(biāo)準(zhǔn)是：對(duì)人體所受劑量當(dāng)量的限制。（1）我國(guó)環(huán)境放射性基本標(biāo)準(zhǔn)（2）我國(guó)露天水源中限制濃度和放射性工作場(chǎng)所空氣中限制濃度（3）國(guó)外的一些標(biāo)準(zhǔn)（4）放射性“三廢”的處理與防治（P246-248）（1）我國(guó)《輻射防護(hù)規(guī)定》(GB8703—88)中的部分規(guī)定

①職業(yè)性放射性工作人員和居民每年限制劑量當(dāng)量

②露天水源中限制濃度和放射性工作場(chǎng)所空氣中最大容許濃度

表2:工作人員、居民年最大容許劑量當(dāng)量注：①表內(nèi)所列數(shù)值均指內(nèi)、外照射的總劑量當(dāng)量，不包括天然本底照射和醫(yī)療照射。②16歲以下人員甲狀腺的限制劑量當(dāng)量為1.5×10-2Sv/a。受照射部位職業(yè)性放射性工作人員的年最大容許劑量當(dāng)量①/Sv放射性工作場(chǎng)所、相鄰及附近地區(qū)工作人員和居民的年最大容許劑量當(dāng)量①/Sv廣大居民年最大容許劑量當(dāng)量②/Sv器官分類器官名稱第一類全身、性腺、

紅骨髓、眼晶體5×10－25×10－35×10－4第二類皮膚、骨、甲狀腺3.0×10－13×10－2②1×10－2第三類手、前臂、足踝7.5×10－17.5×10－22.5×10－2第四類其他器官1.5×10－11.5×10－25×10－3表3:放射性同位素在露天水源中的限制濃度和放射性工作場(chǎng)所空氣中的最大容許濃度

注：①露天水源的限制濃度值是為廣大居民規(guī)定的，其他人員也適用此標(biāo)準(zhǔn)；②放射性工作場(chǎng)所空氣中的最大容許濃度值為職業(yè)放射性工作人員規(guī)定的，工作時(shí)間每周按40h計(jì)算；③礦井下222Rn的最大容許濃度為3.7Bq/L。但222Rn子體或220Rn子體的α潛能值不得大于4×104MeV/L。放射性同位素露天水源中限制濃度①/(Bq·L-1)放射性工作場(chǎng)所空氣中最大容許濃度②/(Bq·L-1)名稱符號(hào)氚鈹碳硫磷氬鉀鐵鈷鎳鋅氪鍶碘氙銫氡鐳鈾釷3H7Be14C35S32P41Ar42K55Fe60Co59Ni65Zn85Kr90Sr131I131Xe137Cs220Rn222Rn③226Ra③235U232Th1.1×1041.9×1043.7×1032.6×1021.9×102—2.2×1027.4×1033.7×1021.1×1033.7×102—2.62.2×10—3.7×10——1.13.7×103.7×10-11.9×1023.7×101.5×1021.1×102.67.4×103.73.3×103.3×10-11.9×102.23.7×1023.7×10-23.3×10-13.7×1023.7×10-11.1×101.11.1×10-33.7×10-37.4×10-3

放射性同位素在放射性工作場(chǎng)所以外地區(qū)空氣中的限制濃度，按表3放射性工作場(chǎng)所空氣中的最大容許濃度乘以表4所列比值控制計(jì)算。表4:比值控制

放射性同位素比值放射性工作場(chǎng)所相鄰及附近地區(qū)廣大居民區(qū)3H、35S、41Ar、85Kr、131Xe1/301/30014C、55Fe、59Ni、65Zn、90Sr、226Ra1/301/200其它同位素1/301/100（3）其他國(guó)家和機(jī)構(gòu)發(fā)布的有關(guān)環(huán)境放射性標(biāo)準(zhǔn)

表5:

國(guó)際放射委員會(huì)建議的個(gè)人劑量限值人員類別基本極限值/(mSv·a－1)職業(yè)性個(gè)人非隨機(jī)效應(yīng)眼晶體150其他組織500隨機(jī)效應(yīng)全身均勻照射50全身均勻照射50不均勻照射≤50公眾個(gè)人非隨機(jī)效應(yīng)任何組織50隨機(jī)效應(yīng)全身均勻照射50不均勻照射≤50群體不作規(guī)定三、電磁輻射污染及其防治電磁污染來(lái)源于傳播途徑電磁污染的危害電磁污染的防治

①概念：電磁污染是指天然和人為的各種電磁波的干擾及有害的電磁輻射。由于廣播、電視、微波技術(shù)的發(fā)展，射頻設(shè)備功率成倍增加，地面上的電磁輻射大幅度增加，已達(dá)到直接威脅人體健康的程度。電場(chǎng)和磁場(chǎng)的交互變化產(chǎn)生電磁波。電磁波向空中發(fā)射或匯汛的現(xiàn)象，叫電磁輻射。過(guò)量的電磁輻射就造成了電磁污染。

②電磁污染的分類

天然電磁污染天然的電磁污染是某些自然現(xiàn)象引起的。最常見的是雷電，雷電除了可能對(duì)電氣設(shè)備、飛機(jī)、建筑物等直接造成危害外，還會(huì)在廣泛