物理性污染監(jiān)測【專業(yè)知識】

1、Chapter7 物理性污染監(jiān)測,1,行業(yè)相關,主要內容, 噪聲污染監(jiān)測 振動及監(jiān)測方法 反射性和輻射監(jiān)測 光污染監(jiān)測。,Chapter7 物理性污染監(jiān)測,2,行業(yè)相關,第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 一、聲音及噪聲 聲音的本質是波動，當振動頻率在2020000Hz時，作用于人耳鼓膜而產生的感覺稱為聲音。 超過人們生活、生產和活動所允許的聲音程度的聲音稱為噪聲。 判斷噪聲與主觀感覺和心理因素有關。 噪聲能損傷聽力、干擾人們的休息和工作，干擾語言交流，誘發(fā)疾病，甚至傷人，強噪聲能影響設備正常運轉和損環(huán)建筑結構。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,3,行業(yè)相關,環(huán)境噪聲的來源, 交通噪聲,工廠噪

2、聲,建筑施工噪聲, 生 活 噪 聲,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,4,行業(yè)相關,二、聲音的物理特性和量度1、聲音的發(fā)生、頻率、波長和聲速聲音的發(fā)生：物體在空氣中振動，使周圍空氣發(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，振動頻率在2020000Hz之間，人耳可以感覺，稱為可聽聲，簡稱聲音。 次聲頻率低于20Hz 超聲 頻率高于20000Hz頻率：聲源在一秒鐘內振動的次數叫頻率，記作f，單位為Hz。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,5,行業(yè)相關,波長：沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的距離稱為波長，用表示，單位為m。 聲速：一秒鐘內聲波傳播的距離叫聲波速度，簡稱聲速，記作c，單

3、位為m/s。 頻率、波長和聲速三者的關系：,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,6,行業(yè)相關,2、聲功率、聲強和聲壓,聲功率（W）：單位時間內，聲波通過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。噪聲監(jiān)測中的聲功率是指聲源總聲功率，單位為W。 聲強（I）：單位時間內，聲波通過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為W/m2。 聲壓（p）：由于聲波的存在而引起的壓強增值，單位為Pa。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,7,行業(yè)相關,3、分貝、聲功率級、聲強級和聲壓級,分貝：兩個相同的物理量（如A1和A0）之比取以10為底的對數并乘以10（或20）。以符號 “dB”表示，無量綱。,A

4、0：基準量或參考量 A1 ：被量度量,其對數值稱為被量度量的“級”，代表被量度量比基準量高出多少“級”。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,8,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,9,行業(yè)相關,聲壓級：常用Lp表示，定義為：,Lp聲壓級，dB p聲壓，Pa p0基準聲壓 在空氣中p0為2105Pa，是正常青年人耳朵剛能聽到的1000Hz 純音的聲壓值。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,10,行業(yè)相關,4、噪聲的疊加和相減, 噪聲的疊加 兩個以上獨立聲源作用于某一點，產生噪聲的疊加。 聲能量可以進行代數相加。 設：兩個聲源的聲功率分別為W1和W2，總

5、聲功率為： W總=W1+W2 設：兩個聲源在某點的聲強分布為I1和I2，總聲強： I總=I1+I2,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,11,行業(yè)相關,聲壓不能直接相加。 設：兩個聲源的聲壓分別為P1和P2，總聲壓為：,則，總聲壓級為：,當二個聲源聲壓級相等，Lp1Lp2時，總聲壓級為：,LpLp110lg2Lp13(dB),第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,12,行業(yè)相關,例 兩聲源作用于某一點的聲壓級分別為： Lp1=96 dB，Lp2=93 dB， Lp1Lp2=3 dB，查曲線得：Lp= 1.8 dB， Lp總96 dB +1.8 dB97.8 dB。,當二個聲源

6、的聲壓級不等時，用圖計算總聲壓級。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,13,行業(yè)相關,表 聲壓級差與增加值關系表（dB）,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,14,行業(yè)相關,推廣到多聲源的疊加時，只需將兩兩聲壓級疊加，與疊加次序無關。 例如，有8個聲源作用于一點，聲壓級分別為70、 70、75、82、90、93、95、100dB，任選兩種疊加次序計算總聲壓級。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,15,行業(yè)相關,噪聲的相減,即扣除背景噪聲。 例由聲級計測定車間一臺機器噪聲為104 dB，當機器停止工作，測得背景噪聲為100dB，求該機器噪聲。,解：由題，Lp10

7、4dB，機器噪聲背景噪聲 Lp1100 dB，背景噪聲 LpLp1=4 dB，查圖得 Lp2.2 dB 機器的實際噪聲 Lp2=Lp-Lp =101.8 dB,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,16,行業(yè)相關,5、噪聲物理量和主觀聽覺的關系,（1）響度和響度級 響度（N）：是人耳判別聲音由輕到響的強度等級，單位為“sone，宋”。 1 sone聲壓級為40dB，頻率為1000Hz，來自聽者正前方平面波形的強度。 如果另一個聲音聽起來比這個大n倍，則聲音的響度為 n sone 。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,17,行業(yè)相關, 響度級（LN）：1000Hz純音的聲壓級

8、即為響度級。 任何其他頻率的聲音，當調節(jié)1000Hz純音的強度使之與這聲音一樣響時，則這1000Hz純音的聲壓級分貝值就定為這一聲音的響度級值。 響度級的單位叫“phon，方”。 顯然，響度級是二個聲音的主觀比較。 與基準聲音比較，得到人耳聽覺頻率范圍內一系列響度相等的聲壓級頻率的關系曲線，即等響曲線（ISO等響曲線）。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,18,行業(yè)相關,等響曲線(又稱ISO等響曲線),第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,19,行業(yè)相關, 響度與響度級的關系 響度級每改變10 phon ，響度加倍或減半。,響度可以相加 響度級不能直接相加,如：LN40 p

9、hon ，N1 sone； LN50 phon ，N2 sone LN60 phon ，N4 sone,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,20,行業(yè)相關,（2）計權聲級,A計權聲級：模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性。 B計權聲級：模擬5585dB中等強度噪聲的頻率特性。 C計權聲級：模擬高強度噪聲的頻率特性。 D計權聲級：對噪聲參量的模擬，專用于測量飛機噪聲。,通過聲級計計權網絡測定的聲壓級稱為計權聲級。,一種特殊的濾波器，當各種頻率的聲波通過時，它對不同頻率成分的衰減不同。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,21,行業(yè)相關,A、B、C、D計權特性曲線,40

10、phon,70 phon,100 phon,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,22,行業(yè)相關,（3）等效連續(xù)聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級, 等效連續(xù)聲級：用噪聲能量按時間平均方法評價噪聲對的人影響，用符號“Leq”或“LAeq,T”表示； 反映聲級不穩(wěn)定情況下，人能接受噪聲能量的大小，是表達噪聲隨時間變化的等效量。,LpA某時刻t的瞬時A聲級，dB T 規(guī)定的測量時間，s,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,23,行業(yè)相關,如果數據符合正態(tài)分布，可用近似公式計算：,L10，L50，L90累積百分聲級 L10測定時間內，10的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均峰值； L5

11、0測量時間內，50的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的平均值； L90測量時間內，90的時間超過的噪聲級，相當于噪聲的背景值。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,24,行業(yè)相關,計算方法： 將測得的100個數據按照由大到小的順序排列 總數為100個數據的第10個數據即為L10; 總數為100個數據的第50個數據即為L50; 總數為100個數據的第90個數據即為L90.,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,25,行業(yè)相關, 噪聲污染級（ LNP ）,K常數，對交通和飛機噪聲取值2.56 s測定過程中瞬時聲級的標準偏差,噪聲污染級可以寫成： LNPLAeq,T+ d,評價非穩(wěn)態(tài)漲

12、落的噪聲對人們情緒影響的一種方法 適用于評價航空或道路交通噪聲污染。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,26,行業(yè)相關,晝夜等效聲級（ Ldn ）：夜間噪聲具有更大的煩擾程度而提出的評價指標，也稱日夜平均聲級。 反映噪聲晝夜間的變化情況。,Ld白天的等效聲級，從6:0022:00時，共16個小時； Ln夜間的等效聲級，從22:00次日6:00，共8個小時。,美國環(huán)保局已引用,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,27,行業(yè)相關,三、噪聲測量儀器,（一）聲級計（噪聲計） 工作原理,按照頻率計權和時間計權方式測量聲音的聲壓級和聲級的儀器。模擬人耳對聲波反應速度的時間特性，將聲信

13、號轉變?yōu)殡娦盘枴?第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,28,行業(yè)相關, 聲級計的分類,按精度：分為1級和2級。兩種級別聲級計的性能指標具有同樣的中心值，僅是容許誤差不同，而且隨著級別增大，容許誤差放寬。 按體積大?。悍譃榕_式聲級計、便攜式聲級計和袖珍式聲級計。 按指示方式：分為模擬指示聲級計（電表、 聲級燈）、數字指示聲級計。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,29,行業(yè)相關,AWA5633D型聲級計,AWA6270A噪聲頻譜分析儀,AWA6270噪聲頻譜分析儀,AWA6218C噪聲統(tǒng)計分析儀,30,行業(yè)相關,（二）其他噪聲測量儀器,聲級頻譜儀 錄音機 記錄儀 實時分析儀

14、,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,31,行業(yè)相關,四、噪聲標準,噪聲對人的影響與聲源的物理特性、暴露時間、個體差異等因素有關。 制定標準主要考慮到對人體健康的影響、保護聽力、人們對噪聲的煩惱程度、以及經濟、技術條件等方面。 對不同的場所、不同的時間段分別限制。 同時考慮標準的科學性、先進性和現實性。 環(huán)境基本噪聲是制定環(huán)境噪聲標準的依據。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,32,行業(yè)相關,干擾睡眠和休息的噪聲級閾值白天為50dB，夜間為45dB； 在70dB的環(huán)境中，談話困難；在80dB和95dB環(huán)境中工作30年，耳聾可能性為8和18。,表7.3 我國環(huán)境噪聲允許范圍

15、 單位：dB,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,33,行業(yè)相關, 各國參考ISO推薦的基數，如：睡眠為30dB，根據不同時間、不同地區(qū)和室內噪聲受室外噪聲影響的修正值以及本國具體情況來制定環(huán)境噪聲標準。,表7.4 一天不同時間對基數的修正 單位：dB,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,34,行業(yè)相關,表7.5 不同地區(qū)對基數的修正值 單位：dB,表7.6 室內噪聲受室外噪聲影響的修正值 單位：dB,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,35,行業(yè)相關,選自聲環(huán)境質量標準 GB30962008,城市噪聲標準,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,表7.7

16、城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),36,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需要安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類標準執(zhí)行特別需要安靜的地方。,37,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),適用于以居住、文教、機關為主的區(qū)域，鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行需要保持安靜的地方。,38,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,表7.

17、7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)需要維護住宅安靜的地方。,39,行業(yè)相關,表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,適用于工業(yè)生產、企業(yè)物流區(qū) 需要防止工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境產生嚴重影響的區(qū)域,40,行業(yè)相關,為高速公路、一級公路、二級公路、城市快車路、城市柱干路、城市次干路、城市軌道交通（地面段）、內河軌道兩側區(qū)域,表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲標準值 單位：等效聲級Leq /dB(A),鐵路干線兩側區(qū)域。 適用于2011年1月1日起環(huán)境影響評價文件通過審批的新建鐵路

18、干線建設項目兩側區(qū)域。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,41,行業(yè)相關,表7.11 機場周圍飛機噪聲標準 單位：dB,“一類區(qū)域”指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū) “二類區(qū)域”指除一類區(qū)域以外的生活區(qū),機場周圍噪聲標準,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,42,行業(yè)相關,測定噪聲分布后，在地圖上用不同顏色或陰影線標示噪聲帶（噪聲等級），每級相差5dB。 表7.12 各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,43,行業(yè)相關,五、 噪 聲 監(jiān) 測,城市環(huán)境 噪聲監(jiān)測,城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測,城市交通噪聲監(jiān)測,城市環(huán)境噪聲長期監(jiān)測,城市環(huán)境中擾民噪聲

19、源的調查測試,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,44,行業(yè)相關,（一）測量儀器： 精度2型以上的積分式聲級計及環(huán)境噪聲自動監(jiān)測儀器。 （二）測量條件： 在無雨、無雪的天氣條件進行測量，風速為5ms以上時停止測量。 （三）測量時間： 白天（6:0022:00) 夜間（22:00 6:00）,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,45,行業(yè)相關,（四）測點布置 1、 城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測,網格測量法, 定點測量法,適用于了解總體環(huán)境噪聲水平，環(huán)境噪聲的時間和空間分布規(guī)律。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,46,行業(yè)相關,2、城市交通噪聲監(jiān)測,距離路口應大于50m,

20、離車行道路沿20cm處,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,47,行業(yè)相關,3、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測方法,傳聲器的位置應在操作人員耳朵的位置，但人需離開。 選擇測點的原則： 車間內各處A聲級波動小于3dB，只需在車間內選擇13個測點。 車間內各處聲級波動大于3dB，則按聲級大小，將車間分成若干區(qū)域，每個區(qū)域須包括工人為觀察或管理生產過程而經常工作、活動的地點和范圍。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,48,行業(yè)相關,表7.13 工業(yè)企業(yè)噪聲測量記錄表 _廠_車間，廠址_，_年_月_日,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,49,行業(yè)相關,4、機動車輛噪聲測量方法,車外

21、噪聲測量,測量條件,測量場地及測點位置,加速行駛車外噪聲測量方法,勻速行駛的車外噪聲測量方法,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,50,行業(yè)相關,車外噪聲測量條件,測量場地平坦、開闊，在測試中心50m范圍內無建筑物、圍墻等反射物。 測試場地的跑道具有100m以上平直、干燥的瀝青路面，坡度應小于0.5。 本底噪聲低于測量噪聲10dB，無其它干擾聲源。 除讀表人員外，現場應無其它人員。 空載車輛的發(fā)動機應處于正常使用溫度；車輛有其它噪聲源時，測量時是否開動，視正常使用情況而定。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,51,行業(yè)相關,圖7.10 車外噪聲測量場地,車外噪聲測量場地及

22、測點位置,跑道中心,話筒距地面高度1.2m，并平行于路面,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,52,行業(yè)相關,圖7.11 摩托車測量場地,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,53,行業(yè)相關,加速、勻速行駛車外噪聲測量方法 各種車輛應按規(guī)定條件做加速行駛和勻速行駛。 聲級計使用A計權網絡測量，讀取車輛行駛時聲級計的最大讀數。 同樣的測量往返進行二次，測量一側的二次測量結果之差不能大于2dB。 每側二次聲級的平均值中的最大值為被檢車輛的最大噪聲級。 測量結果記入“車外噪聲測量記錄表”。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,54,行業(yè)相關,表7.19 車外噪聲測量記錄表

23、,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,55,行業(yè)相關,車內噪聲測量,車內噪聲測量條件,車內噪聲測點位置,測量方法,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,56,行業(yè)相關,車內噪聲測量條件,具有足夠長度，平直、干燥的瀝青路面或水凝土路面跑道。 測量時風速應小于20km/h。 測量時車門窗應關閉，車內有噪聲源時，按正常使用情況決定是否開動。 車內環(huán)境噪聲應低于車內噪聲10dB，并保持無其它干擾聲源。 車內除駕駛員和測量人員外，不應有其它人員。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,57,行業(yè)相關,圖7.12 駕駛室內噪聲測量示意圖,車內噪聲測點位置 在人耳附近，載客車選在車

24、廂中部和最后一排位置的中間。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,58,行業(yè)相關,測量方法,車輛以50km/h以上的不同車速勻速行駛，進行測量。 聲級計測量A、C計權聲級，讀取最大讀數的平均值，記入“車內噪聲測量記錄表”中。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測,59,行業(yè)相關,60,行業(yè)相關,表7.21 摩托車排氣管后方噪聲測量記錄表,61,行業(yè)相關,放射性核衰變 原子核+核外電子=原子，質子+中子=原子核 某些原子核不穩(wěn)定，能夠自發(fā)改變結構，稱為核衰變；衰變可以連續(xù)進行 衰變中會放射出具有一定動能的帶電或不帶電的粒子、射線。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)

25、測,62,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,一、基礎知識 （一）放射性和輻射 1、放射性一種不穩(wěn)定的原子核（放射性物質）自發(fā)地衰變 的現象，通常該過程伴隨發(fā)出能導致電離的輻射（如：、 等放射性 ）。,63,行業(yè)相關,2、輻射是一種特殊的能量傳遞方式粒子輻射與電磁輻射。 粒子輻射粒子、粒子及各種核反應或放射性核素自然衰變過程中所放出的高速帶電荷粒子及中子等。 電磁輻射包括可見光、紅外線、紫外線、X射線及射線等。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,3、核子原子核 4、核衰變不穩(wěn)定的原子核能自發(fā)地改變核結構。,64,行業(yè)相關,衰變：不穩(wěn)定重核(一般原子序數大

26、于82)自發(fā)放出4He核(粒子)的過程粒子的質量大，速度小，穿透能力小，只能穿過皮膚的角質層 衰變：放射性核素放射粒子（即快速電子）的過程，它是原子核內質子和中子發(fā)生互變的結果穿透能力較強，也能灼傷皮膚； 衰變負衰變、正衰變和電子俘獲三種類型。 衰變：原子核從較高能級躍遷到較低能級或者基態(tài)時所放射的電磁輻射射線是一種波長很短的電磁波（約為0.0070.1nm），穿透能力極強，,（二）放射性衰變的類型,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,65,行業(yè)相關,-衰變是核素中的中子轉變?yōu)橘|子并放出一個-粒子和中微子的過程。 一般地，中子相對豐富的放射性核素常發(fā)生-衰變。 -粒子是帶一個單位

27、負電荷的電子。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,66,行業(yè)相關,+衰變是核素中的質子子轉變?yōu)橹凶硬⒎懦鲆粋€正電子和中微子的過程。 一般地，中子相對缺乏的放射性核素常發(fā)生+衰變。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,67,行業(yè)相關,電子俘獲不穩(wěn)定的原子核俘獲一個核外電子，使核中的質子轉變成中子并放出一個中微子的過程。 原子核俘獲一個K層或L層電子而衰變成核電荷數減少1，質量數不變的另一種原子核。由于K層最靠近核，所以K俘獲最易發(fā)生。在K俘獲發(fā)生時，必有外層電子去填補內層上的空位，并放射出具有子體特征的標識X射線。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,

28、68,行業(yè)相關,1.放射性活度指單位時間內發(fā)生核衰變的數目。單位貝可（Bq），其中1Bq=1s-1，1貝可表示1s內發(fā)生1次衰變； 2.半衰期（T1/2）當放射性的核素因衰變而減少到原來的一半時所需的時間。,（三）放射性活度和半衰期,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,69,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,鍶（90Sr）的半衰期=29a,70,行業(yè)相關,（四）核反應是指用快速粒子打擊靶核而給出新核（核產物）和另一粒子的過程。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,71,行業(yè)相關,二、照射量和劑量照射量和劑量是用來表征放射性粒子與物質作用后產

29、生的效應及其量度的術語。 （一）照射量,式中：dQ或X射線在空氣中完全被阻止時，引起質量為dm 的某一體積元的空氣電離所產生的帶電粒子 （正的或負的）的總電量值，C； X照射量，它的SI單位為C/kg，與它暫時并用的 專用單位是倫琴（R），簡稱倫。 1R=2.5810-4C/kg,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,72,行業(yè)相關,（二）吸收劑量 它是表示在電離輻射與物質發(fā)生相互作用時，單位質量的物質 吸收電離輻射能量大小的物理量。 其定義用下式表示： 式中：D吸收劑量，SI單位為J/kg， 專用單位的名稱為戈瑞，簡稱戈，用符號Gy表示； 電離輻射授予質量為dm的物質的平均能量。

30、,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,73,行業(yè)相關,（三）劑量當量（H）在生物機體組織內所考慮的一個體積單元上吸收劑量、品質因數和所有修正因素的乘積，即 H=DQN 式中：D吸收劑量，Gy； Q品質因素，其值決定于導致電離粒子的初始動能、 種類及照射類型等（見表7-19）； N所有其他修正因素的乘積。 劑量當量(H)的國際單位 J/kg，專用單位希沃特(Sv)， 1Sv=1J/kg 雷姆(rem)， 1rem=10-2Sv 劑量當量率：單位時間內的劑量當量，Sv/s或rem/s,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,74,行業(yè)相關,表7-19 品質因數與照射類型、射

31、線種類的關系,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,宇宙射線及地面上天然放射性核素放射的或、射線對人體的照射。,通過呼吸和消化系統(tǒng)進入人體內部的放射性核素造成的照射。,75,行業(yè)相關,三、環(huán)境中的放射性,（一）環(huán)境中放射性的來源 天然放射性核素 環(huán)境中的放射性 人為放射性核素,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,76,行業(yè)相關,1、天然放射性核素 （1）宇宙射線及其產生的放射性核素 （2）天然放射性核素系列鈾系、錒系、釷系 （3）自然界中單獨存在的核素,2、人為放射性核素 （1）核試驗及航天事故 （2） 核工業(yè) （3） 工農業(yè)、醫(yī)學、科研等部門的排放廢物 （4）放射性

32、礦的開采和利用,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,77,行業(yè)相關,（二）放射性核素在環(huán)境中的分布 1、在土壤和巖石中的分布,表7-20 土壤、巖石中天然放射性核素的含量 單位：Bq/g,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,78,行業(yè)相關,2、在水體中的分布,表7-21 各類淡水中226Ra及其子代產物的放射性比活度 單位：Bq/L,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,79,行業(yè)相關,3、在大氣中的分布 大多數放射性核素均可出現在大氣中，但主要是氡的同位素（特別是222Rn），它是鐳的衰變產物，能從含鐳的巖石、土壤、水體和建筑材料中逸散到大氣，其衰變產

33、物是金屬元素，極易附著于氣溶膠顆粒上。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,4、在動植物組織中的分布 任何動植物組織中都含有一些天然放射性核素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其含量與這些核素參與環(huán)境和生物體之間發(fā)生的物質交換過程有關，如植物與土壤、水、肥料中的核素含量有關；動物與飼料、飲水中的核素含量有關。,80,行業(yè)相關,(三)放射性污染的危害 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（226R

34、a）、氡（222Rn）和鉀（40K）對人體的輻射傷害特征見下表,表 天然放射性核素的主要輻射特征,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,危害方式主要是輻射損傷，導致蛋白質分子鍵斷裂和畸變，破壞對人類新陳代謝有重要意義的酶。另外可以直接破壞細胞的組織和結構，對人體產生軀體損傷效應和遺傳損傷效應。,81,行業(yè)相關,圖7-10 放射性物質輻射人體的途徑,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,82,行業(yè)相關,放射性核素通過呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚或粘膜侵入等三種途徑進入人體并在體內蓄積。 致死劑量：全身吸收劑量達5戈瑞時，1

35、2小時內即出現惡心、嘔吐、腹瀉等癥狀，一周后出現咽炎、體溫上升、迅速消瘦等癥狀，第二周就會死亡，且死亡率100。 半致死劑量：吸收劑量為4戈瑞時，數小時后出現嘔吐，兩周內毛發(fā)脫落，體溫上升，三周內出現紫斑，咽喉感染，四周后有50受照射者死亡，存活者六個月后才能恢復健康。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,83,行業(yè)相關,輕度急性放射病癥狀： 吸收劑量為2戈瑞時，經過大約一周的潛伏期，出現毛發(fā)脫落、厭食等癥狀。 吸收劑量為1戈瑞時，將有2025的受照射者發(fā)生嘔吐等輕度急性放射病癥狀。 輻射損傷：遠期效應、驅體效應和遺傳效應 遠期效應系指急性照射后若干時間或較低劑量照射后數月或數年

36、才發(fā)生病變。 驅體效應指導致受照射者發(fā)生白血病、白內障、癌癥及壽命縮短等損傷效應。 遺傳效應指在下一代或幾代后才顯示損傷效應。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,84,行業(yè)相關,四、放射性輻射防護標準,（一）我國放射防護規(guī)定中的部分標準 1、職業(yè)性放射性工作人員和居民每年限制劑量當量 2、露天水源中限制濃度和放射性工作場所空氣中最大容許濃度,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,85,行業(yè)相關,四、放射性輻射防護標準,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,86,行業(yè)相關,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,87,行業(yè)相關,GB 8703-1

37、988 輻射防護規(guī)定 GB 14500-1993 放射性廢物管理 GB18871-2002 電離輻射防護與輻射源安全基本標準 GBZ128-2002 職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范 GB8702-88 電磁輻射防護規(guī)定,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,88,行業(yè)相關,表7-22 工作人員、居民年最大容許劑量當量,注：表內所列數值均指內、外照射的總劑量當量，不包括天然本底照射和醫(yī)療照射。 16歲以下人員甲狀腺的限制劑量當量為1.510-2Sv/a。,89,行業(yè)相關,表7-23 放射性同位素在露天水源中的限制放射性比活度和放射性工作場所空氣中的最大允許放射性比活度,注：露天水源的限制濃

38、度值是為廣大居民規(guī)定的，其他人員也適用此標準；放射性工作場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，工作時間每周按40h計算；礦井下222Rn的最大容許濃度為3.7Bq/L。但222Rn子體或220Rn子體的潛能值不得大于4104MeV/L。,90,行業(yè)相關,放射性同位素在放射性工作場所以外地區(qū)空氣中的最大允許放射性比活度，按表7-23放射性工作場所空氣中的最大允許放射性比活度乘以表7-24所列比值控制計算。,表7-24 比值控制,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,91,行業(yè)相關,（二）其他國家和機構發(fā)布的有關環(huán)境放射性標準,表7-25 其他國家和機構發(fā)布的有關環(huán)境放

39、射性防護的標準,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,92,行業(yè)相關,五、放射性測量實驗室和檢測器,（一）放射性測量實驗室 1、放射化學實驗室 2、放射性計測實驗室 （二）放射性檢測儀器 1、電離型檢測器 2、閃爍檢測器 3、半導體檢測器,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,93,行業(yè)相關,（一）放射性測量實驗室 放射化學實驗室 基本要求不積塵、通風、不積水、個人防護、廢物專門收集處置 放射性計測實驗室 基本要求屏蔽本底、隔離干擾、良好接地、供電穩(wěn)定、恒溫,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,94,行業(yè)相關,（二）放射性檢測儀器,放射性檢測儀器檢測放射性

40、的基本原理 基于射線與物質之間相互作用產生的各種效應，包括電離效應、發(fā)光效應、熱效應、化學效應和能產生次級粒子的核反應等 常用的檢測器即利用上述效應工作 電離型檢測器 利用電離效應 氣體 閃爍型檢測器 利用光效應 半導體檢測器 利用電離效應 固態(tài)半導體,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,95,行業(yè)相關,表7-26 各種常用放射性檢測器,閃爍檢測器,蓋革計數器,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,96,行業(yè)相關,（1）電流電離室,圖7-11 電離室示意圖,1、電離型檢測器,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,利用射線通過氣體介質時，使氣體發(fā)生電離的原理

41、制成的檢測器。,測量由于電離作用而產生的電離電流，適用于測量強放射性。,97,行業(yè)相關,（2）正比計數管,圖7-12 、粒子的電離作用與外加電壓的關系曲線,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,測量由每個入射粒子引起電離作用而產生的脈沖式電壓變化，從而對入射粒子逐個計數，適用于測量弱放射性。,98,行業(yè)相關,圖7-12 蓋革計數管示意圖,圖7-13 射線強度測量裝置示意圖,（3） 蓋革（GM）計數管,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,99,行業(yè)相關,2、閃爍檢測器,圖7-15 閃爍檢測器測量裝置示意圖 1.閃爍體；2.光電倍增管；3.前置放大器；5.脈沖幅度分析器；

42、 6.定標器；7.高壓電源；8.光導材料；9.暗盒；10.反光材料,閃爍檢測器是利用射線與物質作用發(fā)生閃光的儀器。圖7-15是這種檢測器測量裝置的工作原理。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,100,行業(yè)相關,閃爍體的材料可用ZnS，NaI，蒽、芪等無機和 有機物質，其性能列于表7-27中。,表7-27 主要閃爍材料性能,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,101,行業(yè)相關,3、半導體檢測器 半導體檢測器的工作原理與電離型檢測器相似，但其檢測元件是固態(tài)半導體。其工作原理如圖7-16所示。,圖7-16 半導體檢測器工作原理示意圖 n, p半導體的n極和p極； RH電阻。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,102,行業(yè)相關,六、 放射性監(jiān)測,（一）監(jiān)測對象及內容,（1）現場監(jiān)測 對放射性物質生產或應用單位內部工作區(qū)域的監(jiān)測。 （2）個人劑量監(jiān)測 對放射性專業(yè)工作人員或公眾進行的內照射和外照射的劑量監(jiān)測。 （3）環(huán)境監(jiān)測 對放射性生產和應用單位外部環(huán)境（包括空氣、水體、土壤、生物、固體廢物等）的監(jiān)測。,第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測,103,行業(yè)相關,（1）放射性核素 即239Pu、226Ra、224Ra、222Rn、210Po、222