第七章物理性污染监测

第七章物理性污染监测第一节噪声污染监测噪声的概念声音是物体的振动以波的形式在弹性介质中进行传播的一种物理现象。广义上来讲，凡是人们不需要的，使人厌烦并干扰人的正常生活、工作和休息的声音统称为噪声。有序声（例如：乐声）无序声（噪声）噪声污染的主要特点噪声是一种感觉性污染。不带来化学污染物质，只是由于声能→人耳朵→危害。噪声源的分布广泛而分散，噪声污染的影响范围是有限的，传播不远；噪声产生的污染没有后效作用，声源停止，噪声消失，无积累现象，不留痕迹。声能→人耳→感觉（主观感觉）不带来有毒有害的化学污染物质噪声污染无积累、无后效作用一旦声源停止，噪声便会消失转为空气分子无规则运动热能噪声源的分布广泛而分散但传播过程中能量有衰减影响范围有限且传播不远感觉性污染物理性污染有限性污染交通运输噪声工业生产噪声社会生活噪声施工噪声噪声来源一般讲城市的噪声污染比农村严重。城市噪声大体可分为：交通噪声、工业噪声、生活噪声等。交通噪声主要来自于汽车行驶中发出的噪声，尤其是我国城市道路狭窄拥挤，自行车数量多，使得汽车刹车启动频繁、喇叭鸣叫过多污染更为严重。工业噪声主要来自于工厂和建筑工地，工厂的机器、工地上的推土机、打桩机、搅拌机发出的噪声对工作人员及周围的居民造成极大影响。生活噪声与人们接触时间最长、危害最广泛、治理最困难。虽然不会对人产生生理危害，但会使人烦躁、心神不定干扰休息工作和其他活动。对人体的生理影响对人体的心理影响对孕妇和胎儿的影响对生产活动的影响对动物的影响对物质结构的影响噪声危害噪声对特殊人群对生理影响对心理影响病人老人孕妇儿童其他…急慢性疾病听力睡眠其他…人体动物物质结构工作噪声会影响人的睡眠质量和数量。连续噪声可以加快熟睡到轻睡的回转，使人熟睡时间缩短。突然的噪声可使人惊醒。一般40dB连续噪声可使10%的人受影响，

70dB连续噪声可使50%的人受影响。突然的噪声达到40dB时，使10%的人惊醒；达到60dB时，使70%的人惊醒。对人体的生理影响（1）①干扰睡眠，影响工作效率。②损伤听力，造成噪声性耳聋。

90分贝下20％聋，85分贝下10％耳聋。对人体的生理影响（2）强度的影响：超过85dB会明显影响健康；达到120dB会感到疼痛难忍——闻痛声压；达到140dB时为忍耐的极限；达到160dB时会耳穿孔；达到170dB时会有致命危害。对人生理的影响（3）噪声→紧张→肾上腺素↑→心率↑,血压↑；

噪声→耳腔前庭→眩晕、恶心、呕吐（晕船）；

噪声→神经系统→失眠，疲劳，头晕、疼，记忆力下降。③诱发多种疾病。对建筑物的影响④建筑物：

140dB轻型建筑破坏；

157—160dB玻璃碎。二、声音的物理特性和量度1、声音的发生、频率、波长和声速①声音的发生

当物体在空气中振动，使周围空气发生疏、密交替变化并向外传递，且这种振动频率在20~20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音，噪声监测的就是这个范围内的声波。频率低于20Hz的叫次声，高于20000Hz的叫超声，它们作用到人的听觉器官时不引起声音的感觉，所以不能听到。

②频率（f）声源在每秒钟内振动的次数，以f

表示（frequency），单位为赫兹，简称赫，符号为Hz，即1赫=1次/秒。声音：人耳能听到的声波，频率范围20～20000赫，这一频率范围的声音叫音频声。次声：f<20Hz；超声：f>20000Hz。次声和超声人耳都不能听到，但有一些动物却能听到。例如老鼠能听到次声振动，蝙蝠和狗则能听超声振动。③波长（λ）

相邻两个波相似振动状态质点之间的距离称作波长，记为λ，单位为m。波长与频率和速度间存在如下的关系：

λ=c/f=cT其中：T—周期，是物体来回振动一次所需的时间；c—声速，是1s内声波传播的距离。声音的原理(1)声功率（W）定义：单位时间内，声波通过垂直于传播方向某指定面积的声能量（声源总功率，单位W)。声源辐射声音本领的大小。(2)声强（I）定义：在单位时间内，声波通过与垂直于声波传播方向单位面积的声能量，单位W/m2。声场中的强弱。I=W/4πr2，距声源远，声强弱（W/m2

）。2、声功率、声强和声压(3)声压（P）定义：由于声波的存在而引起的压强增值，单位为Pa。声压与声强关系：式中：ρ—空气密度；c—声速。3、分贝、声功率级、声强级和声压级（1）分贝：指两个相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20），单位为dB，量纲为一。式中：A0——基准量（或参考值）；A1——被量度量。（2）声功率级式中：

LW——声功率级（dB）；

W0——基准声功率（10-12W）；

W——声功率(W)。（3）声压级式中：Lp——声压级（dB）；

p——声压（Pa）;

p0——基准声压，为2×10-5Pa，是人耳刚能听到的1000Hz声音的最低声压。（4）声强级

式中：LI——声强级（dB）；

I——声强（W/m2）;

I0——基准声强，为10-12W/m2。4.噪声的叠加和相减（1）噪声的叠加两个独立的声源作用于某一点产生噪声的叠加。声能量、声强是可以代数相加的，如：W总=W1+W2+……；I总=I1+I2+……；但声压不能直接相加。∵I1＝P12/ρc，I2＝P22/ρc∴P总2＝P12+P22

又∵(P1/P0)2＝10Lp1/10(P2/P0)2＝10Lp2/10∴Lp=10lg[(P12+P22)/P02]=10lg(10Lp1/10+10Lp2/10)以上方法不好计算，可改用下列方法：如Lp1=Lp2时，即两个声源的声压级相同，则

Lp=10lg[(P12+P22)/P02]=10lg(10Lp1/10+10Lp2/10）=10lg(2×10Lp1/10)=10lg2+Lp1∴Lp≈Lp1+3

例1：两个96dB噪声合成，L总=96+3=99。当Lp1≠Lp2时，求Lp可查表（或查曲线见图7-1）步骤：(1)先求Lp1与Lp2的差值Lp1–Lp2；(2)

由所得得差值从表中查分别和得增值△L；(3)由Lp＝Lp1

+△L，求出合成声压级值。Lp1－Lp201234567891011△L3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.3例2：已知两个声压级分别为L1＝90dB，L2＝84dB，求合成声压级L1+2。解:(1)L1

–

L2

＝90–84＝6dB；(2)查表6dB→△L＝1.0dB；(3)L1+2＝L1+△L＝90+1.0＝91dB；思考题？有三个声源作用于同一点，声压级分别为80、80、91dB，它们合成的总声压级是多少？（2）噪声的相减

[例]为测定某车间中一台机器的噪声大小，从声级计上测得声级为104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声的实际大小。解：由题可知104dB是指机器噪声和背景噪声之和（Lp），而背景噪声是100dB（Lp1）。Lp－Lp1=4dB，从图7-2中可查得相应ΔLp＝2.2dB，因此该机器的实际噪声噪级Lp2=Lp－

ΔLp=101.8dB。图7-2背景噪声修正曲线（Lp－Lp1）/dBΔLp/dB噪声测量中经常碰到如何扣除背景噪声问题，这就是噪声相减的问题。5.噪声的物理量与主观感觉的关系

(1)响度与响度级响度（N）：是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，它不仅取决于声音的强度，还与声音的频率及波形有关。响度的单位叫“宋”（sone），1宋的定义为声压级为40dB，频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，即声音的响度为n宋。响度级（LN）：指1000Hz纯音声压级的分贝值为响度级的数值。任何其他频率的声音，当调节1000Hz纯音的强度使之与这声音一样响时，则这1000Hz纯音的声压级值就定为这一声音的响度级值。响度级的单位叫“方”（phon）。等响曲线：人耳听觉频率范围内一系列响度相等的声压级与频率的关系曲线。该曲线为国际标准化组织所用，所用又称ISO等响曲线。LpfLN效果82dB20Hz20方感觉响度一样，但Lp不同，当然f也不同，但LN一样35dB100Hz20方20dB1000Hz20方30dB10000Hz20方由等响曲线可得到：（1）根据噪声的声压级和频率能找到相应的响度级。（2）每个频率都有各自的听阈声压级和痛阈声压级。最下面的一条曲线为听阈线，最上面的一条曲线为痛阈线。（3）在低频范围内，即使声压级较高，但未必能达到听阈线。可见降低噪声频率对控制噪声危害很有意义。（4）当声压级小和频率低时，声压级（dB）和响度值（方值）的差别很大；当声压级增加，其差别缩小。例：45dB100Hz的低频声响度级为30方，45dB1000Hz的声音为45方，而100dB100Hz的声音与100dB的1000Hz的声音基本等响。即声压级高达100dB时，频率对响度级的影响很不明显。响度与响度级的关系响度级每改变10方，响度加倍或减半。响度与响度级的关系可以用数学式表示：

响度级的合成不能直接相加，而响度可以相加。或LN=40+33lgN（dB）（2）计权声级

AACAB滤波器声级计传声器前置放大器计权网络输出放大器检波器指示器输出声级计是按A、B、C、D四种计权网络设计的，由于A计权声级与人耳感觉更符合，声级计有些只有A计权，用dB(A)表示。

A计权声级是模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。

B计权声级是模拟55～85dB的中等强度噪声的频率特性。

C计权声级是模拟高强度噪声的频率特性。

D计权声级是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声的测量。图7-4A、B、C、D计权网路的特性曲线（3）等效声级、噪声污染级和昼夜等效声级①等效声级Leq定义：Leq是用一个相同时间内声能与之相等的连续稳定的A声级来表示该段时间内的噪声大小。因此Leq能反映在声级不稳定的情况下，人实际所能接受的噪声能量大小。所以等效声级实际上是声级能量平均值。计算公式式中：LPA—某时刻t的瞬时A声级，dB;T—规定的测量时间(s)。简易计算公式Leq≈L50+d2/60，d=L10－L90

L10、L50、L90分别表示测量时间内，10%、50%、90%时间超过的A声级（峰、中、本底值）。L10、L50、L90的求法（1）作累积分布曲线图，查找。（2）将Data（100个Data）从大到小排列，第10，50，90个分别为L10、L50、L90。

问题分析

等效连续A声级是指在规定时间内A声级的能量平均值,按此定义：正常情况下，等效连续A声级在[L10,L50]区间L90≤Leq≤L10

。对于符合正态分布的

事实上，测点只是近似于正态分布，使用上式对一般测点进行计算，Leq计算值与实测值相对误差平均在4%。Leq值与L10和Lmax有很大关系，由表3可以看出，L10－Leq一般小于4dB(A).②噪声污染级LNP（a）定义：在等效声级上加一项表示噪声变化幅度的量，更能反映噪声的实际污染程度。（b）公式：LNP=Leq+Ks

式中：K—常数，对交通和航空噪声取2.56；

s—为测量过程中瞬时A声级的标准偏差。（c）意义：涨落的噪声对人们烦恼度。简易计算公式对于许多重要的公共噪声，噪声污染级可写为：

LNP=Leq+d

或LNP=L50+d＋d2/60式中：d=L10－L90。③昼夜等效声级Ldn

定义：它是表示社会噪声昼夜间的变化情况，公式为：式中：Ld—昼间等效声级，时间6:00—22:00；

Ln—夜间等效声级，时间22:00—次日6:00。（3）噪声的频谱分析一般声源所发出的声音，不会是单一频率的纯音，而是由许许多多不同频率，不同强度的纯音组合而成。将噪声的强度（声压级）按频率顺序展开，使噪声的强度成为频率的函数，并考查其波形，叫做噪声的频率分析（或频谱分析）。研究噪声的频谱分析很重要，它能深入了解噪声声源的特性，帮助寻找主要的噪声污染源，并为噪声控制提供依据。频谱分析的方法是使噪声信号通过一定带宽的滤波器，通带越窄，频率展开越详细；反之通带越宽，展开越粗略。以频率为横坐标，相应的强度（例声压级）为纵坐标作图。经过滤波后各通带对应的声压级的包络线（即轮廓）叫噪声谱。一次实测的噪声频谱图表7-1列出了1倍频程滤波器最常用的中心频率值（fm），以及上、下截止频率。这是经国际标准化认定并作为各国滤波器产品的标准值。表7-1

常用倍频程滤波器的中心频率和上、下截止频率

中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz中心频率fm/Hz上截止频率f2/Hz下截止频率f1/Hz31.544.547322.273710001414.20707.1006389.094644.547320002828.401414.20125176.77588.387540005656.802828.40250353.550176.775800011313.65656.80500707.100353.5501600022627.211313.6三、噪声测量仪器（一）声级计定义：声级计，又叫噪声计，是一种按照一定的频率计权和时间计权测量声音的声压级和声级的仪器，是声学测量中最常用的基本仪器，是一种主观性的电子仪器。在把声信号转换成电信号时，可以模拟人耳对声波反应速度的时间特性，对高低频有不同灵敏度的频率特性，以及不同响度时改变频率特性的强度特性。因此，声级计是一种主观性的电子仪器。1.声级计的工作原理

声级计主要由传声器、放大器、衰减器、计权网络、电表电路及电源等部分组成。其工作原理是：输出的信号由输出衰减器减到定额值，随即送到输出放大器放大，使信号达到相应的功率输出，输出信号经RMS检波后（方均根检波电路）送出有效值电压，推动电表，显示所测量的声压级分贝值。声级计的工作原理2.声级计的分类

按精度将声级计分为1级和2级。两种级别的声级计的各种性能指标具有同样的中心值，仅仅是容许误差不同，而且随着级别数字的增大，容许误差放宽。

按体积大小可分为台式声级计、便携式声级计和袖珍式声级计。

按指示方式可分为模拟指示（电表、声级灯）声级计和数字指示声级计。

爱华公司研制成功目前世界上最小的声级计AWA5610P型积分声级计和AWA5633P型声级计，它们全部采用贴片式元件，体积仅为180×25×16（mm），比一支钢笔略粗一些，可插在上衣口袋中，重量仅为80

g，使用和携带均非常方便。性能符合新的国际标准IEC61672-2002《声级计》和新的国家计量检定规程JJG188-2002《声级计》的要求。世界上最小的声级计AWA5610P型积分声级计

（二）其他噪声测量仪器1.声级频谱仪频谱仪是测量噪声频谱的仪器，它的基本组成大致与声级计相似。但是频谱分析仪中，设置了完整的计权网络（滤波器）。借助于滤波器的作用，可以将声频范围内的频率分成不同的频带进行测量。一般情况下，进行频谱分析时，都采用倍频程划分频带。如要进行更详细的频谱分析，就要用窄频带分析仪，例如用1/3频程划分频带。2.录音机

在现场噪声测量中如果没有频谱仪和自动记录仪，可用录音机（磁带记录仪）将噪声消耗记录下来，以便在实验室用适当的仪器对噪声消耗进行分析。选用的录音机必须具有较好的性能，它要求频率范围宽（一般为20~15000Hz），失真小（小于3%），信噪比大（35dB以上）。此外，还必须具有较好的频率响应和较宽的动态范围。3.自动记录仪

在现场噪声测量中，为了迅速、准确、详细的分析噪声源的特性，常把声级频谱仪与自动记录仪连用。自动记录仪是将噪声频率信号作对数转换，用人造宝石或墨水将噪声的峰值、有效值、平均值表示出来。可根据噪声特性选用适当的笔速、纸速和电位计。4.实时分析仪

频谱仪是对噪声信号在一定范围内进行频谱分析，需花费很长的时间，且它只能分析稳态噪声信号，而不能分析瞬时态噪声信号。实时分析仪是一种数字式谱线显示仪，它能把测量范围内的输入信号在极短时间内同时反映在一系列信号通道显示屏上，通常用于较高要求的研究、测量，特别适用于脉冲信号分析。四、噪声标准 各类标准：工厂、汽车、居住区…….表7-3我国环境噪声允许范围表7-4一天不同时间对基数的修正值表7-5不同地区对基数的修正值表7-6室内噪声受室外噪声影响的修正值

表7-7城市各类区域环境噪声标准值

表7-8新建、扩建、改建企业标准表7-9现有企业暂行标准

表7-10机动车辆允许噪声标准表7-11机场周围飞机噪声标准

噪声标准制定原则

噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间和个体差异等因素有关。所以噪声标准的制订是在大量实验基础上进行统计分析的，主要考虑因素是保护听力、噪声对人体健康的影响、人们对噪声的主观烦恼度和目前的经济、技术条件等方面。对不同的场所和时间分别加以限制。即同时考虑标准的科学性、先进性和现实性。

以保护听力而言，一般认为每天8小时长期工作在80dB以下听力不会损失，而声级分别为85dB和90dB环境中工作30年，根据国际标准化组织(ISO)的调查，耳聋的可能性分别为8％和18％。在声级70dB环境中，谈话就感到困难。而干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB。干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB。表7-3我国环境噪声允许范围单位：dB人的活动最高值理想值体力劳动（保护听力）9070脑力劳动（保证语言清晰度）6040睡眠5030表7-7城市各类区域环境噪声标准值类别昼间夜间0123450556065704045505560单位：等效声级Leq[dB（A）]选自《城市区域环境噪声标准》

GB3096-93

每个工作日接触噪声时间（h）8421允许标准dB(A)85889194最高不得超过115dB表7-8新建、扩建、改建企业标准表7-9现有企业暂行标准每个工作日接触噪声时间（h）8421允许标准dB(A)90939699最高不得超过115dB在测定城市噪声污染分布情况后，可在城市地图上用不同颜色或阴影线表示噪声带，每一噪声带代表一个噪声等级，每级相差5dB。各等级的颜色和阴影线规定见表7-12。表7-12

各噪声带颜色和阴影线表示规定噪声带颜色阴影线35dB以下浅绿色小点，低密度36～40dB绿色中点，中密度41～45dB深绿色大点，高密度46～50dB黄色垂直线，低密度51～55dB褐色垂直线，中密度56～60dB橙色垂直线，高密度61～65dB朱红色交叉线，低密度66～70dB洋红色交叉线，中密度71～75dB紫红色交叉线，高密度76～80dB蓝色宽条垂直线81～85dB深蓝色全黑五、噪声监测（一）城市环境噪声监测方法城市环境噪声监测城市区域环境噪声监测

城市交通噪声监测

城市环境噪声长期监测城市环境中扰民噪声源的调查测试

测量仪器

精度2级及2级以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。

测量条件：

无雨雪、无雷电的天气条件，风速为5m/s以上时停止测量。

测量时段

分为昼间（6:00~22:00）和夜间（22:00~次日6:00）两部分。

1.城市区域环境噪声监测（1）网格测量法（2）定点测量法

在标准规定的城市建成区中，优化选取一个或多个能代表某一区域或整个城市建成区环境噪声平均水平的测点，进行24h连续监测。测量每小时的Leq及昼间的Ld和夜间的Ln可按网格测量法的测量方法测量。将每一小时测得的连续等效A声级按时间排列，得到24h的声级变化图形，用于表示某一区域或城市环境噪声的时间分布规律。

网格测量法示意图（3）城市交通噪声监测①

布点

在每两个交通路口之间、道路边人行道上、离车行道的路沿20m处，此处离路口应大于50m，这样的点可代表两个路口之间的该段道路的交通噪声。②

测量

测量时应选在无雨、无雪的天气进行。测量时间同城市区域环境噪声要求一样，一般在白天正常工作时间内进行测量。每隔5s记一个瞬时A声级（慢响应），连续记录200个数据，同时记录车流量（辆/h）。

③数据处理

测量结果一般用统计噪声级和等效连续A声级来表示。将每个测点所测得的200个数据按从大到小顺序排列，第20个数据即为L10，第100个数据即为L50，第180个数据即为L90。经验证明城市交通噪声测量值基本符合正态分布，因此，可直接用近似公式计算等效连续A声级和标准偏差值。

Leq≈L50+d2/60，d=L10-L90④评价方法a.数据平均法b.图示法2.工业企业噪声监测测量工业企业噪声时，传声器的位置应在操作人员的耳朵位置，但人须离开。若车间内各处A声级波动小于3dB，则只需在车间内选择1~3个测点；若车间内各处声级波动大于3dB，则应按声级大小，将车间分成若干区域，任意两区域的声级应大于或等于3dB，而每个区域内的声级波动必须小于3dB，每个区域取1～3个测点。测量时要注意减少环境因素对测量结果的影响，如应注意避免或减少气流、电磁场、温度和湿度等因素对测量结果的影响。第二节振动及测量方法物体围绕平衡位置往复运动称为振动。振动是噪声产生的原因。机械设备产生的噪声有两种传播方式：一种是以空气为介质向外传播，称为空气声；另一种是声源直接激发固体构件振动，这种振动以弹性波的形式在建筑物基础、地板、墙壁中传播，并在传播过程中向外辐射噪声，称为固体声。一、城市区域环境振动标准（一）适用地带范围的划定特殊住宅区；居民、文教区；混合区；商业中心区（指商业集中的繁华地区）；工业集中区；交通干线道路两侧；铁路干线两侧；标准适用的地带范围；标准昼夜。（二）监测方法

测量点的布设；计算方法。城市区域环境振动标准(GBl0070-88)规定了城市区域环境振动的标准值及适用地带范围(见表7-15)。适用地带范围昼间夜间特殊住宅区6565居民、文教区7067混合区、商业中心区7572工业集中区7572交通干线道路两侧7572铁路干线两侧8080

表7-15城市各类区域铅垂向Z振级标准值

单位：dB二、城市区域环境振动测量方法（一）名词术语

振动加速度级VAL；振动级VL；Z振动级VLz；累积百分Z振级VLZN；稳态振动；冲击振动；无规振动。（二）测量仪器

用于测量环境振动的仪器，其性能必须符合ISO8041:2005有关条款的规定。测量系统每年至少送计量部门校准一次。（三）测量量及读值方法

测量量；读数方法和评价量。（四）测量位置及检振器的安装（五）测量条件测量时振源应处于正常工作状态，应避免足以影响环境振动测量值的其他环境因素或其他非振动污染源引起的干扰。（六）测量数据记录和处理

环境振动测量按待测振源的类别，选择教材表7-16、表7-17、表7-18中的对应表格逐项记录。测量交通振动，应记录车流量。第三节放射性和辐射监测今天核技术在能源、工业、医疗、农业、科研等民用和军事领域广泛应用。环境中有各种来源的放射性。天然放射性，人工放射性在我们周边广泛存在。核武器试验、核材料流失、局地天然放射性异常—显著超过天然放射性水平，甚至超过限制标准，称为放射性环境污染。一、基础知识（一）放射性和辐射（1）放射性：是指一种不稳定的原子核（放射性物质）自发地衰变的现象，通常该过程伴随发出能导致电离的辐射（如α、β和γ等放射性）。天然不稳定核素能自发放出射线的放射性称为“天然放射性”；通过核反应，由人工制造出来的放射性核素的放射性称为“人工放射性”。

（2）辐射：是一种特殊的能量传递方式。通常可以分为两大类：即粒子辐射与电磁辐射。前者包括α粒子、β粒子及各种核反应或放射性核素自然衰变的过程中所放出的高速带电荷粒子及中子等；后者包括可见光、红外线、紫外线、X射线及γ射线等。(二)放射性衰变的类型

1.α

衰变α衰变：不稳定重核（一般原子序数＞82）自发放出4He核（α粒子）的过程。如：

226Ra222Rn+4He不同核素放出的α粒子的动能不同，一般为2~8MeV。

α粒子的质量大、速度小，照射物质时易使其原子、分子发生电离或技法，但穿透能力小，只能穿透皮肤的角质层。2.β

衰变β衰变：放射性核素放射β粒子(即快速电子)的过程，它是原子核内质子和中子发生互变的结果。

β衰变分为负β衰变(中子变质子)、正β衰变(质子变中子)和电子俘获(核外电子)三种类型。

β射线的速度比α射线高10倍以上，其穿透能力较强，在空气中能穿透几米至几十米才被吸收；与物质作用可使物质的原子电离，也能灼伤皮肤。3.γ

衰变γ衰变：原子核从较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射。

γ衰变的能级跃迁不改变原子核的原子序和原子质量数不发生变化，称为同质异能跃迁。某些不稳定核素经过α或β衰变后，能量仍较高，可再经过γ衰变达到稳定态。

γ射线是短波电磁辐射(λ=0.007~0.1nm)，穿透力极强；与物质作用产生光电效应、康普顿效应和电子成对效应等。（三）放射性活度和半衰期

1.放射性活度放射性活度指单位时间内发生核衰变的数目，可表示为：

式中：A——放射性活度，单位为贝可，符号Bq，1Bq=1s-1；

N——某时刻的放射性核素数；

t——时间，s；

λ——衰变常数，表示放射性核素在单位时间内的衰变概率。2.半衰期放射性核素因衰变而减少到原来一半时所需要的时间称为半衰期（T1/2）。半衰期是放射性核素的基本特征之一。衰变常数与半衰期有下列关系：（四）核反应所谓核反应，是指用快速粒子轰击靶核而生成新核（核产物）和另一粒子的过程。进行核反应的方法有：用快中子轰击发生的核反应，吸收慢中子的核反应，用带电荷粒子轰击发生核反应，用高能光子照射发生核反应等。其中，最重要的是重核裂变反应。二、照射量和吸收剂量

照射量和吸收剂量是表征放射性粒子与物质作用后产生的效应及其量度的术语。（一）照射量照射量被定义为：式中：X——照射量，SI单位为C/kg；dQ——γ或X射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm的某一体积单元空气电离所产生的带电荷粒子(正电荷或负电荷)的总电荷量，C。（二）吸收剂量吸收剂量是表示在电离辐射与物质发生相互作用时，单位质量的物质吸收电离辐射能量大小的物理量。式中：D—吸收剂量，SI单位为J/kg，专门单位为戈瑞，简称戈，符号Gy表示，1Gy=1J/kgdε—电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量。

吸收剂量适用于任何电离辐射和任何物质，是衡量电离辐射与物质相互作用的一种重要的物理量。（三）剂量当量在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数与其他修正因数的乘积，即：

H=DQN

式中：D——吸收剂量，Gy；Q——品质因数，其值取决于导致电离粒子的初始动能、射线种类及照射类型等；N——所有其他修正因素。

剂量当量的SI单位为J/kg，专用单位名称为SV（希沃特），1SV=1J/kg。三、环境中的放射性（一）环境中放射性的来源1.天然放射性的来源（1）宇宙射线及其产生的反射性核素包括初级宇宙射线和次级宇宙射线。（2）天然放射性核素系列这种系列有三个：铀系(母体为238U)、锕系(母体为235U)和钍系(母体为232Th)。（3）自然界单独存在的核素2.人为放射性污染的来源（1）核试验与航天事故（2）核工业（3）工农业、医学、科研等部门排放的废物（4）放射性矿的开采和利用（二）放射性核素在环境中的分布（1）在土壤和岩石中的分布

含量变动很大，主要取决于岩石层的性质和土壤的类型。（2）在水体中的分布

海水中天然放射性核素主要是40K、87Rb和铀系元素，含量与区域地理、水体交换等有关。淡水中天然放射性核素含量与所接触的岩石、水文地质、大气交换等有关。一般地下水中含有的放射性高于地面水，而且铀、镭的含量变化较大。(3)在大气中的分布

大多数核素可以出现在空气中，最主要的是氡的同位素(222Rn)，氡是镭的衰变产物，从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到空气中。氡在日出前浓度最高，日中较低，两者可相差10倍以上。(4)在动、植物组织中的分布

任何动植物体内都含天然放射性核素，其含量与这些核素参与的环境和生物体之间的物质交