第七章物理性污染监测XX0910

第七章物理性污染监测XX09102023/12/28第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测第七章物理性污染监测XX0910主要内容◆噪声污染监测◆振动及监测方法◆反射性和辐射监测◆光污染监测。

第七章物理性污染监测第七章物理性污染监测XX0910第一节噪声污染监测一、声音及噪声

◆声音的本质是波动，当振动频率在20～20000Hz时，作用于人耳鼓膜而产生的感觉称为声音。

◆超过人们生活、生产和活动所允许的声音程度的声音称为噪声。判断噪声与主观感觉和心理因素有关。噪声——能损伤听力、干扰人们的休息和工作，干扰语言交流，诱发疾病，甚至伤人，强噪声能影响设备正常运转和损环建筑结构。

第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910环境噪声的来源

交通噪声

工厂噪声

建筑施工噪声

生活噪声第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

二、声音的物理特性和量度

1、声音的发生、频率、波长和声速

声音的发生：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，振动频率在20～20000Hz之间，人耳可以感觉，称为可听声，简称声音。

次声——频率低于20Hz

超声——频率高于20000Hz

频率：声源在一秒钟内振动的次数叫频率，记作f，单位为Hz。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

波长：沿声波传播方向，振动一个周期所传播的距离称为波长，用λ表示，单位为m。

声速：一秒钟内声波传播的距离叫声波速度，简称声速，记作c，单位为m/s。

频率、波长和声速三者的关系：第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09102、声功率、声强和声压

声功率（W）：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。噪声监测中的声功率是指声源总声功率，单位为W。

声强（I）：单位时间内，声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，单位为W/m2。

声压（p）：由于声波的存在而引起的压强增值，单位为Pa。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09103、分贝、声功率级、声强级和声压级

分贝：两个相同的物理量（如A1和A0）之比取以10为底的对数并乘以10（或20）。以符号“dB”表示，无量纲。A0：基准量或参考量A1：被量度量其对数值称为被量度量的“级”，代表被量度量比基准量高出多少“级”。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910LW—声功率级，dBW—声功率，WW0—基准声功率，为10－12W

声功率级：用LW表示，定义为：LI—声强级，dBI—声强，W/m2I0—基准声强，在空气中取10－12W/m2

声强级：用LI表示，定义为：第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

声压级：常用Lp表示，定义为：Lp—声压级，dBp—声压，Pap0—基准声压在空气中p0为2×10－5Pa，是正常青年人耳朵刚能听到的1000Hz纯音的声压值。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09104、噪声的叠加和相减

噪声的叠加

两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。

声能量可以进行代数相加。设：两个声源的声功率分别为W1和W2，总声功率为：W总=W1+W2设：两个声源在某点的声强分布为I1和I2，总声强：I总=I1+I2第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

声压不能直接相加。设：两个声源的声压分别为P1和P2，总声压为：则，总声压级为：当二个声源声压级相等，Lp1＝Lp2时，总声压级为：Lp＝Lp1＋10lg2＝Lp1＋3(dB)第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910[例]两声源作用于某一点的声压级分别为：Lp1=96dB，Lp2=93dB，Lp1－Lp2=3dB，查曲线得：ΔLp=1.8dB，Lp总＝96dB+1.8dB＝97.8dB。当二个声源的声压级不等时，用图计算总声压级。Lp1－Lp2/dB∆Lp/dB第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910表声压级差与增加值关系表（dB）Lp1-Lp201234567△LP32.52.11.81.51.210.8Lp1-Lp289101112131415△LP0.60.50.40.30.30.20.20.1第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910推广到多声源的叠加时，只需将两两声压级叠加，与叠加次序无关。例如，有8个声源作用于一点，声压级分别为70、70、75、82、90、93、95、100dB，任选两种叠加次序计算总声压级。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

噪声的相减即扣除背景噪声。[例]由声级计测定车间一台机器噪声为104dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声。解：由题，Lp＝104dB，机器噪声＋背景噪声Lp1＝100dB，背景噪声

Lp－Lp1=4dB，查图得ΔLp＝2.2dB机器的实际噪声Lp2=Lp-ΔLp=101.8dBLp－Lp1/dBΔLp/dB第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09105、噪声物理量和主观听觉的关系（1）响度和响度级

响度（N）：是人耳判别声音由轻到响的强度等级，单位为“sone，宋”。1sone——声压级为40dB，频率为1000Hz，来自听者正前方平面波形的强度。如果另一个声音听起来比这个大n倍，则声音的响度为nsone。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

响度级（LN）：1000Hz纯音的声压级即为响度级。——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纯音的声压级分贝值就定为这一声音的响度级值。——响度级的单位叫“phon，方”。显然，响度级是二个声音的主观比较。与基准声音比较，得到人耳听觉频率范围内一系列响度相等的声压级—频率的关系曲线，即等响曲线（ISO等响曲线）。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910等响曲线(又称ISO等响曲线)第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

响度与响度级的关系响度级每改变10phon，响度加倍或减半。响度可以相加响度级不能直接相加

如：LN＝40phon，N＝1sone；

LN＝50phon，N＝2soneLN＝60phon，N＝4sone第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910（2）计权声级

A计权声级：模拟人耳对55dB以下低强度噪声的频率特性。

B计权声级：模拟55～85dB中等强度噪声的频率特性。

C计权声级：模拟高强度噪声的频率特性。

D计权声级：对噪声参量的模拟，专用于测量飞机噪声。通过声级计计权网络测定的声压级称为计权声级。一种特殊的滤波器，当各种频率的声波通过时，它对不同频率成分的衰减不同。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910A、B、C、D计权特性曲线40phon70phon100phon第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910（3）等效连续声级、噪声污染级和昼夜等效声级

等效连续声级：用噪声能量按时间平均方法评价噪声对的人影响，用符号“Leq”或“LAeq,T”表示；反映声级不稳定情况下，人能接受噪声能量的大小，是表达噪声随时间变化的等效量。LpA——某时刻t的瞬时A声级，dBT——规定的测量时间，s第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910如果数据符合正态分布，可用近似公式计算：

L10，L50，L90——累积百分声级L10——测定时间内，10％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均峰值；L50——测量时间内，50％的时间超过的噪声级，相当于噪声的平均值；L90——测量时间内，90％的时间超过的噪声级，相当于噪声的背景值。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910计算方法：①将测得的100个数据按照由大到小的顺序排列②总数为100个数据的第10个数据即为L10;③总数为100个数据的第50个数据即为L50;④总数为100个数据的第90个数据即为L90.第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

噪声污染级（LNP）

K——常数，对交通和飞机噪声取值2.56

s——测定过程中瞬时声级的标准偏差噪声污染级可以写成：

LNP＝LAeq,T+d评价非稳态——涨落的噪声对人们情绪影响的一种方法适用于评价航空或道路交通噪声污染。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910昼夜等效声级（Ldn）：夜间噪声具有更大的烦扰程度而提出的评价指标，也称日夜平均声级。反映噪声昼夜间的变化情况。

Ld——白天的等效声级，从6:00－22:00时，共16个小时；

Ln——夜间的等效声级，从22:00－次日6:00，共8个小时。美国环保局已引用第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910三、噪声测量仪器（一）声级计（噪声计）

工作原理

按照频率计权和时间计权方式测量声音的声压级和声级的仪器。模拟人耳对声波反应速度的时间特性，将声信号转变为电信号。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

声级计的分类按精度：分为1级和2级。两种级别声级计的性能指标具有同样的中心值，仅是容许误差不同，而且随着级别增大，容许误差放宽。按体积大小：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：分为模拟指示声级计（电表、声级灯）、数字指示声级计。

第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910AWA5633D型声级计AWA6270A噪声频谱分析仪AWA6270噪声频谱分析仪AWA6218C噪声统计分析仪第七章物理性污染监测XX0910（二）其他噪声测量仪器

声级频谱仪

录音机

记录仪

实时分析仪第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910四、噪声标准噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间、个体差异等因素有关。制定标准主要考虑到对人体健康的影响、保护听力、人们对噪声的烦恼程度、以及经济、技术条件等方面。对不同的场所、不同的时间段分别限制。同时考虑标准的科学性、先进性和现实性。环境基本噪声是制定环境噪声标准的依据。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

干扰睡眠和休息的噪声级阈值白天为50dB，夜间为45dB；——在70dB的环境中，谈话困难；在80dB和95dB环境中工作30年，耳聋可能性为8％和18％。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）6040睡眠5030第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

各国参考ISO推荐的基数，如：睡眠为30dB，根据不同时间、不同地区和室内噪声受室外噪声影响的修正值以及本国具体情况来制定环境噪声标准。表7.4一天不同时间对基数的修正单位：dB时间修正值白天0晚上-5夜间-10至-15第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910地区修正值农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区+5城市居住区+10居住、工商业、交通混合区+15城市中心（商业区）+20工业区（重工业）+25表7.5不同地区对基数的修正值单位：dB

表7.6室内噪声受室外噪声影响的修正值

单位：dB

窗户状况修正值开窗-10关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗-20第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910选自《声环境质量标准》GB3096—2008

城市噪声标准第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060

适用于疗养区、高级别墅区、高级宾馆区等特别需要安静的区域，位于城郊和乡村的这一类区域分别按严于0类标准执行—特别需要安静的地方。

第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060

适用于以居住、文教、机关为主的区域，乡村居住环境可参照执行——需要保持安静的地方。第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060

适用于居住、商业、工业混杂区——需要维护住宅安静的地方。

第七章物理性污染监测XX0910表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060适用于工业生产、企业物流区——

需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域第七章物理性污染监测XX0910类别昼间夜间0504015545260503655544a70554b7060

为高速公路、一级公路、二级公路、城市快车路、城市柱干路、城市次干路、城市轨道交通（地面段）、内河轨道两侧区域表7.7城市区域环境噪声标准值单位：等效声级Leq/dB(A)

铁路干线两侧区域。适用于2011年1月1日起环境影响评价文件通过审批的新建铁路干线建设项目两侧区域。

第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910表7.11机场周围飞机噪声标准单位：dB

“一类区域”指特殊住宅区，居住、文教区“二类区域”指除一类区域以外的生活区适用区域标准值一类区域≤70二类区域≤75机场周围噪声标准第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910

测定噪声分布后，在地图上用不同颜色或阴影线标示噪声带（噪声等级），每级相差5dB。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朱红色叉线，低密度66～70dB洋红色叉线，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深蓝色全黑第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910五、噪声监测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

第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910（一）测量仪器：

精度2型以上的积分式声级计及环境噪声自动监测仪器。（二）测量条件：在无雨、无雪的天气条件进行测量，风速为5m／s以上时停止测量。

（三）测量时间：

白天（6:00~22:00)夜间（22:00~6:00）

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第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910（四）测点布置1、城市区域环境噪声监测网格测量法

定点测量法适用于了解总体环境噪声水平，环境噪声的时间和空间分布规律。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09102、城市交通噪声监测车行道监测点距离路口应大于50m离车行道路沿20cm处第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09103、工业企业噪声监测方法传声器的位置应在操作人员耳朵的位置，但人需离开。

选择测点的原则：

车间内各处A声级波动小于3dB，只需在车间内选择1～3个测点。

车间内各处声级波动大于3dB，则按声级大小，将车间分成若干区域，每个区域须包括工人为观察或管理生产过程而经常工作、活动的地点和范围。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910表7.13工业企业噪声测量记录表______厂______车间，厂址______，_____年____月____日/dB/dB第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX09104、机动车辆噪声测量方法车外噪声测量测量条件测量场地及测点位置加速行驶车外噪声测量方法匀速行驶的车外噪声测量方法第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910车外噪声测量条件测量场地平坦、开阔，在测试中心50m范围内无建筑物、围墙等反射物。测试场地的跑道具有100m以上平直、干燥的沥青路面，坡度应小于0.5％。本底噪声低于测量噪声10dB，无其它干扰声源。除读表人员外，现场应无其它人员。空载车辆的发动机应处于正常使用温度；车辆有其它噪声源时，测量时是否开动，视正常使用情况而定。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910图7.10车外噪声测量场地车外噪声测量场地及测点位置跑道中心话筒距地面高度1.2m，并平行于路面第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910图7.11摩托车测量场地第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910加速、匀速行驶车外噪声测量方法

各种车辆应按规定条件做加速行驶和匀速行驶。

声级计使用A计权网络测量，读取车辆行驶时声级计的最大读数。

同样的测量往返进行二次，测量一侧的二次测量结果之差不能大于2dB。

每侧二次声级的平均值中的最大值为被检车辆的最大噪声级。

测量结果记入“车外噪声测量记录表”。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910表7.19车外噪声测量记录表第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910车内噪声测量车内噪声测量条件车内噪声测点位置测量方法第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910车内噪声测量条件具有足够长度，平直、干燥的沥青路面或水凝土路面跑道。测量时风速应小于20km/h。测量时车门窗应关闭，车内有噪声源时，按正常使用情况决定是否开动。车内环境噪声应低于车内噪声10dB，并保持无其它干扰声源。车内除驾驶员和测量人员外，不应有其它人员。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910图7.12驾驶室内噪声测量示意图车内噪声测点位置在人耳附近，载客车选在车厢中部和最后一排位置的中间。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910测量方法车辆以50km/h以上的不同车速匀速行驶，进行测量。声级计测量A、C计权声级，读取最大读数的平均值，记入“车内噪声测量记录表”中。第七章物理性污染监测

第一节噪声污染监测第七章物理性污染监测XX0910表7.20车内噪声测量记录表后部中部载客室驾驶室CA噪声级/dB车速挡位测点位置测量日期

车辆型号

测量地点

车辆牌照号路面状况

额定载客（质）量测量仪器

行驶里程第七章物理性污染监测XX0910表7.21

摩托车排气管后方噪声测量记录表摩托车型号__________车架编号________发动机编号________试验地点________路面状况__________试验日期______年____月____日汽油_______润滑油___________混合比___________大气压________kPa气温________K相对湿度__________%风速_________m/s测试装置__________试验员___________驾驶员_____________测定序号本底噪声/dB(A)噪声级/dB(A)备注测定值平均值第七章物理性污染监测XX0910放射性核衰变原子核+核外电子=原子，质子+中子=原子核某些原子核不稳定，能够自发改变结构，称为核衰变；衰变可以连续进行衰变中会放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子——α、β、γ射线。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测一、基础知识（一）放射性和辐射1、放射性——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、γ等放射性）。天然放射性人工放射性第七章物理性污染监测XX09102、辐射——是一种特殊的能量传递方式——粒子辐射与电磁辐射。粒子辐射——α粒子、β粒子及各种核反应或放射性核素自然衰变过程中所放出的高速带电荷粒子及中子等。电磁辐射——包括可见光、红外线、紫外线、X射线及γ射线等。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测3、核子——原子核4、核衰变——不稳定的原子核能自发地改变核结构。第七章物理性污染监测XX0910α衰变：不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(α粒子)的过程——α粒子的质量大，速度小，穿透能力小，只能穿过皮肤的角质层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——穿透能力较强，也能灼伤皮肤；β衰变——负β衰变、正β衰变和电子俘获三种类型。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射线是一种波长很短的电磁波（约为0.007~0.1nm），穿透能力极强，（二）放射性衰变的类型第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910β-衰变——是核素中的中子转变为质子并放出一个β-粒子和中微子的过程。——一般地，中子相对丰富的放射性核素常发生β-衰变。

——β-粒子是带一个单位负电荷的电子。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910β+衰变——是核素中的质子子转变为中子并放出一个正电子和中微子的过程。——一般地，中子相对缺乏的放射性核素常发生β+衰变。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910电子俘获——不稳定的原子核俘获一个核外电子，使核中的质子转变成中子并放出一个中微子的过程。

——原子核俘获一个K层或L层电子而衰变成核电荷数减少1，质量数不变的另一种原子核。由于K层最靠近核，所以K俘获最易发生。在K俘获发生时，必有外层电子去填补内层上的空位，并放射出具有子体特征的标识X射线。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09101.放射性活度——指单位时间内发生核衰变的数目。单位——贝可（Bq），其中1Bq=1s-1，1贝可表示1s内发生1次衰变；

2.半衰期（T1/2）——当放射性的核素因衰变而减少到原来的一半时所需的时间。（三）放射性活度和半衰期第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测

锶（90Sr）的半衰期=29a第七章物理性污染监测XX0910

（四）核反应——是指用快速粒子打击靶核而给出新核（核产物）和另一粒子的过程。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910二、照射量和剂量——照射量和剂量是用来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）照射量式中：dQ——γ或X射线在空气中完全被阻止时，引起质量为dm

的某一体积元的空气电离所产生的带电粒子（正的或负的）的总电量值，C；X——照射量，它的SI单位为C/kg，与它暂时并用的专用单位是伦琴（R），简称伦。

1R=2.58×10-4C/kg第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910

（二）吸收剂量

它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。其定义用下式表示：

式中：D——吸收剂量，SI单位为J/kg，专用单位的名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示；——电离辐射授予质量为dm的物质的平均能量。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910

（三）剂量当量（H）——在生物机体组织内所考虑的一个体积单元上吸收剂量、品质因数和所有修正因素的乘积，即H=DQN

式中：D——吸收剂量，Gy；

Q——品质因素，其值决定于导致电离粒子的初始动能、种类及照射类型等（见表7-19）；

N——所有其他修正因素的乘积。剂量当量(H)的国际单位——J/kg，专用单位——希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率：单位时间内的剂量当量，Sv/s或rem/s第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910表7-19

品质因数与照射类型、射线种类的关系照射类型射线种类品质因素外照射x、γ、e1热中子及能量小于0.005MeV的中能中子3中能中子（0.02MeV）5中能中子（0.1MeV）8快中子（0.5～10MeV）10重反冲核20内照射β－、β+、γ、e、x1α10裂变碎片、α发射中的反冲核20第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测宇宙射线及地面上天然放射性核素放射的β或、γ射线对人体的照射。通过呼吸和消化系统进入人体内部的放射性核素造成的照射。第七章物理性污染监测XX0910三、环境中的放射性（一）环境中放射性的来源 天然放射性核素 环境中的放射性 人为放射性核素第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09101、天然放射性核素

（1）宇宙射线及其产生的放射性核素（2）天然放射性核素系列——铀系、锕系、钍系（3）自然界中单独存在的核素2、人为放射性核素

（1）核试验及航天事故（2）核工业（3）工农业、医学、科研等部门的排放废物（4）放射性矿的开采和利用第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910（二）放射性核素在环境中的分布1、在土壤和岩石中的分布表7-20

土壤、岩石中天然放射性核素的含量单位：Bq/g核素土壤岩石40K2.96×10-2～8.88×10-28.14×10-2～8.14×10-1226Ra3.7×10-3～7.03×10-21.48×10-2～4.81×10-2232Th7.4×10-4～5.55×10-23.7×10-3～4.81×10-2238U1.11×10-3～2.22×10-21.48×10-2～4.81×10-2第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09102、在水体中的分布表7-21各类淡水中226Ra及其子代产物的放射性比活度单位：Bq/L核素矿泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.7×10-2～3.7×10-13.7×102～3.7×103<3.7×10-3≈7.4×10-4<3.7×10-23.7～37<3.7×10-3≈3.7×10-4<3.7×10-23.7×10-1<1.85×10-2－－3.7×10～3.7×1031.85×10-2～1.11×10-1≈1.85×10-2第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09103、在大气中的分布

大多数放射性核素均可出现在大气中，但主要是氡的同位素（特别是222Rn），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗粒上。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测

4、在动植物组织中的分布

任何动植物组织中都含有一些天然放射性核素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其含量与这些核素参与环境和生物体之间发生的物质交换过程有关，如植物与土壤、水、肥料中的核素含量有关；动物与饲料、饮水中的核素含量有关。第七章物理性污染监测XX0910(三)放射性污染的危害

通常，每人每年从环境中受到的放射性辐射总剂量不超过2毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射占50％以上，其余是人为放射性污染引起的辐射。放射性元素铀（238U、235U、234U）、钍(232Th）、镭（226Ra）、氡（222Rn）和钾（40K）对人体的辐射伤害特征见下表表天然放射性核素的主要辐射特征放射性核素对人体伤害类型γ射线能量/kev238U外照射伤害186232Th外照射伤害238226Ra内照射伤害、外照射伤害352.840K外照射伤害1460第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测危害方式——主要是辐射损伤，导致蛋白质分子键断裂和畸变，破坏对人类新陈代谢有重要意义的酶。另外可以直接破坏细胞的组织和结构，对人体产生躯体损伤效应和遗传损伤效应。第七章物理性污染监测XX0910图7-10放射性物质辐射人体的途径第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910

放射性核素——通过呼吸道吸入、消化道摄入、皮肤或粘膜侵入等三种途径进入人体并在体内蓄积。

致死剂量：全身吸收剂量达5戈瑞时，1—2小时内即出现恶心、呕吐、腹泻等症状，一周后出现咽炎、体温上升、迅速消瘦等症状，第二周就会死亡，且死亡率100％。

半致死剂量：吸收剂量为4戈瑞时，数小时后出现呕吐，两周内毛发脱落，体温上升，三周内出现紫斑，咽喉感染，四周后有50％受照射者死亡，存活者六个月后才能恢复健康。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910轻度急性放射病症状：吸收剂量为2戈瑞时，经过大约一周的潜伏期，出现毛发脱落、厌食等症状。吸收剂量为1戈瑞时，将有20—25％的受照射者发生呕吐等轻度急性放射病症状。辐射损伤：远期效应、驱体效应和遗传效应远期效应——系指急性照射后若干时间或较低剂量照射后数月或数年才发生病变。驱体效应——指导致受照射者发生白血病、白内障、癌症及寿命缩短等损伤效应。遗传效应——指在下一代或几代后才显示损伤效应。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910四、放射性辐射防护标准（一）我国《放射防护规定》中的部分标准1、职业性放射性工作人员和居民每年限制剂量当量2、露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中最大容许浓度第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910四、放射性辐射防护标准第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测环境要素放射性核素浓度限值(Bq/L)

海水Co0.003Sr4Rn0.2Cs0.6Cs0.7第七章物理性污染监测XX0910第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测环境要素射线或核素浓度限值(Bq/L)地下水总α总β≤0.1≤0.1生活饮用水总α总β≤0.5≤1.0住宅空气氡及其子体住房≤200Bq/m3地下室≤400Bq/m3第七章物理性污染监测XX0910GB8703-1988辐射防护规定GB14500-1993放射性废物管理GB18871-2002电离辐射防护与辐射源安全基本标准GBZ128-2002职业性外照射个人监测规范GB8702-88电磁辐射防护规定第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910表7-22

工作人员、居民年最大容许剂量当量注：①表内所列数值均指内、外照射的总剂量当量，不包括天然本底照射和医疗照射。②16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为1.5×10-2Sv/a。受照射部位职业性放射性工作人员的年最大容许剂量当量①/Sv放射性工作场所、相邻及附近地区工作人员和居民的年最大容许剂量当量①/Sv广大居民年最大容许剂量当量②/Sv器官分类器官名称第一类全身、性腺、

红骨髓、眼晶体5×10－25×10－35×10－4第二类皮肤、骨、甲状腺3.0×10－13×10－2②1×10－2第三类手、前臂、足踝7.5×10－17.5×10－22.5×10－2第四类其他器官1.5×10－11.5×10－25×10－3第七章物理性污染监测XX0910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场所空气中的最大允许放射性比活度

注：①露天水源的限制浓度值是为广大居民规定的，其他人员也适用此标准；②放射性工作场所空气中的最大容许浓度值为职业放射性工作人员规定的，工作时间每周按40h计算；③矿井下222Rn的最大容许浓度为3.7Bq/L。但222Rn子体或220Rn子体的α潜能值不得大于4×104MeV/L。放射性同位素露天水源中限制放射性比活度①/(Bq·L-1)放射性工作场所空气中最大允许放射性比活度②/(Bq·L-1)名称符号氚铍碳硫磷氩钾铁钴镍锌氪锶碘氙铯氡镭铀钍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第七章物理性污染监测XX0910放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气中的最大允许放射性比活度，按表7-23放射性工作场所空气中的最大允许放射性比活度乘以表7-24所列比值控制计算。表7-24

比值控制

放射性同位素比值放射性工作场所相邻及附近地区广大居民区3H、35S、41Ar、85Kr、131Xe1/301/30014C、55Fe、59Ni、65Zn、90Sr、226Ra1/301/200其它同位素1/301/100第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910（二）其他国家和机构发布的有关环境放射性标准表7-25

其他国家和机构发布的有关环境放射性防护的标准第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测发布组织或国家公众成员/（Sv/a-1）广大居民/（Sv/a-1）发布时间ICRP50不推荐具体数据1977美国50171971联邦德国在监视区内：儿童15；成人50由核设施排出的放射性物质产生的剂量应尽可能少，最高不超过0.1，对甲状腺不超过0.31977苏联居民的有限部分50不推荐具体数据，要求在所有情况下，必须采取尽量降低居民所受剂量及受照射人数，减少废物量1978第七章物理性污染监测XX0910五、放射性测量实验室和检测器（一）放射性测量实验室1、放射化学实验室2、放射性计测实验室

（二）放射性检测仪器1、电离型检测器2、闪烁检测器3、半导体检测器

第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910（一）放射性测量实验室放射化学实验室

基本要求——不积尘、通风、不积水、个人防护、废物专门收集处置放射性计测实验室

基本要求——屏蔽本底、隔离干扰、良好接地、供电稳定、恒温第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910（二）放射性检测仪器放射性检测仪器检测放射性的基本原理

基于射线与物质之间相互作用产生的各种效应，包括电离效应、发光效应、热效应、化学效应和能产生次级粒子的核反应等常用的检测器即利用上述效应工作电离型检测器利用电离效应气体闪烁型检测器利用光效应半导体检测器利用电离效应固态半导体第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910表7-26

各种常用放射性检测器闪烁检测器盖革计数器射线种类检测器特点α闪烁检测器检测灵敏度低，探测面积大正比计数器检测效率高，技术要求高半导体检测器本底小，灵敏度高，探测面积小电流电离室测较大放射性活度β正比计数器检测效率较高，装置体积较大盖革计数器检测效率较高，装置体积较大闪烁检测器检测效率较低，本底小半导体检测器探测面积小，装置体积小γ闪烁检测器检测效率高，能量分辨能力强半导体检测器能量分辨能力强，装置体积小第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910（1）电流电离室图7-11电离室示意图1、电离型检测器第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测利用射线通过气体介质时，使气体发生电离的原理制成的检测器。测量由于电离作用而产生的电离电流，适用于测量强放射性。第七章物理性污染监测XX0910（2）正比计数管图7-12α、β粒子的电离作用与外加电压的关系曲线第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测测量由每个入射粒子引起电离作用而产生的脉冲式电压变化，从而对入射粒子逐个计数，适用于测量弱放射性。第七章物理性污染监测XX0910图7-12盖革计数管

示意图图7-13射线强度测量装置示意图（3）盖革（GM）计数管

第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09102、闪烁检测器图7-15闪烁检测器测量装置示意图1.闪烁体；2.光电倍增管；3.前置放大器；5.脉冲幅度分析器；6.定标器；7.高压电源；8.光导材料；9.暗盒；10.反光材料闪烁检测器是利用射线与物质作用发生闪光的仪器。图7-15是这种检测器测量装置的工作原理。第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX0910

闪烁体的材料可用ZnS，NaI，蒽、芪等无机和有机物质，其性能列于表7-27中。表7-27

主要闪烁材料性能物质密度/(g·cm-3)最大发光波长/nm对β射线的相对脉冲高度闪光持续时间/10-8sZn(Ag)粉①NaI(Tl)①蒽芪液体闪烁液塑料闪烁液4.103.671.251.150.861.06450420440410350~450350~4502002101006040~6028~484~103030.4~0.80.2~0.80.3~0.5第七章物理性污染监测

第三节放射性和辐射监测第七章物理性污染监测XX09103、半导体检测器

半导体检测器的工作原理与电离型检测器相似，但其检测元件是固态半导体。其工作原理如图7-16所示。图7-16半导体检测器工