第八章 环境中的噪声及测定

第九章物理污染及其防治讲课提纲

噪声污染及其控制噪声的概念与特点噪声的度量噪声的来源噪声的危害控制噪声的途径与对策放射性污染及其防治电磁辐射污染及其防治

人类的生活与声音有着十分密切的关系.人们利用声音进行交流、表达感情及开展各种活动，但有些声音也会给人类带来危害。

什么是噪声呢？

1.

概念：凡是人们不需要的和讨厌的声音称之为噪声。

从物理学的观点来看，声波的频率和强弱变化毫无规律、杂乱无章的声音就是噪声。一、噪声2.噪声的特点

（1）物理污染，感觉污染（2）没有污染物（3）在环境中不积累、传播距离有限（4）声源分散，一旦声源停止发声，噪声消失3.噪声的度量（1）声压与声强声音在空气中传播是纵波，空气分子在其平衡位置前后运动，时而使空气密集，时而使空气稀疏，所以称疏密波。声压：在声音传播过程中，空气压力相对于大气压力的变化称为声压（P）声强：声音的强度，指单位时间内通过垂直于声波传播方向的单位面积的声能量(J)。声压与声强的关系：

J=P*P/ρc，其中，ρ为介质密度，c声音传播速度（2）声压级声压级是反映声信号强弱的基本参数，是声强之比的对数。

LP=20lgP/P0(被测声压/基准声压，基准声压是常数)LP是声压级，dB采用贝尔作声压级的单位太大，故常用它的1/10即分贝作单位4.噪声的来源据噪声产生的物理特性分为：机械震动噪声：由于机械运转中的机件摩擦、撞击以及运转中由于动力、磁力不平衡等原因而产生的机械震动而辐射出来的噪声。气体动力噪声：由于物体作高速运动、气流高速喷射和化学爆炸引起周围空气急速膨胀而产生的噪声。据噪声的声源分为：交通噪声：汽车、火车、飞机、轮船。工厂噪声建筑施工噪声社会和家庭生活噪声交通噪声城市环境噪声中的70％为交通噪声喇叭声也极为突出电喇叭：90-110dB气喇叭：105-110dB（距行驶车辆5米）载重汽车、拖拉机：89-92dB公共汽车：80dB工厂噪声来自各种机械操作和高速运转的设备污染地点固定，危害生产者、影响周围居民电子工业和轻工业：小于90dB纺织厂：90-106dB机械工业：大于130dB建筑施工噪声施工周期长，施工场地开敞，每年施工项目不断增多，对周围居民影响大。混泥土搅拌机、打桩机、推土机、空气压缩机、钻机凿岩机、大型球磨机、风铲、风镐：130dB以上社会和家庭生活噪声对健康无直接危害，但会使人心烦意乱，干扰正常生活。公共娱乐场所：卡拉OK歌舞厅、商场、市场街道上人群喧哗声、敲击物体、儿童哭闹、收音机和电视机的大声播放家庭生活噪声：家庭影院、乐器、家用电器、家庭装修电冰箱：30-40dB；电视机：40-60dB；洗衣机：42-82dB；收录机：80dB；换气扇：80-90dB5.噪声的危害一般人适应的噪声强度是15-30dB低于40dB是噪声的卫生标准40-60dB影响睡眠60-70dB影响工作、谈话和娱乐大于70dB损害人的听觉大于85dB感觉不舒服大于115dB健康受损伤听力损伤：听觉疲劳、听力减退、噪声性耳聋（90dB以上）国家听力保护标准定为：90dB干扰睡眠：一定强度的连续噪声会影响人们的睡眠质量和数量，使人多梦，缩短睡眠时间。当声强达到50dB时，入睡就有困难噪声对人体的生理影响：长时间接触噪声，对全身各系统如中枢神经系统、心血管系统、消化系统、内分泌系统等都会有不同程度的影响。对动物的影响：影响繁殖率、繁殖密度、胚胎发育等。

6.控制噪声的途径与对策控制声源：完善各种噪声标准和法规，加强行政管理和执法力度。控制传播途径：合理布局,采用声学处理的方法。如：吸声、隔声、消声等。可以采用隔声门窗、玻璃棉、毛毯、泡沫塑料、吸声砖、种植绿化植物等。加强接受者防护：采用耳塞、耳罩、耳棉球和帽盔等个人防护措施。开发新技术：反噪声装置、反噪声、自适应以声消声。人口的控制：噪声随人口密度的增长而增加.划分功能区域合理利用土地合理的建筑布局城市绿化与声衰减二、放射性污染及其防治基础知识放射性污染来源放射性对人体的危害放射性污染防治1.基础知识放射性放射性的度量单位（1）放射性核衰变：有些原子核是不稳定的，能自发地改变核结构，这种现象称核衰变。

放射性：在核衰变过程中总是放射出具有一定动能的带电或不带电的粒子，即α、β和γ射线，这种现象称为放射性。

放射性同位素—不稳定的同位素（原子核内质子数同，中子数不同）①放射性核衰变放射性核衰变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核素的放射性称为“人工放射性”。决定放射性核素性质的基本要素是放射性衰变类型、放射性活度和半衰期。

1、母体——子体＋α（氦核）

2、母体——子体＋β（高速电子，β正，

β负，电子俘获－x

）

3、母体——子体（较低能级或基态子体）＋γ＋α（或β）（同质异能跃迁）②放射性衰变的类型α衰变（4He核－α粒子）

226Ra→222Rn+4He226Ra衰变有两种方式（分枝衰变)：

③放射性活度和半衰期放射性活度（A）：

在给定时刻处于特定能态下的一定量放射性核素的放射性活度A的定义式是

A=dN/dt式中：A—放射性活度，单位Becquerel，简称贝可，用符号Bq表示，1Bq=1sec-1。

dN—时间间隔dt内，处于该特定能态下的一定量放射性核素，发生自发核转变的核数目。比活度是指单位质量或体积内所含有的放射性活度，单位为Bq.g-1。半衰期

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称为半衰期(T1/2)。衰变常数与半衰期有下列关系：

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。所以对一些T1/2长的核素，一旦发生核污染，要通过衰变令其自行消失，需时是十分长久的。④核反应核反应：

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。

进行核反应的方法主要有：

*用快速中子轰击发生核反应；*吸收慢中子的核反应；*用带电粒子轰击发生核反应；*用高能光子照射发生核反应等

（2）放射性的度量单位①放射源强度——居里Ci②照量X——库仑每千克/伦琴R③吸收剂量D——戈瑞Gy/拉德rad④剂量当量H——希沃特SV/雷姆rem

照射量（X）

表示Χ或γ射线在空气中产生电离大小的物理量。

X=dQ/dm

dQ是指质量为dm的体积单元的空气中，光子释放的所有电子（负电子和正电子）在空气中全部被阻时，形成的同一种符号（正或负）的离子的总电荷的绝对值。单位：库伦/千克，(C.kg-1),旧单位是伦琴(R),1R=2.58×10-4C.kg-1

照射量率：指单位时间内的照射量。吸收剂量（D）：

吸收剂量是单位质量的物质对辐射能的吸收量。

D=dε/dmdε与dm分别代表受电离辐射作用的某一体积元中物质的平均能量与物质的质量.

单位：Gy（戈瑞），1Gy=1J.kg-1。

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。吸收剂量率——单位时间内的吸收剂量，单位Gy.s-1。

剂量当量（H)－希沃特SV

在人体组织中某一点处的剂量当量H等于吸收剂量与其他修正因数的乘积。H的计算公式为：

H=DQN式中：Q为品质因子，亦称为线质系数，不同电离辐射的Q值列于表8-1。

N为其它修正系数，是吸收剂量在时间或空间上分布不均匀性修正因子的乘积，对外照射源通常取N=1。

单位为SV（希沃特），1SV=1J.kg-12.环境中放射性的来源(1)天然源①宇宙射线初级宇宙线—高能辐射，穿透力很强;

次级宇宙线—比初级弱放射性核素－20余种②天然放射性核素—与地球共生③天然放射本源—半衰期极长，强度弱

内照射、外照射（占80％）（2）人工源①核试验及航天事故－核裂变产物和中子活化产物放射性尘埃可在大气层滞留0.3—3年②核工业：

核废弃物（核发电）③工农业、医学和科研等部门医学占人工污染源的90％④放射性矿的开采和利用3.放射性对人体的危害（1）放射性污染的特点:

放射性污染虽然是由于具有放射性核素的化学物质而造成的，但是放射性污染与一般的化学毒害物质污染有显著区别。主要表现在以下5点：

1）放射性污染物的放射性与物质的化学状态无关；2）每一种放射性核素都能放射出具有一定能量的一种或几种射线；3）每一种放射性核素都有一定的半衰期，不因气压、温度而改变；有的放射性核素的半衰期极长，例如241Pu的β衰变产物241Am的半衰期为433年，

23893U高达109年，而有些则只有几分钟甚至几秒；4）除了核反应条件外，任何化学、物理、生物的处理都不能改变放射性核素的性质；5）放射性物质进入环境后，可随介质的扩散或流动在自然界稀释和迁移，可在生物体内被富集并由此而产生在人体内的放射性污染即内照射。（2）放射性核素在环境中的分布在土壤和岩石中的分布在水体中的分布在大气中的分布在室内空气中的分布在动植物组织中的分布（3）对人体危害①进入人体途径呼吸道－人体－肺，血液全身消化道－人体－肝脏，血液，全身皮肤或粘膜－人体－可溶性物质易被皮肤吸收（伤口的吸收率更较高）

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表所示。表1: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1460②危害损伤机理A.α、β高速带电粒子属直接电离粒子。B.γ射线等不带电的粒子为间接带电粒子。

——统称为电离辐射：引起生物组织内原子、分子电离，破坏组织中的大分子结构。影响因素－射线性质剂量、次数、时间、部位、方式。（致死剂量、半致死剂量）损伤方式－急性、慢性（远期效应、躯体效应、遗传效应）。4.放射性辐射防治最基本的标准是：对人体所受剂量当量的限制。（1）我国环境放射性基本标准（2）我国露天水源中限制浓度和放射性工作场所空气中限制浓度（3）国外的一些标准（4）放射性“三废”的处理与防治（P246-248）（1）我国《辐射防护规定》(GB8703—88)中的部分规定

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

表2: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表3:放射性同位素在露天水源中的限制浓度和放射性工作场所空气中的最大容许浓度

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浓度①/(Bq·L-1)放射性工作场所空气中最大容许浓度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

放射性同位素在放射性工作场所以外地区空气中的限制浓度，按表3放射性工作场所空气中的最大容许浓度乘以表4所列比值控制计算。表4: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（3）其他国家和机构发布的有关环境放射性标准

表5:

国际放射委员会建议的个人剂量限值人员类别基本极限值/(mSv·a－1)职业性个人非随机效应眼晶体150其他组织500随机效应全身均匀照射50全身均匀照射50不均匀照射≤50公众个人非随机效应任何组织50随机效应全身均匀照射50不均匀照射≤50群体不作规定三、电磁辐射污染及其防治电磁污染来源于传播途径电磁污染的危害电磁污染的防治

①概念：电磁污染是指天然和人为的各种电磁波的干扰及有害的电磁辐射。由于广播、电视、微波技术的发展，射频设备功率成倍增加，地面上的电磁辐射大幅度增加，已达到直接威胁人体健康的程度。电场和磁场的交互变化产生电磁波。电磁波向空中发射或汇汛的现象，叫电磁辐射。过量的电磁辐射就造成了电磁污染。

②电磁污染的分类

天然电磁污染天然的电磁污染是某些自然现象引起的。最常见的是雷电，雷电除了可能对电气设备、飞机、建筑物等直接造成危害外，还会在广泛