第七章物理性污染監(jiān)測(cè)

第七章物理性污染監(jiān)測(cè)第一節(jié)噪聲污染監(jiān)測(cè)噪聲的概念聲音是物體的振動(dòng)以波的形式在彈性介質(zhì)中進(jìn)行傳播的一種物理現(xiàn)象。廣義上來(lái)講，凡是人們不需要的，使人厭煩并干擾人的正常生活、工作和休息的聲音統(tǒng)稱(chēng)為噪聲。有序聲（例如：樂(lè)聲）無(wú)序聲（噪聲）噪聲污染的主要特點(diǎn)噪聲是一種感覺(jué)性污染。不帶來(lái)化學(xué)污染物質(zhì)，只是由于聲能→人耳朵→危害。噪聲源的分布廣泛而分散，噪聲污染的影響范圍是有限的，傳播不遠(yuǎn)；噪聲產(chǎn)生的污染沒(méi)有后效作用，聲源停止，噪聲消失，無(wú)積累現(xiàn)象，不留痕跡。聲能→人耳→感覺(jué)（主觀感覺(jué)）不帶來(lái)有毒有害的化學(xué)污染物質(zhì)噪聲污染無(wú)積累、無(wú)后效作用一旦聲源停止，噪聲便會(huì)消失轉(zhuǎn)為空氣分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)熱能噪聲源的分布廣泛而分散但傳播過(guò)程中能量有衰減影響范圍有限且傳播不遠(yuǎn)感覺(jué)性污染物理性污染有限性污染交通運(yùn)輸噪聲工業(yè)生產(chǎn)噪聲社會(huì)生活噪聲施工噪聲噪聲來(lái)源一般講城市的噪聲污染比農(nóng)村嚴(yán)重。城市噪聲大體可分為：交通噪聲、工業(yè)噪聲、生活噪聲等。交通噪聲主要來(lái)自于汽車(chē)行駛中發(fā)出的噪聲，尤其是我國(guó)城市道路狹窄擁擠，自行車(chē)數(shù)量多，使得汽車(chē)剎車(chē)啟動(dòng)頻繁、喇叭鳴叫過(guò)多污染更為嚴(yán)重。工業(yè)噪聲主要來(lái)自于工廠和建筑工地，工廠的機(jī)器、工地上的推土機(jī)、打樁機(jī)、攪拌機(jī)發(fā)出的噪聲對(duì)工作人員及周?chē)木用裨斐蓸O大影響。生活噪聲與人們接觸時(shí)間最長(zhǎng)、危害最廣泛、治理最困難。雖然不會(huì)對(duì)人產(chǎn)生生理危害，但會(huì)使人煩躁、心神不定干擾休息工作和其他活動(dòng)。對(duì)人體的生理影響對(duì)人體的心理影響對(duì)孕婦和胎兒的影響對(duì)生產(chǎn)活動(dòng)的影響對(duì)動(dòng)物的影響對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響噪聲危害噪聲對(duì)特殊人群對(duì)生理影響對(duì)心理影響病人老人孕婦兒童其他…急慢性疾病聽(tīng)力睡眠其他…人體動(dòng)物物質(zhì)結(jié)構(gòu)工作噪聲會(huì)影響人的睡眠質(zhì)量和數(shù)量。連續(xù)噪聲可以加快熟睡到輕睡的回轉(zhuǎn)，使人熟睡時(shí)間縮短。突然的噪聲可使人驚醒。一般40dB連續(xù)噪聲可使10%的人受影響，

70dB連續(xù)噪聲可使50%的人受影響。突然的噪聲達(dá)到40dB時(shí)，使10%的人驚醒；達(dá)到60dB時(shí)，使70%的人驚醒。對(duì)人體的生理影響（1）①干擾睡眠，影響工作效率。②損傷聽(tīng)力，造成噪聲性耳聾。

90分貝下20％聾，85分貝下10％耳聾。對(duì)人體的生理影響（2）強(qiáng)度的影響：超過(guò)85dB會(huì)明顯影響健康；達(dá)到120dB會(huì)感到疼痛難忍——聞痛聲壓；達(dá)到140dB時(shí)為忍耐的極限；達(dá)到160dB時(shí)會(huì)耳穿孔；達(dá)到170dB時(shí)會(huì)有致命危害。對(duì)人生理的影響（3）噪聲→緊張→腎上腺素↑→心率↑,血壓↑；

噪聲→耳腔前庭→眩暈、惡心、嘔吐（暈船）；

噪聲→神經(jīng)系統(tǒng)→失眠，疲勞，頭暈、疼，記憶力下降。③誘發(fā)多種疾病。對(duì)建筑物的影響④建筑物：

140dB輕型建筑破壞；

157—160dB玻璃碎。二、聲音的物理特性和量度1、聲音的發(fā)生、頻率、波長(zhǎng)和聲速①聲音的發(fā)生

當(dāng)物體在空氣中振動(dòng)，使周?chē)諝獍l(fā)生疏、密交替變化并向外傳遞，且這種振動(dòng)頻率在20~20000Hz之間，人耳可以感覺(jué)，稱(chēng)為可聽(tīng)聲，簡(jiǎn)稱(chēng)聲音，噪聲監(jiān)測(cè)的就是這個(gè)范圍內(nèi)的聲波。頻率低于20Hz的叫次聲，高于20000Hz的叫超聲，它們作用到人的聽(tīng)覺(jué)器官時(shí)不引起聲音的感覺(jué)，所以不能聽(tīng)到。

②頻率（f）聲源在每秒鐘內(nèi)振動(dòng)的次數(shù)，以f

表示（frequency），單位為赫茲，簡(jiǎn)稱(chēng)赫，符號(hào)為Hz，即1赫=1次/秒。聲音：人耳能聽(tīng)到的聲波，頻率范圍20～20000赫，這一頻率范圍的聲音叫音頻聲。次聲：f<20Hz；超聲：f>20000Hz。次聲和超聲人耳都不能聽(tīng)到，但有一些動(dòng)物卻能聽(tīng)到。例如老鼠能聽(tīng)到次聲振動(dòng)，蝙蝠和狗則能聽(tīng)超聲振動(dòng)。③波長(zhǎng)（λ）

相鄰兩個(gè)波相似振動(dòng)狀態(tài)質(zhì)點(diǎn)之間的距離稱(chēng)作波長(zhǎng)，記為λ，單位為m。波長(zhǎng)與頻率和速度間存在如下的關(guān)系：

λ=c/f=cT其中：T—周期，是物體來(lái)回振動(dòng)一次所需的時(shí)間；c—聲速，是1s內(nèi)聲波傳播的距離。聲音的原理(1)聲功率（W）定義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)垂直于傳播方向某指定面積的聲能量（聲源總功率，單位W)。聲源輻射聲音本領(lǐng)的大小。(2)聲強(qiáng)（I）定義：在單位時(shí)間內(nèi)，聲波通過(guò)與垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位W/m2。聲場(chǎng)中的強(qiáng)弱。I=W/4πr2，距聲源遠(yuǎn)，聲強(qiáng)弱（W/m2

）。2、聲功率、聲強(qiáng)和聲壓(3)聲壓（P）定義：由于聲波的存在而引起的壓強(qiáng)增值，單位為Pa。聲壓與聲強(qiáng)關(guān)系：式中：ρ—空氣密度；c—聲速。3、分貝、聲功率級(jí)、聲強(qiáng)級(jí)和聲壓級(jí)（1）分貝：指兩個(gè)相同的物理量（例如A1和A0）之比取以10為底的對(duì)數(shù)并乘以10（或20），單位為dB，量綱為一。式中：A0——基準(zhǔn)量（或參考值）；A1——被量度量。（2）聲功率級(jí)式中：

LW——聲功率級(jí)（dB）；

W0——基準(zhǔn)聲功率（10-12W）；

W——聲功率(W)。（3）聲壓級(jí)式中：Lp——聲壓級(jí)（dB）；

p——聲壓（Pa）;

p0——基準(zhǔn)聲壓，為2×10-5Pa，是人耳剛能聽(tīng)到的1000Hz聲音的最低聲壓。（4）聲強(qiáng)級(jí)

式中：LI——聲強(qiáng)級(jí)（dB）；

I——聲強(qiáng)（W/m2）;

I0——基準(zhǔn)聲強(qiáng)，為10-12W/m2。4.噪聲的疊加和相減（1）噪聲的疊加兩個(gè)獨(dú)立的聲源作用于某一點(diǎn)產(chǎn)生噪聲的疊加。聲能量、聲強(qiáng)是可以代數(shù)相加的，如：W總=W1+W2+……；I總=I1+I2+……；但聲壓不能直接相加?！逫1＝P12/ρc，I2＝P22/ρc∴P總2＝P12+P22

又∵(P1/P0)2＝10Lp1/10(P2/P0)2＝10Lp2/10∴Lp=10lg[(P12+P22)/P02]=10lg(10Lp1/10+10Lp2/10)以上方法不好計(jì)算，可改用下列方法：如Lp1=Lp2時(shí)，即兩個(gè)聲源的聲壓級(jí)相同，則

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

例1：兩個(gè)96dB噪聲合成，L總=96+3=99。當(dāng)Lp1≠Lp2時(shí)，求Lp可查表（或查曲線見(jiàn)圖7-1）步驟：(1)先求Lp1與Lp2的差值Lp1–Lp2；(2)

由所得得差值從表中查分別和得增值△L；(3)由Lp＝Lp1

+△L，求出合成聲壓級(jí)值。Lp1－Lp201234567891011△L3.02.52.11.81.51.21.00.80.60.50.40.3例2：已知兩個(gè)聲壓級(jí)分別為L(zhǎng)1＝90dB，L2＝84dB，求合成聲壓級(jí)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；思考題？有三個(gè)聲源作用于同一點(diǎn)，聲壓級(jí)分別為80、80、91dB，它們合成的總聲壓級(jí)是多少？（2）噪聲的相減

[例]為測(cè)定某車(chē)間中一臺(tái)機(jī)器的噪聲大小，從聲級(jí)計(jì)上測(cè)得聲級(jí)為104dB，當(dāng)機(jī)器停止工作，測(cè)得背景噪聲為100dB，求該機(jī)器噪聲的實(shí)際大小。解：由題可知104dB是指機(jī)器噪聲和背景噪聲之和（Lp），而背景噪聲是100dB（Lp1）。Lp－Lp1=4dB，從圖7-2中可查得相應(yīng)ΔLp＝2.2dB，因此該機(jī)器的實(shí)際噪聲噪級(jí)Lp2=Lp－

ΔLp=101.8dB。圖7-2背景噪聲修正曲線（Lp－Lp1）/dBΔLp/dB噪聲測(cè)量中經(jīng)常碰到如何扣除背景噪聲問(wèn)題，這就是噪聲相減的問(wèn)題。5.噪聲的物理量與主觀感覺(jué)的關(guān)系

(1)響度與響度級(jí)響度（N）：是人耳判別聲音由輕到響的強(qiáng)度等級(jí)概念，它不僅取決于聲音的強(qiáng)度，還與聲音的頻率及波形有關(guān)。響度的單位叫“宋”（sone），1宋的定義為聲壓級(jí)為40dB，頻率為1000Hz，且來(lái)自聽(tīng)者正前方的平面波形的強(qiáng)度。如果另一個(gè)聲音聽(tīng)起來(lái)比這個(gè)大n倍，即聲音的響度為n宋。響度級(jí)（LN）：指1000Hz純音聲壓級(jí)的分貝值為響度級(jí)的數(shù)值。任何其他頻率的聲音，當(dāng)調(diào)節(jié)1000Hz純音的強(qiáng)度使之與這聲音一樣響時(shí)，則這1000Hz純音的聲壓級(jí)值就定為這一聲音的響度級(jí)值。響度級(jí)的單位叫“方”（phon）。等響曲線：人耳聽(tīng)覺(jué)頻率范圍內(nèi)一系列響度相等的聲壓級(jí)與頻率的關(guān)系曲線。該曲線為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織所用，所用又稱(chēng)ISO等響曲線。LpfLN效果82dB20Hz20方感覺(jué)響度一樣，但Lp不同，當(dāng)然f也不同，但LN一樣35dB100Hz20方20dB1000Hz20方30dB10000Hz20方由等響曲線可得到：（1）根據(jù)噪聲的聲壓級(jí)和頻率能找到相應(yīng)的響度級(jí)。（2）每個(gè)頻率都有各自的聽(tīng)閾聲壓級(jí)和痛閾聲壓級(jí)。最下面的一條曲線為聽(tīng)閾線，最上面的一條曲線為痛閾線。（3）在低頻范圍內(nèi)，即使聲壓級(jí)較高，但未必能達(dá)到聽(tīng)閾線?？梢?jiàn)降低噪聲頻率對(duì)控制噪聲危害很有意義。（4）當(dāng)聲壓級(jí)小和頻率低時(shí)，聲壓級(jí)（dB）和響度值（方值）的差別很大；當(dāng)聲壓級(jí)增加，其差別縮小。例：45dB100Hz的低頻聲響度級(jí)為30方，45dB1000Hz的聲音為45方，而100dB100Hz的聲音與100dB的1000Hz的聲音基本等響。即聲壓級(jí)高達(dá)100dB時(shí)，頻率對(duì)響度級(jí)的影響很不明顯。響度與響度級(jí)的關(guān)系響度級(jí)每改變10方，響度加倍或減半。響度與響度級(jí)的關(guān)系可以用數(shù)學(xué)式表示：

響度級(jí)的合成不能直接相加，而響度可以相加?；騆N=40+33lgN（dB）（2）計(jì)權(quán)聲級(jí)

AACAB濾波器聲級(jí)計(jì)傳聲器前置放大器計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)輸出放大器檢波器指示器輸出聲級(jí)計(jì)是按A、B、C、D四種計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的，由于A計(jì)權(quán)聲級(jí)與人耳感覺(jué)更符合，聲級(jí)計(jì)有些只有A計(jì)權(quán)，用dB(A)表示。

A計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬人耳對(duì)55dB以下低強(qiáng)度噪聲的頻率特性。

B計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬55～85dB的中等強(qiáng)度噪聲的頻率特性。

C計(jì)權(quán)聲級(jí)是模擬高強(qiáng)度噪聲的頻率特性。

D計(jì)權(quán)聲級(jí)是對(duì)噪聲參量的模擬，專(zhuān)用于飛機(jī)噪聲的測(cè)量。圖7-4A、B、C、D計(jì)權(quán)網(wǎng)路的特性曲線（3）等效聲級(jí)、噪聲污染級(jí)和晝夜等效聲級(jí)①等效聲級(jí)Leq定義：Leq是用一個(gè)相同時(shí)間內(nèi)聲能與之相等的連續(xù)穩(wěn)定的A聲級(jí)來(lái)表示該段時(shí)間內(nèi)的噪聲大小。因此Leq能反映在聲級(jí)不穩(wěn)定的情況下，人實(shí)際所能接受的噪聲能量大小。所以等效聲級(jí)實(shí)際上是聲級(jí)能量平均值。計(jì)算公式式中：LPA—某時(shí)刻t的瞬時(shí)A聲級(jí)，dB;T—規(guī)定的測(cè)量時(shí)間(s)。簡(jiǎn)易計(jì)算公式Leq≈L50+d2/60，d=L10－L90

L10、L50、L90分別表示測(cè)量時(shí)間內(nèi)，10%、50%、90%時(shí)間超過(guò)的A聲級(jí)（峰、中、本底值）。L10、L50、L90的求法（1）作累積分布曲線圖，查找。（2）將Data（100個(gè)Data）從大到小排列，第10，50，90個(gè)分別為L(zhǎng)10、L50、L90。

問(wèn)題分析

等效連續(xù)A聲級(jí)是指在規(guī)定時(shí)間內(nèi)A聲級(jí)的能量平均值,按此定義：正常情況下，等效連續(xù)A聲級(jí)在[L10,L50]區(qū)間L90≤Leq≤L10

。對(duì)于符合正態(tài)分布的

事實(shí)上，測(cè)點(diǎn)只是近似于正態(tài)分布，使用上式對(duì)一般測(cè)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，Leq計(jì)算值與實(shí)測(cè)值相對(duì)誤差平均在4%。Leq值與L10和Lmax有很大關(guān)系，由表3可以看出，L10－Leq一般小于4dB(A).②噪聲污染級(jí)LNP（a）定義：在等效聲級(jí)上加一項(xiàng)表示噪聲變化幅度的量，更能反映噪聲的實(shí)際污染程度。（b）公式：LNP=Leq+Ks

式中：K—常數(shù)，對(duì)交通和航空噪聲取2.56；

s—為測(cè)量過(guò)程中瞬時(shí)A聲級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)偏差。（c）意義：漲落的噪聲對(duì)人們煩惱度。簡(jiǎn)易計(jì)算公式對(duì)于許多重要的公共噪聲，噪聲污染級(jí)可寫(xiě)為：

LNP=Leq+d

或LNP=L50+d＋d2/60式中：d=L10－L90。③晝夜等效聲級(jí)Ldn

定義：它是表示社會(huì)噪聲晝夜間的變化情況，公式為：式中：Ld—晝間等效聲級(jí)，時(shí)間6:00—22:00；

Ln—夜間等效聲級(jí)，時(shí)間22:00—次日6:00。（3）噪聲的頻譜分析一般聲源所發(fā)出的聲音，不會(huì)是單一頻率的純音，而是由許許多多不同頻率，不同強(qiáng)度的純音組合而成。將噪聲的強(qiáng)度（聲壓級(jí)）按頻率順序展開(kāi)，使噪聲的強(qiáng)度成為頻率的函數(shù)，并考查其波形，叫做噪聲的頻率分析（或頻譜分析）。研究噪聲的頻譜分析很重要，它能深入了解噪聲聲源的特性，幫助尋找主要的噪聲污染源，并為噪聲控制提供依據(jù)。頻譜分析的方法是使噪聲信號(hào)通過(guò)一定帶寬的濾波器，通帶越窄，頻率展開(kāi)越詳細(xì)；反之通帶越寬，展開(kāi)越粗略。以頻率為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的強(qiáng)度（例聲壓級(jí)）為縱坐標(biāo)作圖。經(jīng)過(guò)濾波后各通帶對(duì)應(yīng)的聲壓級(jí)的包絡(luò)線（即輪廓）叫噪聲譜。一次實(shí)測(cè)的噪聲頻譜圖表7-1列出了1倍頻程濾波器最常用的中心頻率值（fm），以及上、下截止頻率。這是經(jīng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化認(rèn)定并作為各國(guó)濾波器產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)值。表7-1

常用倍頻程濾波器的中心頻率和上、下截止頻率

中心頻率fm/Hz上截止頻率f2/Hz下截止頻率f1/Hz中心頻率fm/Hz上截止頻率f2/Hz下截止頻率f1/Hz31.544.547322.273710001414.20707.1006389.094644.547320002828.401414.20125176.77588.387540005656.802828.40250353.550176.775800011313.65656.80500707.100353.5501600022627.211313.6三、噪聲測(cè)量?jī)x器（一）聲級(jí)計(jì)定義：聲級(jí)計(jì)，又叫噪聲計(jì)，是一種按照一定的頻率計(jì)權(quán)和時(shí)間計(jì)權(quán)測(cè)量聲音的聲壓級(jí)和聲級(jí)的儀器，是聲學(xué)測(cè)量中最常用的基本儀器，是一種主觀性的電子儀器。在把聲信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)時(shí)，可以模擬人耳對(duì)聲波反應(yīng)速度的時(shí)間特性，對(duì)高低頻有不同靈敏度的頻率特性，以及不同響度時(shí)改變頻率特性的強(qiáng)度特性。因此，聲級(jí)計(jì)是一種主觀性的電子儀器。1.聲級(jí)計(jì)的工作原理

聲級(jí)計(jì)主要由傳聲器、放大器、衰減器、計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)、電表電路及電源等部分組成。其工作原理是：輸出的信號(hào)由輸出衰減器減到定額值，隨即送到輸出放大器放大，使信號(hào)達(dá)到相應(yīng)的功率輸出，輸出信號(hào)經(jīng)RMS檢波后（方均根檢波電路）送出有效值電壓，推動(dòng)電表，顯示所測(cè)量的聲壓級(jí)分貝值。聲級(jí)計(jì)的工作原理2.聲級(jí)計(jì)的分類(lèi)

按精度將聲級(jí)計(jì)分為1級(jí)和2級(jí)。兩種級(jí)別的聲級(jí)計(jì)的各種性能指標(biāo)具有同樣的中心值，僅僅是容許誤差不同，而且隨著級(jí)別數(shù)字的增大，容許誤差放寬。

按體積大小可分為臺(tái)式聲級(jí)計(jì)、便攜式聲級(jí)計(jì)和袖珍式聲級(jí)計(jì)。

按指示方式可分為模擬指示（電表、聲級(jí)燈）聲級(jí)計(jì)和數(shù)字指示聲級(jí)計(jì)。

愛(ài)華公司研制成功目前世界上最小的聲級(jí)計(jì)AWA5610P型積分聲級(jí)計(jì)和AWA5633P型聲級(jí)計(jì)，它們?nèi)坎捎觅N片式元件，體積僅為180×25×16（mm），比一支鋼筆略粗一些，可插在上衣口袋中，重量?jī)H為80

g，使用和攜帶均非常方便。性能符合新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61672-2002《聲級(jí)計(jì)》和新的國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程JJG188-2002《聲級(jí)計(jì)》的要求。世界上最小的聲級(jí)計(jì)AWA5610P型積分聲級(jí)計(jì)

（二）其他噪聲測(cè)量?jī)x器1.聲級(jí)頻譜儀頻譜儀是測(cè)量噪聲頻譜的儀器，它的基本組成大致與聲級(jí)計(jì)相似。但是頻譜分析儀中，設(shè)置了完整的計(jì)權(quán)網(wǎng)絡(luò)（濾波器）。借助于濾波器的作用，可以將聲頻范圍內(nèi)的頻率分成不同的頻帶進(jìn)行測(cè)量。一般情況下，進(jìn)行頻譜分析時(shí)，都采用倍頻程劃分頻帶。如要進(jìn)行更詳細(xì)的頻譜分析，就要用窄頻帶分析儀，例如用1/3頻程劃分頻帶。2.錄音機(jī)

在現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量中如果沒(méi)有頻譜儀和自動(dòng)記錄儀，可用錄音機(jī)（磁帶記錄儀）將噪聲消耗記錄下來(lái)，以便在實(shí)驗(yàn)室用適當(dāng)?shù)膬x器對(duì)噪聲消耗進(jìn)行分析。選用的錄音機(jī)必須具有較好的性能，它要求頻率范圍寬（一般為20~15000Hz），失真?。ㄐ∮?%），信噪比大（35dB以上）。此外，還必須具有較好的頻率響應(yīng)和較寬的動(dòng)態(tài)范圍。3.自動(dòng)記錄儀

在現(xiàn)場(chǎng)噪聲測(cè)量中，為了迅速、準(zhǔn)確、詳細(xì)的分析噪聲源的特性，常把聲級(jí)頻譜儀與自動(dòng)記錄儀連用。自動(dòng)記錄儀是將噪聲頻率信號(hào)作對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，用人造寶石或墨水將噪聲的峰值、有效值、平均值表示出來(lái)?？筛鶕?jù)噪聲特性選用適當(dāng)?shù)墓P速、紙速和電位計(jì)。4.實(shí)時(shí)分析儀

頻譜儀是對(duì)噪聲信號(hào)在一定范圍內(nèi)進(jìn)行頻譜分析，需花費(fèi)很長(zhǎng)的時(shí)間，且它只能分析穩(wěn)態(tài)噪聲信號(hào)，而不能分析瞬時(shí)態(tài)噪聲信號(hào)。實(shí)時(shí)分析儀是一種數(shù)字式譜線顯示儀，它能把測(cè)量范圍內(nèi)的輸入信號(hào)在極短時(shí)間內(nèi)同時(shí)反映在一系列信號(hào)通道顯示屏上，通常用于較高要求的研究、測(cè)量，特別適用于脈沖信號(hào)分析。四、噪聲標(biāo)準(zhǔn) 各類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：工廠、汽車(chē)、居住區(qū)…….表7-3我國(guó)環(huán)境噪聲允許范圍表7-4一天不同時(shí)間對(duì)基數(shù)的修正值表7-5不同地區(qū)對(duì)基數(shù)的修正值表7-6室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值

表7-7城市各類(lèi)區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值

表7-8新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)表7-9現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn)

表7-10機(jī)動(dòng)車(chē)輛允許噪聲標(biāo)準(zhǔn)表7-11機(jī)場(chǎng)周?chē)w機(jī)噪聲標(biāo)準(zhǔn)

噪聲標(biāo)準(zhǔn)制定原則

噪聲對(duì)人的影響與聲源的物理特性、暴露時(shí)間和個(gè)體差異等因素有關(guān)。所以噪聲標(biāo)準(zhǔn)的制訂是在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的，主要考慮因素是保護(hù)聽(tīng)力、噪聲對(duì)人體健康的影響、人們對(duì)噪聲的主觀煩惱度和目前的經(jīng)濟(jì)、技術(shù)條件等方面。對(duì)不同的場(chǎng)所和時(shí)間分別加以限制。即同時(shí)考慮標(biāo)準(zhǔn)的科學(xué)性、先進(jìn)性和現(xiàn)實(shí)性。

以保護(hù)聽(tīng)力而言，一般認(rèn)為每天8小時(shí)長(zhǎng)期工作在80dB以下聽(tīng)力不會(huì)損失，而聲級(jí)分別為85dB和90dB環(huán)境中工作30年，根據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)的調(diào)查，耳聾的可能性分別為8％和18％。在聲級(jí)70dB環(huán)境中，談話就感到困難。而干擾睡眠和休息的噪聲級(jí)閾值白天為50dB，夜間為45dB。干擾睡眠和休息的噪聲級(jí)閾值白天為50dB，夜間為45dB。表7-3我國(guó)環(huán)境噪聲允許范圍單位：dB人的活動(dòng)最高值理想值體力勞動(dòng)（保護(hù)聽(tīng)力）9070腦力勞動(dòng)（保證語(yǔ)言清晰度）6040睡眠5030表7-7城市各類(lèi)區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)值類(lèi)別晝間夜間0123450556065704045505560單位：等效聲級(jí)Leq[dB（A）]選自《城市區(qū)域環(huán)境噪聲標(biāo)準(zhǔn)》

GB3096-93

每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間（h）8421允許標(biāo)準(zhǔn)dB(A)85889194最高不得超過(guò)115dB表7-8新建、擴(kuò)建、改建企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)表7-9現(xiàn)有企業(yè)暫行標(biāo)準(zhǔn)每個(gè)工作日接觸噪聲時(shí)間（h）8421允許標(biāo)準(zhǔn)dB(A)90939699最高不得超過(guò)115dB在測(cè)定城市噪聲污染分布情況后，可在城市地圖上用不同顏色或陰影線表示噪聲帶，每一噪聲帶代表一個(gè)噪聲等級(jí)，每級(jí)相差5dB。各等級(jí)的顏色和陰影線規(guī)定見(jiàn)表7-12。表7-12

各噪聲帶顏色和陰影線表示規(guī)定噪聲帶顏色陰影線35dB以下淺綠色小點(diǎn)，低密度36～40dB綠色中點(diǎn)，中密度41～45dB深綠色大點(diǎn)，高密度46～50dB黃色垂直線，低密度51～55dB褐色垂直線，中密度56～60dB橙色垂直線，高密度61～65dB朱紅色交叉線，低密度66～70dB洋紅色交叉線，中密度71～75dB紫紅色交叉線，高密度76～80dB藍(lán)色寬條垂直線81～85dB深藍(lán)色全黑五、噪聲監(jiān)測(cè)（一）城市環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)方法城市環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)

城市交通噪聲監(jiān)測(cè)

城市環(huán)境噪聲長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)城市環(huán)境中擾民噪聲源的調(diào)查測(cè)試

測(cè)量?jī)x器

精度2級(jí)及2級(jí)以上的積分式聲級(jí)計(jì)及環(huán)境噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器。

測(cè)量條件：

無(wú)雨雪、無(wú)雷電的天氣條件，風(fēng)速為5m/s以上時(shí)停止測(cè)量。

測(cè)量時(shí)段

分為晝間（6:00~22:00）和夜間（22:00~次日6:00）兩部分。

1.城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)（1）網(wǎng)格測(cè)量法（2）定點(diǎn)測(cè)量法

在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的城市建成區(qū)中，優(yōu)化選取一個(gè)或多個(gè)能代表某一區(qū)域或整個(gè)城市建成區(qū)環(huán)境噪聲平均水平的測(cè)點(diǎn)，進(jìn)行24h連續(xù)監(jiān)測(cè)。測(cè)量每小時(shí)的Leq及晝間的Ld和夜間的Ln可按網(wǎng)格測(cè)量法的測(cè)量方法測(cè)量。將每一小時(shí)測(cè)得的連續(xù)等效A聲級(jí)按時(shí)間排列，得到24h的聲級(jí)變化圖形，用于表示某一區(qū)域或城市環(huán)境噪聲的時(shí)間分布規(guī)律。

網(wǎng)格測(cè)量法示意圖（3）城市交通噪聲監(jiān)測(cè)①

布點(diǎn)

在每?jī)蓚€(gè)交通路口之間、道路邊人行道上、離車(chē)行道的路沿20m處，此處離路口應(yīng)大于50m，這樣的點(diǎn)可代表兩個(gè)路口之間的該段道路的交通噪聲。②

測(cè)量

測(cè)量時(shí)應(yīng)選在無(wú)雨、無(wú)雪的天氣進(jìn)行。測(cè)量時(shí)間同城市區(qū)域環(huán)境噪聲要求一樣，一般在白天正常工作時(shí)間內(nèi)進(jìn)行測(cè)量。每隔5s記一個(gè)瞬時(shí)A聲級(jí)（慢響應(yīng)），連續(xù)記錄200個(gè)數(shù)據(jù)，同時(shí)記錄車(chē)流量（輛/h）。

③數(shù)據(jù)處理

測(cè)量結(jié)果一般用統(tǒng)計(jì)噪聲級(jí)和等效連續(xù)A聲級(jí)來(lái)表示。將每個(gè)測(cè)點(diǎn)所測(cè)得的200個(gè)數(shù)據(jù)按從大到小順序排列，第20個(gè)數(shù)據(jù)即為L(zhǎng)10，第100個(gè)數(shù)據(jù)即為L(zhǎng)50，第180個(gè)數(shù)據(jù)即為L(zhǎng)90。經(jīng)驗(yàn)證明城市交通噪聲測(cè)量值基本符合正態(tài)分布，因此，可直接用近似公式計(jì)算等效連續(xù)A聲級(jí)和標(biāo)準(zhǔn)偏差值。

Leq≈L50+d2/60，d=L10-L90④評(píng)價(jià)方法a.數(shù)據(jù)平均法b.圖示法2.工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測(cè)測(cè)量工業(yè)企業(yè)噪聲時(shí)，傳聲器的位置應(yīng)在操作人員的耳朵位置，但人須離開(kāi)。若車(chē)間內(nèi)各處A聲級(jí)波動(dòng)小于3dB，則只需在車(chē)間內(nèi)選擇1~3個(gè)測(cè)點(diǎn)；若車(chē)間內(nèi)各處聲級(jí)波動(dòng)大于3dB，則應(yīng)按聲級(jí)大小，將車(chē)間分成若干區(qū)域，任意兩區(qū)域的聲級(jí)應(yīng)大于或等于3dB，而每個(gè)區(qū)域內(nèi)的聲級(jí)波動(dòng)必須小于3dB，每個(gè)區(qū)域取1～3個(gè)測(cè)點(diǎn)。測(cè)量時(shí)要注意減少環(huán)境因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響，如應(yīng)注意避免或減少氣流、電磁場(chǎng)、溫度和濕度等因素對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。第二節(jié)振動(dòng)及測(cè)量方法物體圍繞平衡位置往復(fù)運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為振動(dòng)。振動(dòng)是噪聲產(chǎn)生的原因。機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生的噪聲有兩種傳播方式：一種是以空氣為介質(zhì)向外傳播，稱(chēng)為空氣聲；另一種是聲源直接激發(fā)固體構(gòu)件振動(dòng)，這種振動(dòng)以彈性波的形式在建筑物基礎(chǔ)、地板、墻壁中傳播，并在傳播過(guò)程中向外輻射噪聲，稱(chēng)為固體聲。一、城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)（一）適用地帶范圍的劃定特殊住宅區(qū)；居民、文教區(qū)；混合區(qū)；商業(yè)中心區(qū)（指商業(yè)集中的繁華地區(qū)）；工業(yè)集中區(qū)；交通干線道路兩側(cè)；鐵路干線兩側(cè)；標(biāo)準(zhǔn)適用的地帶范圍；標(biāo)準(zhǔn)晝夜。（二）監(jiān)測(cè)方法

測(cè)量點(diǎn)的布設(shè)；計(jì)算方法。城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)標(biāo)準(zhǔn)(GBl0070-88)規(guī)定了城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)值及適用地帶范圍(見(jiàn)表7-15)。適用地帶范圍晝間夜間特殊住宅區(qū)6565居民、文教區(qū)7067混合區(qū)、商業(yè)中心區(qū)7572工業(yè)集中區(qū)7572交通干線道路兩側(cè)7572鐵路干線兩側(cè)8080

表7-15城市各類(lèi)區(qū)域鉛垂向Z振級(jí)標(biāo)準(zhǔn)值

單位：dB二、城市區(qū)域環(huán)境振動(dòng)測(cè)量方法（一）名詞術(shù)語(yǔ)

振動(dòng)加速度級(jí)VAL；振動(dòng)級(jí)VL；Z振動(dòng)級(jí)VLz；累積百分Z振級(jí)VLZN；穩(wěn)態(tài)振動(dòng)；沖擊振動(dòng)；無(wú)規(guī)振動(dòng)。（二）測(cè)量?jī)x器

用于測(cè)量環(huán)境振動(dòng)的儀器，其性能必須符合ISO8041:2005有關(guān)條款的規(guī)定。測(cè)量系統(tǒng)每年至少送計(jì)量部門(mén)校準(zhǔn)一次。（三）測(cè)量量及讀值方法

測(cè)量量；讀數(shù)方法和評(píng)價(jià)量。（四）測(cè)量位置及檢振器的安裝（五）測(cè)量條件測(cè)量時(shí)振源應(yīng)處于正常工作狀態(tài)，應(yīng)避免足以影響環(huán)境振動(dòng)測(cè)量值的其他環(huán)境因素或其他非振動(dòng)污染源引起的干擾。（六）測(cè)量數(shù)據(jù)記錄和處理

環(huán)境振動(dòng)測(cè)量按待測(cè)振源的類(lèi)別，選擇教材表7-16、表7-17、表7-18中的對(duì)應(yīng)表格逐項(xiàng)記錄。測(cè)量交通振動(dòng)，應(yīng)記錄車(chē)流量。第三節(jié)放射性和輻射監(jiān)測(cè)今天核技術(shù)在能源、工業(yè)、醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、科研等民用和軍事領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。環(huán)境中有各種來(lái)源的放射性。天然放射性，人工放射性在我們周邊廣泛存在。核武器試驗(yàn)、核材料流失、局地天然放射性異?！@著超過(guò)天然放射性水平，甚至超過(guò)限制標(biāo)準(zhǔn)，稱(chēng)為放射性環(huán)境污染。一、基礎(chǔ)知識(shí)（一）放射性和輻射（1）放射性：是指一種不穩(wěn)定的原子核（放射性物質(zhì)）自發(fā)地衰變的現(xiàn)象，通常該過(guò)程伴隨發(fā)出能導(dǎo)致電離的輻射（如α、β和γ等放射性）。天然不穩(wěn)定核素能自發(fā)放出射線的放射性稱(chēng)為“天然放射性”；通過(guò)核反應(yīng)，由人工制造出來(lái)的放射性核素的放射性稱(chēng)為“人工放射性”。

（2）輻射：是一種特殊的能量傳遞方式。通?？梢苑譃閮纱箢?lèi)：即粒子輻射與電磁輻射。前者包括α粒子、β粒子及各種核反應(yīng)或放射性核素自然衰變的過(guò)程中所放出的高速帶電荷粒子及中子等；后者包括可見(jiàn)光、紅外線、紫外線、X射線及γ射線等。(二)放射性衰變的類(lèi)型

1.α

衰變?chǔ)了プ儯翰环€(wěn)定重核（一般原子序數(shù)＞82）自發(fā)放出4He核（α粒子）的過(guò)程。如：

226Ra222Rn+4He不同核素放出的α粒子的動(dòng)能不同，一般為2~8MeV。

α粒子的質(zhì)量大、速度小，照射物質(zhì)時(shí)易使其原子、分子發(fā)生電離或技法，但穿透能力小，只能穿透皮膚的角質(zhì)層。2.β

衰變?chǔ)滤プ儯悍派湫院怂胤派洇铝Ｗ?即快速電子)的過(guò)程，它是原子核內(nèi)質(zhì)子和中子發(fā)生互變的結(jié)果。

β衰變分為負(fù)β衰變(中子變質(zhì)子)、正β衰變(質(zhì)子變中子)和電子俘獲(核外電子)三種類(lèi)型。

β射線的速度比α射線高10倍以上，其穿透能力較強(qiáng)，在空氣中能穿透幾米至幾十米才被吸收；與物質(zhì)作用可使物質(zhì)的原子電離，也能灼傷皮膚。3.γ

衰變?chǔ)盟プ儯涸雍藦妮^高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)或者基態(tài)時(shí)所放射的電磁輻射。

γ衰變的能級(jí)躍遷不改變?cè)雍说脑有蚝驮淤|(zhì)量數(shù)不發(fā)生變化，稱(chēng)為同質(zhì)異能躍遷。某些不穩(wěn)定核素經(jīng)過(guò)α或β衰變后，能量仍較高，可再經(jīng)過(guò)γ衰變達(dá)到穩(wěn)定態(tài)。

γ射線是短波電磁輻射(λ=0.007~0.1nm)，穿透力極強(qiáng)；與物質(zhì)作用產(chǎn)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子成對(duì)效應(yīng)等。（三）放射性活度和半衰期

1.放射性活度放射性活度指單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生核衰變的數(shù)目，可表示為：

式中：A——放射性活度，單位為貝可，符號(hào)Bq，1Bq=1s-1；

N——某時(shí)刻的放射性核素?cái)?shù)；

t——時(shí)間，s；

λ——衰變常數(shù)，表示放射性核素在單位時(shí)間內(nèi)的衰變概率。2.半衰期放射性核素因衰變而減少到原來(lái)一半時(shí)所需要的時(shí)間稱(chēng)為半衰期（T1/2）。半衰期是放射性核素的基本特征之一。衰變常數(shù)與半衰期有下列關(guān)系：（四）核反應(yīng)所謂核反應(yīng)，是指用快速粒子轟擊靶核而生成新核（核產(chǎn)物）和另一粒子的過(guò)程。進(jìn)行核反應(yīng)的方法有：用快中子轟擊發(fā)生的核反應(yīng)，吸收慢中子的核反應(yīng)，用帶電荷粒子轟擊發(fā)生核反應(yīng)，用高能光子照射發(fā)生核反應(yīng)等。其中，最重要的是重核裂變反應(yīng)。二、照射量和吸收劑量

照射量和吸收劑量是表征放射性粒子與物質(zhì)作用后產(chǎn)生的效應(yīng)及其量度的術(shù)語(yǔ)。（一）照射量照射量被定義為：式中：X——照射量，SI單位為C/kg；dQ——γ或X射線在空氣中完全被阻止時(shí)，引起質(zhì)量為dm的某一體積單元空氣電離所產(chǎn)生的帶電荷粒子(正電荷或負(fù)電荷)的總電荷量，C。（二）吸收劑量吸收劑量是表示在電離輻射與物質(zhì)發(fā)生相互作用時(shí)，單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收電離輻射能量大小的物理量。式中：D—吸收劑量，SI單位為J/kg，專(zhuān)門(mén)單位為戈瑞，簡(jiǎn)稱(chēng)戈，符號(hào)Gy表示，1Gy=1J/kgdε—電離輻射授予質(zhì)量為dm的物質(zhì)的平均能量。

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。（三）劑量當(dāng)量在生物機(jī)體組織內(nèi)所考慮的一個(gè)體積單元上吸收劑量、品質(zhì)因數(shù)與其他修正因數(shù)的乘積，即：

H=DQN

式中：D——吸收劑量，Gy；Q——品質(zhì)因數(shù)，其值取決于導(dǎo)致電離粒子的初始動(dòng)能、射線種類(lèi)及照射類(lèi)型等；N——所有其他修正因素。

劑量當(dāng)量的SI單位為J/kg，專(zhuān)用單位名稱(chēng)為SV（希沃特），1SV=1J/kg。三、環(huán)境中的放射性（一）環(huán)境中放射性的來(lái)源1.天然放射性的來(lái)源（1）宇宙射線及其產(chǎn)生的反射性核素包括初級(jí)宇宙射線和次級(jí)宇宙射線。（2）天然放射性核素系列這種系列有三個(gè)：鈾系(母體為238U)、錒系(母體為235U)和釷系(母體為232Th)。（3）自然界單獨(dú)存在的核素2.人為放射性污染的來(lái)源（1）核試驗(yàn)與航天事故（2）核工業(yè)（3）工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、科研等部門(mén)排放的廢物（4）放射性礦的開(kāi)采和利用（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

含量變動(dòng)很大，主要取決于巖石層的性質(zhì)和土壤的類(lèi)型。（2）在水體中的分布

海水中天然放射性核素主要是40K、87Rb和鈾系元素，含量與區(qū)域地理、水體交換等有關(guān)。淡水中天然放射性核素含量與所接觸的巖石、水文地質(zhì)、大氣交換等有關(guān)。一般地下水中含有的放射性高于地面水，而且鈾、鐳的含量變化較大。(3)在大氣中的分布

大多數(shù)核素可以出現(xiàn)在空氣中，最主要的是氡的同位素(222Rn)，氡是鐳的衰變產(chǎn)物，從含鐳的巖石、土壤、水體和建筑材料中逸散到空氣中。氡在日出前濃度最高，日中較低，兩者可相差10倍以上。(4)在動(dòng)、植物組織中的分布

任何動(dòng)植物體內(nèi)都含天然放射性核素，其含量與這些核素參與的環(huán)境和生物體之間的物質(zhì)交