1、会计学1奚旦立四环境监测奚旦立四环境监测 物理性污染监测物理性污染监测主要内容 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2页/共113页第一节 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2020000Hz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3页/共113页环境噪声的来环境噪声的来源源交通噪声工厂噪声建筑施工噪
2、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4页/共113页 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：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，振动频率在化并向外传递，振动频率在2020000Hz之间，人耳可以感觉，称之间，人耳可以感觉，称为为可听声可听声，简称，简称声音声音。次声次声频率低于频率低于20Hz 超声超声 频率高于频率高于20000Hz频率：频率：声源在一秒钟内振动的次数叫声源在一秒钟内振动的次数叫频率频率，记作，记作f，单位为，单位为Hz。第七章 物理性污染监测 第一
3、节 噪声污染监测第5页/共113页 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：fc 第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第6页/共113页2、声功率、声强和声压 声功率声功率（W）：）：单位时间内，声波通过垂直于传播方向单位时间内，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，单位为总声功率，单位为W。声强声强（I）：）：单位时间内，声波通过垂直于声波传播方单位时间内，声波通过垂
4、直于声波传播方向单位面积的声能量，单位为向单位面积的声能量，单位为W/m2。声压声压（p）：）：由于声波的存在而引起的压强增值，单位由于声波的存在而引起的压强增值，单位为为Pa。第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测cpI2第7页/共113页 3、分贝、声功率级、声强级和声压级、分贝、声功率级、声强级和声压级 分贝：分贝：两个相同的物理量（如两个相同的物理量（如A1和和A0）之比取以）之比取以10为底为底的对数并乘以的对数并乘以10（或（或20）。以符号）。以符号“dB”表示，无量表示，无量纲。纲。01lg10AAN 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
5、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8页/共113页LW声功率级，dBW声功率，WW0基准声功率，为1012 W0lg10WWLW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1012 W/m20lg10IILI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9页/共113页声压级：常用Lp表示，定义为：Lp声压级，dB p声压，Pa p0基准声压 在空气中p0为2105Pa，是正常青年人耳朵刚能听到的1000Hz 纯音的声压值。0202lg20lg10ppppLp第七章 物理性污染监测
6、 第一节 噪声污染监测第10页/共113页4、噪声的叠加和相减、噪声的叠加和相减 噪声的叠加噪声的叠加 两个以上独立声源作用于某一点，两个以上独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加。产生噪声的叠加。声能量可以进行代数相加。声能量可以进行代数相加。设：两个声源的声功率分别为设：两个声源的声功率分别为W W1 1和和W W2 2，总声功率为：总声功率为：W W总总=W W1 1+W W2 2设：两个声源在某点的声强分布为设：两个声源在某点的声强分布为I I1 1和和I I2 2，总声强：，总声强：I I总总=I I1 1+I I2 2第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第11页/共113页声
7、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：202221lg10pppLp)1010lg(10101021ppLL2221ppp总则，总声压级为：当二个声源声压级相等，Lp1Lp2时，总声压级为：LpLp110lg2Lp13(dB)第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第12页/共113页 例 两声源作用于某一点的声压级分别为：Lp1=96 dB，Lp2=93 dB，Lp1Lp2=3 dB，查曲线得：Lp=1.8 dB，Lp总96 dB+1.8 dB97.8 dB。当二个声源的声压级不等时，用图计算总声压级。Lp1Lp2/dBLp/dB第七章 物理性污染监测 第一节 噪
8、声污染监测pppLLL1总第13页/共113页第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第14页/共113页 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15页/共113页噪声的相减 即扣除背景噪声。例由声级计测定车间一台机器噪声为104 dB，当机器停止工作，测得背景噪声为100dB，求该机器噪声。解：由题，Lp104dB，机器噪声背景噪声 Lp1100 dB，背景噪声 LpLp1=4 dB，查图得 Lp2
9、.2 dB 机器的实际噪声 Lp2=Lp-Lp=101.8 dBLpLp1/dBLp/dB第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第16页/共113页5 5、噪声物理量和主观听觉的关系、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”。1 sone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 n sone。第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第17页/共113页 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100
10、0Hz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18页/共113页等响曲线(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19页/共113页 响度与响度级的关系 响度级每改变10 phon，响度加倍或减半。响度可以相加 响度级不能直接相加NLNlg3340 如：LN40 phon，N1 sone；LN50 ph
11、on，N2 sone LN60 phon，N4 sone第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第20页/共113页（2）计权声级）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5585dB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21页/共113页A、B、C、D计权特性曲线 40 phon70 phon100 phon第七章
12、物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第22页/共113页（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、噪声污染级和昼夜等效声级 等效连续声级：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用噪声能量按时间平均方法评价噪声对的人影响，用符号影响，用符号“Leq”或或“LAeq,T”表示；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。达噪声随时间变化的等效量。)d101lg(1001.0,AeqATLTtTLpLpA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
13、 噪声污染监测第23页/共113页 如果数据符合正态分布，可用近似公式计算：9010250eq60/LLddLL 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24页/共113页n计算方法：将测得的100个数据按照由大到小的顺序排列 总数为100个数据的第10个数据即为L10;总数为100个数据的第50个数据即为L50;总数为100个数据的第90个数据即为L90.第七章 物
14、理性污染监测 第一节 噪声污染监测第25页/共113页 噪声污染级（LNP）sKLLeqNP 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：LNPLAeq,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。nipApAiLLns12)(11第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第26页/共113页 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。241081016lg10)10(1.01.0nddnLLL Ld白天的等效声级，从6:0022:00时，
15、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27页/共113页三、噪声测量仪器三、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28页/共113页 声级计的分类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
16、：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29页/共113页AWA5633D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30页/共113页（二）其他噪声测量仪器（二）其他噪声测量仪器 声级频谱仪声级频谱仪 录音机录音机 记录仪记录仪 实时分析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31页/共113页四、噪声标准四、噪声标准n噪声对人的影响与声源的物理特性、暴露时间、个体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。差异等因素有关。n制定标准主要考虑到
17、对人体健康的影响、保护听力、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。人们对噪声的烦恼程度、以及经济、技术条件等方面。n对不同的场所、不同的时间段分别限制。对不同的场所、不同的时间段分别限制。n同时考虑标准的科学性、先进性和现实性。同时考虑标准的科学性、先进性和现实性。n环境基本噪声是制定环境噪声标准的依据。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32页/共113页 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
18、性为8和18。表7.3 我国环境噪声允许范围 单位：dB人的活动人的活动最高值最高值理想值理想值体力劳动（保护听力）体力劳动（保护听力）9070脑力劳动（保证语言清晰）脑力劳动（保证语言清晰）6040睡眠睡眠5030第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第33页/共113页n 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时间时间修正值修正值白天白天0晚上晚上-5夜间夜间-10至至-15第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第34页/共113页地区
19、地区修正值修正值农村、医院、休养区农村、医院、休养区0市郊、交通量很少的地区市郊、交通量很少的地区+5城市居住区城市居住区+10居住、工商业、交通混合区居住、工商业、交通混合区+15城市中心（商业区）城市中心（商业区）+20工业区（重工业）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 窗户状况窗户状况修正值修正值开窗开窗-10关闭的单层窗关闭的单层窗-15关闭的双层窗或不能开的窗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35页/共113页选自声环境质量标准 GB30962008 城市噪
20、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)类类 别别 昼间昼间夜夜 间间0504015545260503655544a70554b7060第36页/共113页第七章 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)类类 别别 昼间昼间夜夜 间间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37页/共113页第七章 物理性污
21、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)类类 别别 昼间昼间夜夜 间间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38页/共113页第七章 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)类类 别别 昼间昼间夜夜 间间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39页/共113页表7.7 城市区域环境噪声标准值单
22、位：等效声级Leq/dB(A)第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测类类 别别 昼间昼间夜夜 间间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40页/共113页类类 别别 昼间昼间夜夜 间间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
23、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41页/共113页表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适用区域标准值标准值一类区域一类区域70二类区域二类区域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42页/共113页 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噪声带颜色颜色阴影线阴影线35dB以下以下浅绿色浅绿色小点，低密度小点，低密度36 640dB绿色绿色中
24、点，中密度中点，中密度4145dB深绿色深绿色大点，高密度大点，高密度4650dB黄色黄色垂直线，低密度垂直线，低密度5155dB褐色褐色垂直线，中密度垂直线，中密度5660dB橙色橙色垂直线，高密度垂直线，高密度6165dB朱红色朱红色叉线，低密度叉线，低密度6670dB洋红色洋红色叉线，中密度叉线，中密度7175dB紫红色紫红色交叉线，高密度交叉线，高密度7680dB蓝色蓝色宽条垂直线宽条垂直线8185dB深蓝色深蓝色全黑全黑第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第43页/共113页五、五、噪噪 声声 监监 测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
25、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44页/共113页（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5ms以上时停止测量。（三）测量时间：白天（6:0022:00)夜间（22:00 6:00）第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第45页/共113页（四）测点布置（四）测点布置1 1、城市区域环境噪声城市区域环境噪声监测监测网格测量法 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46页/共113页
26、2、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47页/共113页3、工业企业噪声监测方法、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13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48页/共113页表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
27、染监测 第一节 噪声污染监测第49页/共113页4、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50页/共113页车外噪声测量条件n测量场地平坦、开阔，在测试中心测量场地平坦、开阔，在测试中心50m50m范围内无建筑物、范围内无建筑物、围墙等反射物。围墙等反射物。n测试场地的跑道具有测试场地的跑道具有100m100m以上平直、干燥的沥青路面，以上平直、干燥的沥青路面，坡度应小于坡度应小于0.50.5。n本底噪声低于测量噪声本底噪声低于测量噪声10dB10dB，无其它干扰声源。，无其它干
28、扰声源。n除读表人员外，现场应无其它人员。除读表人员外，现场应无其它人员。n空载车辆的发动机应处于正常使用温度；车辆有其它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。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51页/共113页图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52页/共113页图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53页/共113页加速、匀速行驶车外噪声测
29、量方法 n 各种车辆应按规定条件做加速行驶和匀速行驶。n 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。n 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。n 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。n 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54页/共113页表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55页/共113页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56页/共113页车内噪声测量条件n具有足够长度，平直、干燥
30、的沥青路面或水凝土路面具有足够长度，平直、干燥的沥青路面或水凝土路面跑道。跑道。n测量时风速应小于测量时风速应小于20km/h。n测量时车门窗应关闭，车内有噪声源时，按正常使用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。情况决定是否开动。n车内环境噪声应低于车内噪声车内环境噪声应低于车内噪声10dB，并保持无其它干，并保持无其它干扰声源。扰声源。n车内除驾驶员和测量人员外，不应有其它人员。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57页/共113页图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
31、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58页/共113页测量方法n车辆以车辆以50km/h以上的不同车以上的不同车速匀速行驶，进行测量。速匀速行驶，进行测量。n声级计测量声级计测量A、C计权声级，计权声级，读取最大读数的平均值，记读取最大读数的平均值，记入入“车内噪声测量记录表车内噪声测量记录表”中。中。第七章 物理性污染监测 第一节 噪声污染监测第59页/共113页表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60页/共113页表7.21
32、 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61页/共113页第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第62页/共113页第七章 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：、等放射性）。天然放射性人工放射性第63页/共113页2、
33、辐射是一种特殊的能量传递方式粒子辐射与电磁辐射。粒子辐射粒子、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64页/共113页 衰变：不稳定重核(一般原子序数大于82)自发放出4He核(粒子)的过程粒子的质量大，速度小，穿透能力小，只能穿过的角质层 衰变：放射性核素放射粒子（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；衰变负衰变、正衰变和电子俘获三种类型。衰变：原子核从
34、较高能级跃迁到较低能级或者基态时所放射的电磁辐射射线是一种波长很短的电磁波（约为0.0070.1nm），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65页/共113页-衰变是核素中的并放出一个-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-衰变。-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eMnBi012108384第66页/共113页+衰变是核素中的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+衰变。第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测eFNe011991910第
35、67页/共113页电子俘获不稳定的原子核，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 放射性和辐射监测中微子俘获 MnFeK55255526第68页/共113页 1.1.放射性活度放射性活度指单位时间内发生核衰变的数目。单指单位时间内发生核衰变的数目。单位位贝可（贝可（BqBq），其中），其中1Bq=1s1Bq=1s-1-1，1 1贝可表示贝可表示1s1s内发生内发
36、生1 1次衰次衰变变；2.2.半衰期半衰期（T1/2）当放射性的核素因衰变而减少到原来的一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。半时所需的时间。693.02/1TNdtdNA第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第69页/共113页第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测)(1039.2693.0122/1aT 锶（90Sr）的半衰期=29ateNNNdtdNA0303.2lg0tNN)(289001.01lg1039.21303.22at第70页/共113页 （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
37、 放射性和辐射监测第71页/共113页照射量和剂量是用来表征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。放射性粒子与物质作用后产生的效应及其量度的术语。mQXdd式中：dQ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=2.5810-4C/kg 第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第72页/共113页 （二）吸收剂量（二）吸收剂量 它是表示在它是表示在电离辐射电离辐射与与物质物质发生相互作用时，单位质量的
38、发生相互作用时，单位质量的物质物质吸收电离辐射能量大小的物理量。吸收电离辐射能量大小的物理量。其定义用下式表示：其定义用下式表示：式中：式中：D吸收剂量，吸收剂量，SI单位为单位为J/kg，专用单位的名称为戈瑞，简称戈，用符号专用单位的名称为戈瑞，简称戈，用符号Gy表示；表示；电离辐射授予质量为电离辐射授予质量为d dm m的物质的平均能量。的物质的平均能量。mDddd第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第73页/共113页 （三）剂量当量（三）剂量当量（H）在生物机体组织内所考虑的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，一个体积单元上吸收剂量
39、、品质因数和所有修正因素的乘积，即即H=DQN 式中：式中：D吸收剂量，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、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（见表种类及照射类型等（见表7-19）；）；N所有其他修正因素的乘积。所有其他修正因素的乘积。剂量当量剂量当量(H)(H)的国际单位的国际单位 J/kg，专用单位专用单位希沃特希沃特(Sv)，1Sv=1J/kg 雷姆雷姆(rem)，1rem=10-2Sv剂量当量率剂量当量率：单位时间内的剂量当量，：单位时间内的剂量当量，Sv/s或或rem/s第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第74页/共1
40、13页照射类照射类型型射线种类射线种类品质因素品质因素外照射外照射x、e1热中子及能量小于热中子及能量小于0.005MeV的中能中子的中能中子3中能中子（中能中子（0.02MeV）5中能中子（中能中子（0.1MeV）8快中子（快中子（0.510MeV）10重反冲核重反冲核20内照射内照射、+、e、x110裂变碎片、裂变碎片、发射中的反冲核发射中的反冲核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或、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75页/共113页三、环境中的放射性（一）环境中放射性的来源（一）环境中放射性的
41、来源 天然放射性天然放射性核素核素 环境中的放射性环境中的放射性 人为放射性人为放射性核素核素第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第76页/共113页1、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77页/共113页（二）放射性核素在环境中的分（二）放射性核素在环境中的分布布表7-20 土壤、岩石中天然放射性核素的含量 单位：Bq/g核素核素
42、土壤土壤岩石岩石40K2.9610-28.8810-28.1410-28.1410-1226Ra3.710-37.0310-21.4810-24.8110-2232Th7.410-45.5510-23.710-34.8110-2238U1.1110-32.2210-21.4810-24.8110-2第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第78页/共113页表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核素核素矿泉及深水井矿泉及深水井地下水地下水地面水地面水雨水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-13.71023.71033
43、.710-37.410-43.710-23.7373.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-111.8510-2第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第79页/共113页 3 3、在大气中的分布、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（特别是同位素（特别是222222RnRn），它是镭的衰变产物，能从含镭的岩），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，其衰变产物是金石、土壤、水体和建筑材料中逸散到大气
44、，其衰变产物是金属元素，极易附着于气溶胶颗粒上。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80页/共113页(三三)放射性污染的危害放射性污染的危害 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 2毫毫希沃特。其中，天然放射性本底辐射占希
45、沃特。其中，天然放射性本底辐射占5050以上，其余是人为放射以上，其余是人为放射性污染引起的辐射。放射性元素铀（性污染引起的辐射。放射性元素铀（238238U U、235235U U、234234U U）、钍）、钍(232232ThTh）、）、镭（镭（226226RaRa）、氡（）、氡（222222RnRn）和钾（）和钾（4040K K）对人体的辐射伤害特征见下）对人体的辐射伤害特征见下表表表 天然放射性核素的主要辐射特征放射性核素放射性核素对人体伤害类型对人体伤害类型射线能量射线能量/kev238U外照射伤害外照射伤害186232Th外照射伤害外照射伤害238226Ra内照射伤害、外照射伤害
46、内照射伤害、外照射伤害352.840K外照射伤害外照射伤害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81页/共113页第七章 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82页/共113页 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，12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
47、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83页/共113页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2025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。
48、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84页/共113页四、放射性辐射防护标准（一）（一）我国我国放射防护规定放射防护规定中的部中的部分标准分标准1、职业性放射性工作人员和居民每年限制剂量当量、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、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85页/共113页四、放射性辐射防护标准第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和辐射监测第86页/共113页第七章 物理性污染监测 第三节 放射性和
49、辐射监测第87页/共113页nGB 8703-1988 辐射防护规定nGB 14500-1993 放射性废物管理nGB18871-2002 电离辐射防护与辐射源安全基本标准nGBZ128-2002 职业性外照射个人监测规范nGB8702-88 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88页/共113页表7-22 工作人员、居民年最大容许剂量当量注：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。16岁以下人员甲状腺的限制剂量当量为1.510-2Sv/a。受照射部位受照射部位职业性放射职业性放射性工作人员性工作人员的年最大容的年最大容许剂量当量许
50、剂量当量/Sv放射性工作场所、放射性工作场所、相邻及附近地区工相邻及附近地区工作人员和居民的年作人员和居民的年最大容许剂量当量最大容许剂量当量/Sv广大居民广大居民年最大容年最大容许剂量当许剂量当量量/Sv器官分类器官分类器官名称器官名称第一类第一类全身、性腺、全身、性腺、红骨髓、眼晶体红骨髓、眼晶体510251035104第二类第二类皮肤、骨、甲状皮肤、骨、甲状腺腺3.01013102 1102第三类第三类手、前臂、足踝手、前臂、足踝7.51017.51022.5102第四类第四类其他器官其他器官1.51011.51025103第89页/共113页注：露天水源的限制浓度值是为广大居民规定的，
