第七章_物理性污染監(jiān)測ppt課件

1、Chapter7 物理性污染監(jiān)測主要內(nèi)容 噪聲污染監(jiān)測 振動及監(jiān)測方法 反射性和輻射監(jiān)測 光污染監(jiān)測。 Chapter7 物理性污染監(jiān)測第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測一、聲音及噪聲 聲音的本質(zhì)是動搖，當振動頻率在2020000Hz時，作用于人耳鼓膜而產(chǎn)生的覺得稱為聲音。 超越人們生活、消費和活動所允許的聲音程度的聲音稱為噪聲。 判別噪聲與客觀覺得和心思要素有關。 噪聲能損傷聽力、干擾人們的休憩和任務，干擾言語交流，誘發(fā)疾病，甚至傷人，強噪聲能影響設備正常運轉(zhuǎn)和損環(huán)建筑構造。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測環(huán)境噪聲的來源交通噪聲工廠噪聲建筑施工噪聲生活噪聲第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲

2、污染監(jiān)測 二、聲音的物理特性和量度1、聲音的發(fā)生、頻率、波長和聲速聲音的發(fā)生：物體在空氣中振動，使周圍空氣發(fā)陌生、密交替變化并向外傳送，振動頻率在2020000Hz之間，人耳可以覺得，稱為可聽聲，簡稱聲音。 次聲頻率低于20Hz 超聲 頻率高于20000Hz頻率：聲源在一秒鐘內(nèi)振動的次數(shù)叫頻率，記作f，單位為Hz。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 波長：沿聲波傳播方向，振動一個周期所傳播的間隔稱為波長，用表示，單位為m。 聲速：一秒鐘內(nèi)聲波傳播的間隔叫聲波速度，簡稱聲速，記作c，單位為m/s。 頻率、波長和聲速三者的關系：第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測2、聲功率、聲強

3、和聲壓聲功率W：單位時間內(nèi)，聲波經(jīng)過垂直于傳播方向某指定面積的聲能量。噪聲監(jiān)測中的聲功率是指聲源總聲功率，單位為W。 聲強I：單位時間內(nèi)，聲波經(jīng)過垂直于聲波傳播方向單位面積的聲能量，單位為W/m2。 聲壓p：由于聲波的存在而引起的壓強增值，單位為Pa。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 3、分貝、聲功率級、聲強級和聲壓級 分貝：兩個一樣的物理量如A1和A0之比取以10為底的對數(shù)并乘以10或20。以符號 “dB表示，無量綱。A0：基準量或參考量A1 ：被量度量 其對數(shù)值稱為被量度量的“級，代表被量度量比基準量高出多少“級。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測LW聲功率級，dBW

4、聲功率，WW0基準聲功率，為1012 W聲功率級：用LW表示，定義為：LI聲強級，dBI聲強，W/m2I0基準聲強，在空氣中取1012 W/m2聲強級：用LI表示，定義為：第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測聲壓級：常用Lp表示，定義為： Lp聲壓級，dB p聲壓，Pa p0基準聲壓 在空氣中p0為2105Pa，是正常青年人耳朵剛能聽到的1000Hz 純音的聲壓值。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測4、噪聲的疊加和相減 噪聲的疊加兩個以上獨立聲源作用于某一點，產(chǎn)生噪聲的疊加。 聲能量可以進展代數(shù)相加。設：兩個聲源的聲功率分別為W1和W2，總聲功率為： W總=W1+W2設：兩個

5、聲源在某點的聲強分布為I1和I2，總聲強： I總=I1+I2第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測聲壓不能直接相加。設：兩個聲源的聲壓分別為P1和P2，總聲壓為：那么，總聲壓級為：當二個聲源聲壓級相等，Lp1Lp2時，總聲壓級為：LpLp110lg2Lp13(dB)第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 例 兩聲源作用于某一點的聲壓級分別為：Lp1=96 dB，Lp2=93 dB， Lp1Lp2=3 dB，查曲線得：Lp= 1.8 dB， Lp總96 dB +1.8 dB97.8 dB。 當二個聲源的聲壓級不等時，用圖計算總聲壓級。Lp1Lp2 /dBLp /dB第七章 物理性污染

6、監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表 聲壓級差與添加值關系表dBLp1-Lp201234567 LP32.52.11.81.51.210.8Lp1-Lp289101112131415 LP0.60.50.40.30.30.20.20.1第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 推行到多聲源的疊加時，只需將兩兩聲壓級疊加，與疊加次序無關。 例如，有8個聲源作用于一點，聲壓級分別為70、 70、75、82、90、93、95、100dB，任選兩種疊加次序計算總聲壓級。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測噪聲的相減 即扣除背景噪聲。 例由聲級計測定車間一臺機器噪聲為104 dB，當機器停頓任務，測

7、得背景噪聲為100dB，求該機器噪聲。 解：由題，Lp104dB，機器噪聲背景噪聲 Lp1100 dB，背景噪聲 LpLp1=4 dB，查圖得 Lp2.2 dB 機器的實踐噪聲 Lp2=Lp-Lp =101.8 dBLpLp1/dBLp/dB第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測5、噪聲物理量和客觀聽覺的關系1響度和響度級 響度N：是人耳判別聲音由輕到響的強度等級，單位為“sone，宋。 1 sone聲壓級為40dB，頻率為1000Hz，來自聽者正前方平面波形的強度。 假設另一個聲音聽起來比這個大n倍，那么聲音的響度為 n sone 。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 響度級

8、LN：1000Hz純音的聲壓級即為響度級。任何其他頻率的聲音，當調(diào)理1000Hz純音的強度使之與這聲音一樣響時，那么這1000Hz純音的聲壓級分貝值就定為這一聲音的響度級值。響度級的單位叫“phon，方。 顯然，響度級是二個聲音的客觀比較。 與基準聲音比較，得到人耳聽覺頻率范圍內(nèi)一系列響度相等的聲壓級頻率的關系曲線，即等響曲線ISO等響曲線。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測等響曲線(又稱ISO等響曲線)第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 響度與響度級的關系 響度級每改動10 phon ，響度加倍或減半。 響度可以相加 響度級不能直接相加 如：LN40 phon ，N1 s

9、one； LN50 phon ，N2 sone LN60 phon ，N4 sone第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測2計權聲級 A計權聲級：模擬人耳對55dB以下低強度噪聲的頻率特性。 B計權聲級：模擬5585dB中等強度噪聲的頻率特性。 C計權聲級：模擬高強度噪聲的頻率特性。 D計權聲級：對噪聲參量的模擬，公用于丈量飛機噪聲。 經(jīng)過聲級計計權網(wǎng)絡測定的聲壓級稱為計權聲級。一種特殊的濾波器，當各種頻率的聲波經(jīng)過時，它對不同頻率成分的衰減不同。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測A、B、C、D計權特性曲線 40 phon70 phon100 phon第七章 物理性污染監(jiān)測 第

10、一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測3等效延續(xù)聲級、噪聲污染級和晝夜等效聲級 等效延續(xù)聲級：用噪聲能量按時間平均方法評價噪聲對的人影響，用符號“Leq或“LAeq,T表示； 反映聲級不穩(wěn)定情況下，人能接受噪聲能量的大小，是表達噪聲隨時間變化的等效量。LpA某時辰t的瞬時A聲級，dBT 規(guī)定的丈量時間，s第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 假設數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布，可用近似公式計算： L10，L50，L90累積百分聲級 L10測定時間內(nèi)，10的時間超越的噪聲級，相當于噪聲的平均峰值；L50丈量時間內(nèi)，50的時間超越的噪聲級，相當于噪聲的平均值；L90丈量時間內(nèi)，90的時間超越的噪聲級，相當于噪聲的背景值。第

11、七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測計算方法： 將測得的100個數(shù)據(jù)按照由大到小的順序陳列 總數(shù)為100個數(shù)據(jù)的第10個數(shù)據(jù)即為L10; 總數(shù)為100個數(shù)據(jù)的第50個數(shù)據(jù)即為L50; 總數(shù)為100個數(shù)據(jù)的第90個數(shù)據(jù)即為L90.第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 噪聲污染級 LNP K常數(shù)，對交通和飛機噪聲取值2.56 s測定過程中瞬時聲級的規(guī)范偏向噪聲污染級可以寫成： LNPLAeq,T+ d評價非穩(wěn)態(tài)漲落的噪聲對人們心情影響的一種方法適用于評價航空或道路交通噪聲污染。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 晝夜等效聲級 Ldn ：夜間噪聲具有更大的煩擾程度而提出的評價

12、目的，也稱日夜平均聲級。 反映噪聲晝夜間的變化情況。 Ld白天的等效聲級，從6:0022:00時，共16個小時； Ln夜間的等效聲級，從22:00次日6:00，共8個小時。美國環(huán)保局已援用第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測三、噪聲丈量儀器一聲級計噪聲計 任務原理 按照頻率計權和時間計權方式丈量聲音的聲壓級和聲級的儀器。模擬人耳對聲波反響速度的時間特性，將聲信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。第七?物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 聲級計的分類按精度：分為1級和2級。兩種級別聲級計的性能目的具有同樣的中心值，僅是允許誤差不同，而且隨著級別增大，允許誤差放寬。按體積大?。悍譃榕_式聲級計、便攜式聲級計

13、和袖珍式聲級計。按指示方式：分為模擬指示聲級計電表、 聲級燈、數(shù)字指示聲級計。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測AWA5633D型聲級計AWA6270A噪聲頻譜分析儀AWA6270噪聲頻譜分析儀AWA6218C噪聲統(tǒng)計分析儀二其他噪聲丈量儀器聲級頻譜儀錄音機記錄儀實時分析儀第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測四、噪聲規(guī)范噪聲對人的影響與聲源的物理特性、暴露時間、個體差別等要素有關。制定規(guī)范主要思索到對人體安康的影響、維護聽力、人們對噪聲的煩惱程度、以及經(jīng)濟、技術條件等方面。對不同的場所、不同的時間段分別限制。同時思索規(guī)范的科學性、先進性和現(xiàn)實性。環(huán)境根本噪聲是制定環(huán)境噪聲規(guī)

14、范的根據(jù)。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 干擾睡眠和休憩的噪聲級閾值白天為50dB，夜間為45dB； 在70dB的環(huán)境中，說話困難；在80dB和95dB環(huán)境中任務30年，耳聾能夠性為8和18。表7.3 我國環(huán)境噪聲允許范圍 單位：dB人的活動最高值理想值體力勞動（保護聽力）9070腦力勞動（保證語言清晰）6040睡眠5030第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 各國參考ISO引薦的基數(shù)，如：睡眠為30dB，根據(jù)不同時間、不同地域和室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值以及本國詳細情況來制定環(huán)境噪聲規(guī)范。 表7.4 一天不同時間對基數(shù)的修正 單位：dB時間修正值白天0晚上-5夜間-

15、10至-15第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測地區(qū)修正值農(nóng)村、醫(yī)院、休養(yǎng)區(qū)0市郊、交通量很少的地區(qū)+5城市居住區(qū)+10居住、工商業(yè)、交通混合區(qū)+15城市中心（商業(yè)區(qū)）+20工業(yè)區(qū)（重工業(yè)）+25表7.5 不同地域?qū)鶖?shù)的修正值 單位：dB 表7.6 室內(nèi)噪聲受室外噪聲影響的修正值 單位：dB 窗戶狀況修正值開窗-10關閉的單層窗-15關閉的雙層窗或不能開的窗-20第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測選自 GB30962021 城市噪聲規(guī)范 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別 晝間夜 間05040

16、15545260503655544a70554b7060第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別 晝間夜 間0504015545260503655544a70554b7060 適用于療養(yǎng)區(qū)、高級別墅區(qū)、高級賓館區(qū)等特別需求安靜的區(qū)域，位于城郊和鄉(xiāng)村的這一類區(qū)域分別按嚴于0類規(guī)范執(zhí)行特別需求安靜的地方。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別 晝間夜 間0504015545260503655544a70554b7060 適用于以居住、文教、機關

17、為主的區(qū)域，鄉(xiāng)村居住環(huán)境可參照執(zhí)行需求堅持安靜的地方。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值單位：等效聲級Leq /dB(A)類 別 晝間夜 間0504015545260503655544a70554b7060 適用于居住、商業(yè)、工業(yè)混雜區(qū)需求維護住宅安靜的地方。 表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值單位：等效聲級Leq /dB(A)第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測類 別 晝間夜 間0504015545260503655544a70554b7060適用于工業(yè)消費、企業(yè)物流區(qū) 需求防止工業(yè)噪聲對周圍環(huán)境產(chǎn)生嚴重影響的區(qū)域類 別 晝間夜 間05040

18、15545260503655544a70554b7060 為高速公路、一級公路、二級公路、城市快車路、城市柱干路、城市次干路、城市軌道交通地面段、內(nèi)河軌道兩側區(qū)域表7.7 城市區(qū)域環(huán)境噪聲規(guī)范值 單位：等效聲級Leq /dB(A) 鐵路干線兩側區(qū)域。適用于2021年1月1日起環(huán)境影響評價文件經(jīng)過審批的新建鐵路干線建立工程兩側區(qū)域。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.11 機場周圍飛機噪聲規(guī)范 單位：dB “一類區(qū)域指特殊住宅區(qū)，居住、文教區(qū) “二類區(qū)域指除一類區(qū)域以外的生活區(qū)適用區(qū)域標準值一類區(qū)域70二類區(qū)域75機場周圍噪聲規(guī)范第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測 測定

19、噪聲分布后，在地圖上用不同顏色或陰影線標示噪聲帶噪聲等級，每級相差5dB。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，低密度3640dB綠色中點，中密度4145dB深綠色大點，高密度4650dB黃色垂直線，低密度5155dB褐色垂直線，中密度5660dB橙色垂直線，高密度6165dB朱紅色叉線，低密度6670dB洋紅色叉線，中密度7175dB紫紅色交叉線，高密度7680dB藍色寬條垂直線8185dB深藍色全黑第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測五、 噪 聲 監(jiān) 測城市環(huán)境噪聲監(jiān)測城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測 城市交通噪聲監(jiān)測 城市環(huán)境噪聲長期監(jiān)測 城市環(huán)境中

20、擾民噪聲源的調(diào)查測試 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測一丈量儀器： 精度2型以上的積分式聲級計及環(huán)境噪聲自動監(jiān)測儀器。 二丈量條件： 在無雨、無雪的天氣條件進展丈量，風速為5ms以上時停頓丈量。 三丈量時間： 白天6:0022:00) 夜間22:00 6:00 第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測四測點布置1、 城市區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測網(wǎng)格丈量法 定點丈量法 適用于了解總體環(huán)境噪聲程度，環(huán)境噪聲的時間和空間分布規(guī)律。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測2、城市交通噪聲監(jiān)測車行道監(jiān)測點間隔路口應大于50m離車行道路沿20cm處第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測3

21、、工業(yè)企業(yè)噪聲監(jiān)測方法 傳聲器的位置應在操作人員耳朵的位置，但人需分開。 選擇測點的原那么： 車間內(nèi)各處A聲級動搖小于3dB，只需在車間內(nèi)選擇13個測點。 車間內(nèi)各處聲級動搖大于3dB，那么按聲級大小，將車間分成假設干區(qū)域，每個區(qū)域須包括工人為察看或管理消費過程而經(jīng)常任務、活動的地點和范圍。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.13 工業(yè)企業(yè)噪聲丈量記錄表_廠_車間，廠址_，_年_月_日/dB/dB第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測4、機動車輛噪聲丈量方法車外噪聲丈量丈量條件丈量場地及測點位置加速行駛車外噪聲丈量方法勻速行駛的車外噪聲丈量方法第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié)

22、 噪聲污染監(jiān)測車外噪聲丈量條件丈量場地平坦、開闊，在測試中心50m范圍內(nèi)無建筑物、圍墻等反射物。測試場地的跑道具有100m以上平直、枯燥的瀝青路面，坡度應小于0.5。本底噪聲低于丈量噪聲10dB，無其它干擾聲源。除讀表人員外，現(xiàn)場應無其它人員。空載車輛的發(fā)動機應處于正常運用溫度；車輛有其它噪聲源時，丈量時能否開動，視正常運用情況而定。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測圖7.10 車外噪聲丈量場地車外噪聲丈量場地及測點位置跑道中心話筒距地面高度1.2m，并平行于路面第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測圖7.11 摩托車丈量場地第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測加速、勻

23、速行駛車外噪聲丈量方法 各種車輛應按規(guī)定條件做加速行駛和勻速行駛。 聲級計運用A計權網(wǎng)絡丈量，讀取車輛行駛時聲級計的最大讀數(shù)。 同樣的丈量往返進展二次，丈量一側的二次丈量結果之差不能大于2dB。 每側二次聲級的平均值中的最大值為被檢車輛的最大噪聲級。 丈量結果記入“車外噪聲丈量記錄表。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.19 車外噪聲丈量記錄表第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測車內(nèi)噪聲丈量車內(nèi)噪聲丈量條件車內(nèi)噪聲測點位置丈量方法第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測車內(nèi)噪聲丈量條件具有足夠長度，平直、枯燥的瀝青路面或水凝土路面跑道。丈量時風速應小于20km/h。丈

24、量時車門窗應封鎖，車內(nèi)有噪聲源時，按正常運用情況決議能否開動。車內(nèi)環(huán)境噪聲應低于車內(nèi)噪聲10dB，并堅持無其它干擾聲源。車內(nèi)除駕駛員和丈量人員外，不應有其它人員。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測圖7.12 駕駛室內(nèi)噪聲丈量表示圖車內(nèi)噪聲測點位置 在人耳附近，載客車選在車廂中部和最后一排位置的中間。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測丈量方法車輛以50km/h以上的不同車速勻速行駛，進展丈量。聲級計丈量A、C計權聲級，讀取最大讀數(shù)的平均值，記入“車內(nèi)噪聲丈量記錄表中。第七章 物理性污染監(jiān)測 第一節(jié) 噪聲污染監(jiān)測表7.20 車內(nèi)噪聲丈量記錄表 后部 中部載客室駕駛室CA噪聲級/

25、dB車速擋位測點位置丈量日期 車輛型號 丈量地點 車輛牌照號路面情況 額定載客質(zhì)量丈量儀器 行駛里程表7.21 摩托車排氣管后方噪聲丈量記錄表摩托車型號_ 車架編號_ 發(fā)動機編號_試驗地點_路面狀況_試驗日期_年_月_日汽油_潤滑油_混合比_大氣壓_kPa 氣溫_K 相對濕度_% 風速_m/s測試裝置_ 試驗員_ 駕駛員_測定序號本底噪聲/dB(A)噪聲級/dB(A)備注測定值平均值放射性核衰變原子核+核外電子=原子，質(zhì)子+中子=原子核某些原子核不穩(wěn)定，可以自發(fā)改動構造，稱為核衰變；衰變可以延續(xù)進展衰變中會放射出具有一定動能的帶電或不帶電的粒子、射線。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻

26、射監(jiān)測第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測一、根底知識一放射性和輻射1、放射性一種不穩(wěn)定的原子核放射性物質(zhì)自發(fā)地衰變 的景象，通常該過程伴隨發(fā)出能導致電離的輻射如：、 等放射性 。天然放射性人工放射性2、輻射是一種特殊的能量傳送方式粒子輻射與電磁輻射。粒子輻射粒子、粒子及各種核反響或放射性核素自然衰變過程中所放出的高速帶電荷粒子及中子等。電磁輻射包括可見光、紅外線、紫外線、X射線及射線等。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測3、核子原子核4、核衰變不穩(wěn)定的原子核能自發(fā)地改動核構造。衰變：不穩(wěn)定重核(普通原子序數(shù)大于82)自發(fā)放出4He核(粒子)的過程粒子的質(zhì)量大，速度小

27、，穿透才干小，只能穿過皮膚的角質(zhì)層衰變：放射性核素放射粒子即快速電子的過程，它是原子核內(nèi)質(zhì)子和中子發(fā)生互變的結果穿透才干較強，也能灼傷皮膚； 衰變負衰變、正衰變和電子俘獲三種類型。衰變：原子核從較高能級躍遷到較低能級或者基態(tài)時所放射的電磁輻射射線是一種波長很短的電磁波約為0.0070.1nm，穿透才干極強，二放射性衰變的類型第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測-衰變是核素中的中子轉(zhuǎn)變?yōu)橘|(zhì)子并放出一個-粒子和中微子的過程。 普通地，中子相對豐富的放射性核素常發(fā)生-衰變。 -粒子是帶一個單位負電荷的電子。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測+衰變是核素中的質(zhì)子子轉(zhuǎn)變?yōu)橹凶硬?/p>

28、放出一個正電子和中微子的過程。 普通地，中子相對缺乏的放射性核素常發(fā)生+衰變。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測電子俘獲不穩(wěn)定的原子核俘獲一個核外電子，使核中的質(zhì)子轉(zhuǎn)變成中子并放出一個中微子的過程。 原子核俘獲一個K層或L層電子而衰變成核電荷數(shù)減少1，質(zhì)量數(shù)不變的另一種原子核。由于K層最接近核，所以K俘獲最易發(fā)生。在K俘獲發(fā)生時，必有外層電子去填補內(nèi)層上的空位，并放射出具有子體特征的標識X射線。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 1.放射性活度指單位時間內(nèi)發(fā)生核衰變的數(shù)目。單位貝可Bq，其中1Bq=1s-1，1貝可表示1s內(nèi)發(fā)生1次衰變； 2.半衰期T1/2當放射

29、性的核素因衰變而減少到原來的一半時所需的時間。三放射性活度和半衰期第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 鍶90Sr的半衰期=29a 四核反響是指用快速粒子打擊靶核而給出新核核產(chǎn)物和另一粒子的過程。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測二、照射量和劑量照射量和劑量是用來表征放射性粒子與物質(zhì)作用后產(chǎn)生的效應及其量度的術語。 一照射量式中：dQ或X射線在空氣中完全被阻止時，引起質(zhì)量為dm 的某一體積元的空氣電離所產(chǎn)生的帶電粒子 正的或負的的總電量值，C； X照射量，它的SI單位為C/kg，與它暫時并用的 公用單位是倫琴R，簡稱倫。

30、 1R=2.5810-4C/kg 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 二吸收劑量 它是表示在電離輻射與物質(zhì)發(fā)生相互作用時，單位質(zhì)量的物質(zhì)吸收電離輻射能量大小的物理量。其定義用下式表示： 式中：D吸收劑量，SI單位為J/kg， 公用單位的稱號為戈瑞，簡稱戈，用符號Gy表示； 電離輻射授予質(zhì)量為dm的物質(zhì)的平均能量。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 三劑量當量H在生物機體組織內(nèi)所思索的一個體積單元上吸收劑量、質(zhì)量因數(shù)和一切修正要素的乘積，即H=DQN 式中：D吸收劑量，Gy； Q質(zhì)量要素，其值決議于導致電離粒子的初始動能、 種類及照射類型等見表7-19； N一切其他修

31、正要素的乘積。劑量當量(H)的國際單位 J/kg，公用單位希沃特(Sv)， 1Sv=1J/kg 雷姆(rem)， 1rem=10-2Sv劑量當量率：單位時間內(nèi)的劑量當量，Sv/s或rem/s第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測表7-19 質(zhì)量因數(shù)與照射類型、射線種類的關系照射類型射線種類品質(zhì)因素外照射x、e1熱中子及能量小于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（0.510MeV）10重反沖核20內(nèi)照射 、+、e、x110裂變碎片、發(fā)射中的反沖核20第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測宇宙射線及地面上天然放射性核素放射的

32、或、射線對人體的照射。經(jīng)過呼吸和消化系統(tǒng)進入人體內(nèi)部的放射性核素呵斥的照射。三、環(huán)境中的放射性一環(huán)境中放射性的來源 天然放射性核素 環(huán)境中的放射性 人為放射性核素第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測1、天然放射性核素 1宇宙射線及其產(chǎn)生的放射性核素 2天然放射性核素系列鈾系、錒系、釷系 3自然界中單獨存在的核素2、人為放射性核素 1核實驗及航天事故2 核工業(yè)3 工農(nóng)業(yè)、醫(yī)學、科研等部門的排放廢物4放射性礦的開采和利用第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測二放射性核素在環(huán)境中的分布1、在土壤和巖石中的分布表7-20 土壤、巖石中天然放射性核素的含量 單位：Bq/g核素土壤巖

33、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 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測2、在水體中的分布表7-21 各類淡水中226Ra及其子代產(chǎn)物的放射性比活度 單位：Bq/L核素礦泉及深水井地下水地面水雨水226Ra222Rn210Pb210Po3.710-23.710-13.71023.71033.710-37.410-43.710-23.73

34、73.710-33.710-43.710-23.710-11.8510-23.7103.71031.8510-21.1110-11.8510-2第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 3、在大氣中的分布 大多數(shù)放射性核素均可出如今大氣中，但主要是氡的同位素特別是222Rn，它是鐳的衰變產(chǎn)物，能從含鐳的巖石、土壤、水體和建筑資料中逸散到大氣，其衰變產(chǎn)物是金屬元素，極易附著于氣溶膠顆粒上。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 4、在動植物組織中的分布 任何動植物組織中都含有一些天然放射性核素，主要有40K、226Ra、14C、210Pb和210Po等，其含量與這些核素參與環(huán)境

35、和生物體之間發(fā)生的物質(zhì)交換過程有關，如植物與土壤、水、肥料中的核素含量有關；動物與飼料、飲水中的核素含量有關。(三)放射性污染的危害 通常，每人每年從環(huán)境中遭到的放射性輻射總劑量不超越2毫希沃特。其中，天然放射性本底輻射占50以上，其他是人為放射性污染引起的輻射。放射性元素鈾238U、235U、234U、釷(232Th、鐳226Ra、氡222Rn和鉀40K對人體的輻射損傷特征見下表表 天然放射性核素的主要輻射特征放射性核素對人體傷害類型射線能量/ kev238U外照射傷害186232Th外照射傷害238226Ra內(nèi)照射傷害、外照射傷害352.840K外照射傷害1460第七章 物理性污染監(jiān)測 第

36、三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測危害方式主要是輻射損傷，導致蛋白質(zhì)分子鍵斷裂和畸變，破壞對人類新陳代謝有重要意義的酶。另外可以直接破壞細胞的組織和構造，對人體產(chǎn)生軀體損傷效應和遺傳損傷效應。圖7-10 放射性物質(zhì)輻射人體的途徑第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 放射性核素經(jīng)過呼吸道吸入、消化道攝入、皮膚或粘膜侵入等三種途徑進入人體并在體內(nèi)蓄積。 致死劑量：全身吸收劑量達5戈瑞時，12小時內(nèi)即出現(xiàn)惡心、嘔吐、腹瀉等病癥，一周后出現(xiàn)咽炎、體溫上升、迅速消瘦等病癥，第二周就會死亡，且死亡率100。 半致死劑量：吸收劑量為4戈瑞時，數(shù)小時后出現(xiàn)嘔吐，

37、兩周內(nèi)毛發(fā)零落，體溫上升，三周內(nèi)出現(xiàn)紫斑，咽喉感染，周圍后有50受照射者死亡，存活者六個月后才干恢復安康。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測輕度急性放射病病癥：吸收劑量為2戈瑞時，經(jīng)過大約一周的埋伏期，出現(xiàn)毛發(fā)零落、厭食等病癥。吸收劑量為1戈瑞時，將有2025的受照射者發(fā)生嘔吐等輕度急性放射病病癥。輻射損傷：遠期效應、驅(qū)體效應和遺傳效應遠期效應系指急性照射后假設干時間或較低劑量照射后數(shù)月或數(shù)年才發(fā)生病變。驅(qū)體效應指點致受照射者發(fā)生白血病、白內(nèi)障、癌癥及壽命縮短等損傷效應。遺傳效應指在下一代或幾代后才顯示損傷效應。第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測四、放射性輻射防護規(guī)

38、范一我國中的部分規(guī)范1、職業(yè)性放射性任務人員和居民每年限制劑量當量2、露天水源中限制濃度和放射性任務場所空氣中最大允許濃度 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測四、放射性輻射防護規(guī)范第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測環(huán)境要素放射性核素濃度限值(Bq/L) 海 水Co0.003Sr4Rn0.2Cs0.6Cs0.7第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測環(huán)境要素射線或核素濃度限值(Bq/L)地下水總總0.10.1生活飲用水總總0.51.0住宅空氣氡及其子體住房200Bq/m3地下室400Bq/m3GB 8703-1988 輻射防護規(guī)定GB 14500-1993 放

39、射性廢物管理GB18871-2002 電離輻射防護與輻射源平安根本規(guī)范GBZ128-2002 職業(yè)性外照射個人監(jiān)測規(guī)范GB8702-88 電磁輻射防護規(guī)定 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測表7-22 任務人員、居民年最大允許劑量當量注：表內(nèi)所列數(shù)值均指內(nèi)、外照射的總劑量當量，不包括天然本底照射和醫(yī)療照射。 16歲以下人員甲狀腺的限制劑量當量為1.510-2Sv/a。受照射部位職業(yè)性放射性工作人員的年最大容許劑量當量/Sv放射性工作場所、相鄰及附近地區(qū)工作人員和居民的年最大容許劑量當量/Sv廣大居民年最大容許劑量當量/Sv器官分類器官名稱第一類全身、性腺、紅骨髓、眼晶體51025

40、1035104第二類皮膚、骨、甲狀腺3.01013102 1102第三類手、前臂、足踝7.51017.51022.5102第四類其他器官1.51011.51025103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任務場所空氣中的最大允許放射性比活度 注：露天水源的限制濃度值是為寬廣居民規(guī)定的，其他人員也適用此規(guī)范；放射性任務場所空氣中的最大允許濃度值為職業(yè)放射性任務人員規(guī)定的，任務時間每周按40h計算；礦井下222Rn的最大允許濃度為3.7Bq/L。但222Rn子體或220Rn子體的潛能值不得大于4104MeV/L。放射性同位素露天水源中限制放射性比活度 / (BqL-1)放

41、射性工作場所空氣中最大允許放射性比活度 / (BqL-1)名稱符號氚鈹碳硫磷氬鉀鐵鈷鎳鋅氪鍶碘氙銫氡鐳鈾釷3H7Be14C35S32P41Ar42K55Fe60Co59Ni65Zn85Kr90Sr131I131Xe137Cs220Rn222Rn226Ra235U232Th1.11041.91043.71032.61021.91022.21027.41033.71021.11033.71022.62.2103.7101.13.7103.710-11.91023.7101.51021.1102.67.4103.73.3103.310-11.9102.23.71023.710-23.310-13.7

42、1023.710-11.1101.11.110-33.710-37.410-3 放射性同位素在放射性任務場所以外地域空氣中的最大允許放射性比活度，按表7-23放射性任務場所空氣中的最大允許放射性比活度乘以表7-24所列比值控制計算。表7-24 比值控制放射性同位素比 值放射性工作場所相鄰及附近地區(qū)廣大居民區(qū)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 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測二其他國家和機構發(fā)布的有關環(huán)境放射性規(guī)范 表7-25 其他國家和機構發(fā)布的有關

43、環(huán)境放射性防護的規(guī)范第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測發(fā)布組織或國家公眾成員/（Sv/a-1）廣大居民/（Sv/a-1）發(fā)布時間ICRP50不推薦具體數(shù)據(jù)1977美國50171971聯(lián)邦德國在監(jiān)視區(qū)內(nèi)：兒童15；成人50由核設施排出的放射性物質(zhì)產(chǎn)生的劑量應盡可能少，最高不超過0.1，對甲狀腺不超過0.31977蘇聯(lián)居民的有限部分50不推薦具體數(shù)據(jù)，要求在所有情況下，必須采取盡量降低居民所受劑量及受照射人數(shù)，減少廢物量1978五、放射性丈量實驗室和檢測器一放射性丈量實驗室 1、放射化學實驗室 2、放射性計測實驗室 二放射性檢測儀器 1、電離型檢測器 2、閃爍檢測器 3、半導體檢測器

44、 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測一放射性丈量實驗室放射化學實驗室 根本要求不積塵、通風、不積水、個人防護、廢物專門搜集處置放射性計測實驗室 根本要求屏蔽本底、隔離干擾、良好接地、供電穩(wěn)定、恒溫第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測二放射性檢測儀器放射性檢測儀器檢測放射性的根本原理 基于射線與物質(zhì)之間相互作用產(chǎn)生的各種效應，包括電離效應、發(fā)光效應、熱效應、化學效應和能產(chǎn)生次級粒子的核反響等常用的檢測器即利用上述效應任務電離型檢測器 利用電離效應 氣體閃爍型檢測器 利用光效應半導體檢測器 利用電離效應 固態(tài)半導體第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測表7-26

45、 各種常用放射性檢測器閃爍檢測器蓋革計數(shù)器射線種類檢測器特 點閃爍檢測器檢測靈敏度低，探測面積大正比計數(shù)器檢測效率高，技術要求高半導體檢測器本底小，靈敏度高，探測面積小電流電離室測較大放射性活度正比計數(shù)器檢測效率較高，裝置體積較大蓋革計數(shù)器檢測效率較高，裝置體積較大閃爍檢測器檢測效率較低，本底小半導體檢測器探測面積小，裝置體積小閃爍檢測器檢測效率高，能量分辨能力強半導體檢測器能量分辨能力強，裝置體積小第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測1電流電離室 圖7-11 電離室表示圖 1、電離型檢測器第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測利用射線經(jīng)過氣體介質(zhì)時，使氣體發(fā)生電離的原理

46、制成的檢測器。丈量由于電離作用而產(chǎn)生的電離電流，適用于丈量強放射性。2正比計數(shù)管 圖7-12 、粒子的電離作用與外加電壓的關系曲線 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測丈量由每個入射粒子引起電離作用而產(chǎn)生的脈沖式電壓變化，從而對入射粒子逐個計數(shù)，適用于丈量弱放射性。圖7-12 蓋革計數(shù)管表示圖圖7-13 射線強度丈量安裝表示圖3 蓋革GM計數(shù)管 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測2、閃爍檢測器 圖7-15 閃爍檢測器丈量安裝表示圖 1.閃爍體；2.光電倍增管；3.前置放大器；5.脈沖幅度分析器；6.定標器；7.高壓電源；8.光導資料；9.暗盒；10.反光資料 閃爍檢測

47、器是利用射線與物質(zhì)作用發(fā)生閃光的儀器。圖7-15是這種檢測器丈量安裝的任務原理。 第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 閃爍體的資料可用ZnS，NaI，蒽、芪等無機和有機物質(zhì)，其性能列于表7-27中。表7-27 主要閃爍資料性能物質(zhì)密度/ (gcm-3)最大發(fā)光波長/nm對射線的相對脈沖高度閃光持續(xù)時間/10-8sZn(Ag)粉NaI(Tl)蒽芪液體閃爍液塑料閃爍液4.103.671.251.150.861.0645042044041035045035045020021010060406028484103030.40.80.20.80.30.5第七章 物理性污染監(jiān)測 第三節(jié) 放射性和輻射監(jiān)測 3、半導體檢測器 半導體檢測器的任務原理與電離型檢測器類似，但其檢測元件是固態(tài)半導體。其任務