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1、第一节第一节噪声污染监测噪声污染监测从环境声学的角度动身，凡是不须要的，使人厌烦并对人类的生产和生活有阻碍的声音都称为噪声。噪声的主要危害：损伤听力、干扰人们的工作、影响睡眠、诱发疾病、干扰沟通，强噪声会影响设备运转和损坏建筑物。噪声污染是感觉公害，对噪声的推断与人所处的环境、主观愿望有关。有时美丽的音乐也会成为噪声。比如：夜间、心情不好、学习思索问题时。对噪声的评价要结合人的生理和心理因素。噪声污染是局部的和多发性的,影响四周，随距离增加而减弱、消逝。不行能大范围作用。但噪声源分布极广，发生特别频繁。噪声污染是短暂性的、不长久、不积累。二、声音的物理特性和度量二、声音的物理特性和度量 1.声
2、音的发生、频率、波长和声声音的发生、频率、波长和声速速 物体在空气中振动，使空气发物体在空气中振动，使空气发生疏密交替变更，便产生了产音。生疏密交替变更，便产生了产音。产音的频率范围为产音的频率范围为10-41014Hz。其。其中仅中仅2020000Hz的声音可被听到。的声音可被听到。环境噪声是指可听声。一般讲，频环境噪声是指可听声。一般讲，频率高、尖锐声调难于接受，易感觉率高、尖锐声调难于接受，易感觉烦燥。烦燥。声音的传播速度与介质有关，声音的传播速度与介质有关，也与温度有关。在空气中，声速与也与温度有关。在空气中，声速与温度的关系式是：温度的关系式是：C=331.4+0.607t(oC)3
3、.分分贝贝、声声功功率率级级、声声强强级级和和声声压压级级 人人的的听听觉觉对对声声音音信信号号强强弱弱的的剌剌激激反反应应呈呈对对数数关关系系而而非非线线性性关关系系。用用分分贝贝度度量：量：dB=10lg(lgA/A0)A0 基基准准值值，dB无无量量纲纲，是是对对数数值值，和吸光度和吸光度A相像。相像。声功率级定义：声功率级定义：Lw=10 lg(W/W0)(dB)W0为基准声功率，为基准声功率，W0=10-12W。声强级定义声强级定义 LI=10 lg(I/I0)(dB)I0为基准声强，为基准声强，I0=10-12W/m2。所所谓谓声声压压是是指指声声音音传传播播过过称称中中，空空气气
4、压力相对大气压的变更。压力相对大气压的变更。声压级定义声压级定义 Lp=20 lg(P/P0)(dB)P0为基准声压，为基准声压，P0=210-5Pa。4.声音的叠加声音的叠加 多多个个声声源源发发出出的的声声音音作作用用于于某某点点，则则该该点点的的声声压压(强强、功功率率)级级为为能能量量加加和和而而非非声声压压(强强、功功率率)级级加加和。与光强加和规律一样。和。与光强加和规律一样。设设：第第一一个个声声音音的的声声压压(强强、功功率率)为为P1(I1、W1)；其次个声音的声压其次个声音的声压(强、功率强、功率)为为P2(I2、W2)。并定义并定义P1(I1、W1)P2(I2、W2)；令
5、令 P2(I2、W2)/P1(I1、W1)=；则；则1 则作用于某点的声压则作用于某点的声压 Pi(Ii、Wi)=P1(I1、W1)+P2(I2、W2)Lp(LI或Lw)=10lgPi(Ii、Wi)=10lgP1(I1、W1)+P2(I2、W2)=10lg(1+)P1(I1、W1)=Lp1(LI1或Lw1)+10lg(1+)因为1,1+2,10lg(1+)3。两个声音叠加于某一点时，其声压(强、功率)级小于或等于其中1个级别高的加上3分贝。以此类推：有n个声音同时作用于一点：Lp(LI或Lw)=Lpmax(LImax或Lwmax)+10lg(1+i)例：两声源Lp1=76dB,，Lp2=72d
6、B，求两声源作用于同一点时的声压级。解：p1=10Lp1/10=3.98107p2=10Lp2/10=1.58107=1.58107/3.98107=0.4Lp=76+10lg(1+0.4)=77.5dB。多个声源叠加可从两个声音叠加起先，叠加后又作为1个声源参与叠加，可用上述公式计算。也可将数据列成表或p350的图7-1，干脆读出结果。若Lp1Lp2=1dB，=10-0.1=0.8,声级增加量Lp=10lg(1+0.8)=2.5可将LpLp1Lp2的关系列成表：Lp1Lp2012345678910Lp(dB)32.52.11.81.51.21.00.80.60.50.4两声级差超过10dB，
7、较小的声音的作用可忽视不计。例如：70、70、75、82、90、93、95、100dB声音叠加。解：70、70、75、82dB四个声音比100dB的差值超过10dB，可忽视不计。95与100dB相差5dB，由上表知Lp=1.2dB所以合成声级为101.2dB90与93dB相差3dB,Lp=1.8 dB，所以叠加声级为94.8dB101.2与94.8dB可作独立声源叠加，相差6.4dB，Lp=0.9dB所以总声级为101.2+0.9=102.1dB哪二个声者先组合不会影响最终结果。也可用公式计算：以声压级最大者为基础，10095=51=10-0.5=0.3210093=72=10-0.7=0.2
8、0同理：3=0.1、4=0.01、5=0.003、6=7=0.001。Lp=Lp1+10lg(1+i)=100+10lg(1+0.635)=102.1 5.噪声物理量与主观感觉的关系噪声物理量与主观感觉的关系 (1)响度响度(N)和响度级和响度级(LN)响响度度是是人人耳耳判判别别声声音音强强弱弱的的等等级级概概念念。取取决决于于声强、声音的波形和频率。响度单位是宋声强、声音的波形和频率。响度单位是宋(sone)。定定义义：1宋宋1N是是声声压压级级为为40分分贝贝、频频率率为为1000Hz且来至正前方的平面波的响声。且来至正前方的平面波的响声。1000Hz纯纯音音声声压压级级的的分分贝贝值值
9、为为响响度度级级的的数数值值。记作记作LN，读作方，读作方(phon)。N(宋宋)=2(LN(方方)40)/10 即即LN=40+33 lg N 由由此此可可知知，响响度度级级每每变变更更10方方，响响度度需需加加倍倍或或减半。减半。与与声声压压(强强、功功率率)一一样样，响响度度可可以以相相加加；与与声声级级一样，响度级不行干脆相加。一样，响度级不行干脆相加。(2)计权声级计权声级 为为了了模模拟拟人人耳耳对对频频率率不不同同的的声声音音感感觉觉灵灵敏敏度度不不同同的的特特性性，在在以以声声级级计计为为代代表表的的噪噪声声测测量量仪仪内内设设计计了了一一种种特特殊殊的的滤滤波波器器，称称为为
10、计计权权网网络络。通通过过这这种种仪仪器器测测得得的的声声级级已已和和客客观观的的物物理意义上的声级不同，称之为计权声级。常见的有：理意义上的声级不同，称之为计权声级。常见的有：A计计权权声声级级：模模拟拟人人耳耳对对55dB以以下下低低强强度度噪噪声声的的频频率率特特性。性。B计计权权声声级级：模模拟拟人人耳耳对对5585dB中中强强度度噪噪声声的的频频率率特特性。性。C计权声级：模拟人耳对高强度噪声的频率特性。计权声级：模拟人耳对高强度噪声的频率特性。A计计权权声声级级能能较较好好地地表表征征人人耳耳的的主主观观听听觉觉特特征征。在在监监测测中声压级单位写成：中声压级单位写成：dB(A)。
11、(3)等效声级、噪声污染级和昼夜等效声级等效声级：它是一个用来表达随时间变更的噪声等效量。表达式为：Leq=10lg1/(T2T1)100.1Lsdt(积分上、下限为T2(或T)、T1(或0)T为测量时间；Ls为声压级，一般是A计权声级。由于Ls是时间的函数，事实上应用很不便利，常接受离散形式：Leq=10lg(1/n100.1Li)上式可接受统计方法来计算。上式可接受统计方法来计算。城城市市交交通通噪噪声声不不是是稳稳态态的的，必必需需测测定定较较多多的的数数据据来来进进行行评评价价，而而不不象象工工厂厂机机器器噪噪声声那那样样，只只需需测测定定少少量量A声声级级并并计计算算能能量量平平均均
12、值值即即可可。因因此此要要接接受受统统计计的的方方法法，以以同同一一声声压压级级出出现现的的概概率率或或累累积积积积分分分分布布概概率率来来评评价价。Ln表表示整个时间内有示整个时间内有n%的时间超过某一声级。的时间超过某一声级。L10 在在整整个个时时间间内内有有10%的的时时间间超超过过的噪声级。相当于噪声峰值。的噪声级。相当于噪声峰值。L50 在在整整个个时时间间内内有有50%的的时时间间超超过过的噪声级。相当于噪声平均值。的噪声级。相当于噪声平均值。L90在整个时间内有10%的时间超过的噪声级。相当于噪声本底值。明显L10L50L90。计算方法有二种：画正态分布曲线图,由图求得。将时间
13、等分后分别读取的声压级n个数据从大到从排列，第n/10个数据为L10；第n/2个数据为L50；第9n/10个数据为L90。若噪声级符合正态分布，则等效声级：Leq=L50+d2/60其中d=L10L90 噪声污染级LNP=Leq+KK为非稳态噪声的影响。Leq为等效连续声级。为同一过程中瞬时声级的标准偏差。K为临时性常数，取值2.56。昼夜等级声级定义：Ldn=10lg1/2416100.1Ld+8100.1(Ln+10)式中：Ld：白天(6:0022:00)的等效声级；Ln：夜间(22:006:00)的等效声级；由于夜间噪声比白天对人的干扰更大，所以加上10dB。三、噪声测量仪器声级计是一种
14、有主观性的电子仪器。它在将声信号转换成电信号时，模拟了人耳对声波反应速度的时间特性；对凹凸频声音具有不同灵敏度；对不同响度变更频率特性的强度特性。声级计可分为0、1、2、3型声级计，它们的精度分别为0.4、0.7、1.0、1.5dB。四、噪声标准我国颁布了环境噪声标准，列在p360表7-3、表7-7、表7-8、表7-9、表7-10、表7-11。每天在80dB下工作8小时不会损害听力。而在85dB和90dB下工作8小时，耳聋的可能性分别为8%和15%。为了爱护劳动者的健康，国家的企业标准规定了不同噪声下的最长工作时间。并用噪声剂量进行度量。噪声剂量定义：D=Ti实际/Ti标准Ti实际：在i级噪声
15、中的实际暴露时间。Ti标准：在i级噪声中标准允许暴露时间。D1超过平安防护标准。例：工人每h暴露5次于96dB中，每次6min；4次106dB，每次0.75min。表7-9标准：96dB暴露时间2h、106dB下暴露时间0.87h；每天工作应小于多少小时？解：设每天工作应小于x小时D=T实际1/T标准1+T实际2/T标准2=(56x/60)/2(40.75x/60)/0.87D1解得：x3.25h五、噪声监测(四)测点布置1.城市区域环境噪声监测在任何现场进行噪声测量时，都应留意气候和环境的影响。户外测量时应无雨、雪；风力3级，大于5级不能测量。气温不能太高，高原地区还要留意气压的影响。(1)
16、网格测量法将市区划分占500500m的很多网格,测点设在网格中心。中心点若不合适(如有水面、建筑物等),可移至旁边。网格数应100个。市区面积小,可按250250m划分网格。测量参量一般是确定时间间隔(3s或5s)的A计权声压级瞬时值。它每一个点连续测100个或200个的噪声分布(昼、夜应均有)。由于噪声是无规则的，所以测量结果要用统计值或等效声级表示。即计算L10、L50、L90、Leq和(标准偏差)。Leq每相差5dB(A)为一个等级，进行区域环境噪声污染图的绘制。(2)定点测量法(3)城市交通噪声监测在每二个路口之间的交通线上选择1个测点，设在人行道上，离马路20cm,与路口距离50m，
17、应避开非交通噪声污染源。此点则可代表二个路口之间、该路段的交通噪声。在测点上，每隔5s读1个A计权声级瞬时值，连续读200个，并登记机动车辆的流量(辆/h)。200个数据从大到小排列，求出L10、L50、L90。Leq=10lg(100.1Li)23即：Leq=L50+d2/60其中d=L10L902.工业企业噪声监测法传声器位置：操作人员的耳朵位置。监测点：各处A声级差3dB，将车间分为若干区域，任二区域间A声级差应3dB，区域内0.1Bq/L，就需对放射粒子的核素进行鉴定和测量。测量方法如下：取体积V的水样，滤去水中悬浮微粒。每100mL水样中加0.25mL浓H2SO4，蒸发至水样体积为1
18、020mL。将上述浓缩后的水样转入蒸发皿，渐渐蒸干。若样品中不含131I等易挥发组分，将上述蒸干后的样品在350oC以下灰化30min。灰化后样品移至测量盘中，铺成薄层。用ZnS闪烁体计数器先对空盘测量本底(nb次/min)，然后再测量样品(nc次/min)。对放射源标准样硝酸铀酰进行测定，可得到1Bq=ns次/min。由计算式Qa=(ncnb)/(nsV)(Bq铀L-1)(2)水样的总比活度的测定的测定和测总一样。计数器用盖革计数管。放射源标准样选择40K。40K标准源可选用氯化钾或碳酸钾制备。40K的自然丰度只有0.0119%，放射性比度3.1107Bq/g(K)，放射率为28.3粒子/(
19、gs)和3.3射线/(gs)。40mL水样，加Na2CO3调至碱性。水样蒸馏至干，收集蒸馏液。闪烁液的配制：1L二恶烷溶解120g萘、4.00g二苯1,3氧氮杂茂(PPO)、0.05g1,4二2(5苯基)1,3氧氮杂茂苯(POPOP)，摇匀。*在液体闪烁瓶中加16mL闪烁液和4mL蒸馏液，混匀。取4mL纯净水，按*制备空白试样。4mL已知氚含量的水，按*制标准样。将空白样、标准样和试样置暗处3h，测试各样的放射性。检测效率=(ncnb)/Anc：试样计数，次/min；nb：空白计数，次/min；A：标样氚的活度，次/(minBq)。水样中氚的放射性：Q=(ncnb)/(460)Bq/mL2.2.