《物理性污染檢測》分為十章,介紹了物理性環境污染,即噪聲、環境放射性和電磁輻射的監測。本教材在編寫過程中,力求反映目前的物理監測現狀,注意知識與理論適度,著重強調實踐性。《物理性污染檢測》為高職高專環境監測專業及環境類其他各專業的教材,也可作為大中專院校環境保護、環境衛生等相關專業的人員培訓及職業資格考試的培訓教材。
聲、光、電、熱是人們再熟悉不過的幾種物理現象,電磁波、放射性也在人類的物質文明中扮演重要角色,社會發展與經濟建設離不開這些物理現象,這已是不爭的事實。然而,當這些物理因素過量時,它們便成了危及人類健康的污染因素,如:嘈雜的聲音(噪聲)會干擾人們的睡眠、休息、學習、工作和交談,強噪聲會導致耳聾;有的礦工由于長期使用風鉆一類的工具會出現手指冰涼、蒼白、無血色的癥狀,這就是振動病;強烈的電磁輻射尤其是微波輻射能使人植物神經功能紊亂,產生頭痛、食欲不振、動作遲鈍、記憶力減退等癥狀;強光會刺激人眼,出現紅腫;放射性能使人產生白血病、白內障、腫瘤等,還可發生遺傳效應,影響子孫后代。這些就是環境物理性污染。物理性污染是一種能量傳遞與吸收性污染,它與化學性、生物性污染不同,物理性污染是局部性的,其污染在環境中不會殘留物質,隨污染源撤銷而消失。
物理監測是一門綜合性很強的課程,涉及物理學的多個分支和生理學、心理學、醫學、社會學、管理學等學科。物理監測就是對環境中物理性因素的污染程度進行監測,并根據國家有關標準作出環境質量評價,為有關部門、有關單位選擇環境保護措施、作出環境保護決策提供真實、可靠的依據。
本教材在編寫過程中,力求反映目前的物理監測現狀,注意知識性與理論性適度,著重強調實踐性;著眼于培養學生的實際操作能力和職業崗位的適應能力。全書分為十章,主要內容涉及噪聲、放射性和電磁輻射三大板塊。全書由劉鐵祥、鄒潤莉、劉艷霖、王勇波編寫。在編寫過程中得到了姚運先教授和賀小鳳教授的指導,在此謹致感謝。
限于編者水平和經驗,教材中難免存在疏漏和不足,敬請讀者提出建議和修改意見。
第一章 噪聲概述
第一節 噪聲及其危害
一、噪聲
二、噪聲的危害
第二節 環境聲學的研究內容
一、噪聲污染規律
二、噪聲評價方法和標準
三、噪聲控制技術
四、噪聲測試技術和儀器
五、對人體的影響和危害
第二章 聲波的基本性質及其傳播規律
第一節 聲波的產生及描述方法
一、聲波的產生
二、描述聲波的基本物理量
第二節 聲波的基本類型
一、平面聲波
二、球面聲波、柱面聲波
三、聲線
四、聲能量、聲強、聲功率
第三節 聲波的疊加
一、相干波和駐波
二、不相干聲波
三、聲音的頻譜
第四節 聲波的反射、透射、折射和衍射
一、垂直入射聲波的反射和透射
二、斜入射聲波的入射、反射和折射
三、聲波的散射與衍射
四、聲像
第五節 級的概念
一、分貝的定義
二、聲壓級、聲強級和聲功率級
三、級的疊加
四、級的“相減”
第六節 聲波在傳播中的衰減
一、隨距離的發散衰減
二、空氣吸收的附加衰減
三、地面吸收的附加衰減
四、聲屏障衰減
五、氣象條件對聲傳播的影響
第七節 聲源的指向性
習題
第三章 噪聲的評價和標準
第一節 噪聲的評價量
一、等響曲線、響度級和響度
二、斯蒂文斯響度
三、計權聲級和計權網絡
四、等效連續A聲級和晝夜等效聲級
五、累計百分數聲級
六、更佳噪聲標準(PNC)曲線和噪聲評價數(NR)曲線
七、噪度和感覺噪聲級
八、計權等效連續感覺噪聲級LWECPN
九、交通噪聲指數
十、噪聲污染級
十一、噪聲沖擊指數
十二、噪聲掩蔽
十三、語言清晰度指數和語言干擾級
第二節 環境噪聲評價標準和法規
一、環境噪聲污染防治法
二、產品噪聲標準
三、噪聲排放標準
四、環境質量標準
習題
第四章 噪聲測試和監測
第一節 測量儀器
一、聲級計
二、頻譜分析儀和濾波器
三、磁帶記錄儀
四、讀出設備
五、實時分析儀
第二節 聲強及聲功率測量
一、聲強測量及應用
二、聲功率的測量
第三節 環境噪聲監測方法
一、聲環境功能區噪聲測量
二、道路交通噪聲測量
三、機動車輛噪聲測量方法
四、航空噪聲測量
第四節 工業企業噪聲測量
一、生產環境噪聲測量
二、機器噪聲的現場測量
三、廠界噪聲測量
第五節 振動及其測量方法
一、加速度計
二、前置放大器
三、靈敏度校準
四、振動測量儀器
習題
第五章 環境噪聲影響評價
第一節 環境噪聲影響評價的目的和意義
第二節 環境噪聲影響評價工作程序和內容
一、評價工作程序
二、評價工作方法
第三節 噪聲預測
一、預測的基礎資料
二、預測范圍和預測點布置原則
三、噪聲源噪聲級數據的獲得
四、噪聲傳播聲級衰減計算方法
五、預測點噪聲級計算的基本步驟
六、等聲級線圈繪制
第四節 公路噪聲預測
第五節 鐵路噪聲預測
第六節 機場飛機噪聲預測
第七節 工業噪聲預測
習題
第六章 噪聲控制技術概述
第一節 噪聲控制基本原理與原則
一、噪聲控制的基本原理
二、噪聲控制的一般原則
三、噪聲控制的基本程序
第二節 噪聲源分析
一、機械噪聲
二、空氣動力性噪聲
三、電磁噪聲
第三節 城市環境噪聲控制
一、城市環境噪聲源分類
二、城市規劃與噪聲控制
三、噪聲管理
四、城市綠地降噪
習題
第七章 環境放射性監測
第一節 基礎知識
一、放射性
二、照射量和劑量
第二節 環境中的放射性
一、環境中放射性的來源
二、放射性核素在環境中的分布
三、人體中的放射性核素及其危害
第三節 放射性防護標準
一、我國《放射防護規定》(GB8703-88)中的部分標準
二、其他國家和機構發布的有關環境放射性標準
第四節 放射性測量實驗室和檢測儀器
一、放射性測量實驗室
二、放射性檢測儀器
第五節 放射性監測
一、監測對象及內容
二、放射性監測方法
習題
第八章 電磁輻射的基本概念
第一節 靜電場
一、帶電物體
二、導體、絕緣體、半導體
三、電場與電場強度
四、電場中的電介質
第二節 磁場
第三節 電磁場與電磁輻射
一、交流電
二、電磁場與電磁輻射
三、周期與頻率
第四節 射頻電磁場
一、無線電波的分類
二、場區分類及其特點
三、表征公式
四、場強影響參數
第五節 電磁輻射場源
一、電磁場源種類
二、人工型輻射場源分類
三、電磁輻射污染的傳播途徑
第六節 電磁輻射的危害
一、電磁輻射對人體的影響
二、電磁干擾與電磁兼容
三、關于移動電話電磁波危害的討論
第七節 電磁輻射防護措施
一、廣播、電視發射臺的電磁輻射防護
二、高頻設備的電磁輻射防護
三、微波設備的電磁輻射防護
第九章 電磁輻射安全衛生標準
第一節 電磁輻射對機體作用的相關因素
第二節 作業場所電磁輻射安全衛生標準
一、作業場所工頻輻射衛生標準(GB16203-1996)
二、作業場所高頻輻射安全衛生標準
三、甚高頻輻射作業安全標準(GB10437-89)
四、作業場所微波輻射衛生標準(GB10436-89)
第三節 電磁輻射環境安全標準
一、世界各國射頻輻射職業安全標準限值
二、電磁輻射防護規定(GB8702-88)
三、環境電磁波衛生標準(GB9175-88)
四、微波輻射生活區安全限值(軍用標準)GJB475-8
第四節 干擾控制標準
一、工、科、醫設備使用的頻率
二、工、科、醫設備的分組與分類
三、電磁騷擾限值
第十章 電磁輻射的測量
第一節 測量方法概述
一、布點方法
二、環境條件
三、測量內容
四、測量時間
五、常用單位的換算
第二節 電磁輻射監測儀器和方法
第三節 工頻電磁場的測量
參考文獻
第一章 噪聲概述
環境聲學是研究噪聲對人們日常生活和社會活動產生各種影響的科學。自第二次世界大戰結束以來,隨著工業和交通事業的迅速發展,環境噪聲日趨嚴重。在我國一些大城市的環境污染投訴中,噪聲占了60%~70%,已經成為廣泛的社會公害。
第一節 噪聲及其危害
一、噪聲
噪聲是指人們不需要的聲音。噪聲可能是由自然現象產生的,也可能是由人們活動形成的。噪聲可以是雜亂無序的寬帶聲音,也可以是節奏和諧的樂音。當聲音超過人們生活和社會活動所允許的程度時就成為噪聲污染。
二、噪聲的危害
噪聲的危害是多方面的。比如損傷聽力、影響睡眠、誘發疾病、干擾語言交談;特別強的噪聲還會影響設備正常運轉,損壞建筑結構等。下面分別加以簡要闡述。
1.噪聲對聽力的損傷
大量的調查研究表明,由于人們長期在強噪聲環境下工作,會使內耳聽覺組織受到損傷,造成耳聾。國際標準化組織規定,聽力損失用500Hz、1000Hz和2000Hz三個頻率上的聽力損失的平均值來表示。聽力損失在15dB以下屬正常,15~25dB屬接近正常,25~40dB屬輕度耳聾,40~65dB屬中度耳聾,65dB以上屬重度耳聾。一般講噪聲性耳聾是指平均聽力損失超過25dB。在這種情況下,人與人相互間進行1.5m外的正常交談會有困難,句子的可懂度下降13%,句子加單音節詞的混合可懂度降低38%。
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