噪声污染监测 课件《环境监测》同步教学

第七章物理污染监测技术【学习目标】1.了解环境物理污染的概念、分类及主要物理污染的危害；2.掌握噪声的物理特性及主客观量度方法，会使用声级计监测环境噪声；3.了解电磁辐射测定仪的分类和使用方法，掌握一般环境电磁辐射污染监测方法；4.了解热污染的来源、危害和水体热污染监测方法。【必备知识】1.物理污染、噪声污染、电磁辐射污染和热污染的含义。2.噪声物理特性量度及主观评价的主要指标、噪声叠加与相减计算方法、声级计操作方法、和环境噪声监测方法；3.一般环境电磁辐射监测。【选修知识】1.物理污染的分类和主要物理污染的来源及危害；2.声环境质量标准、噪声客观物理度量量与主观评价指标之间的数值关系、等响曲线、计权网络、厂界噪声和交通噪声监测方法；3.电磁辐射监测仪器的分类及用法；4.水体热污染监测方法。【项目引导

】项目：环境噪声的监测教学引导：随着城市化进程的加快，噪声、电磁辐射和热等物理能量超标（物理污染）越来越多，特别是以交通噪声为代表的物理污染越来越严重。研究发现，当噪声强度达到90分贝时，人的视觉敏感性下降，识别弱光的反应时间延长；达到95分贝时，有40%的人瞳孔放大，视模糊；而达到115分贝时，多数人的眼球对光亮度的适应性有不同程度的减弱。对于你所处的环境，其噪声情况如何，是否已经影响到人们正常的生活工作秩序，通过学习，选定一区域，制定监测方案，并对噪声污染状况进行评价。【课前思考题】1.什么是物理性污染？常见的物理性环境污染有哪些类型？2.什么是噪声？噪声污染的来源及危害有哪些？如何监测？3.什么是电磁辐射？电磁辐射污染的来源及危害有哪些？如何监测？4.什么是热污染？热污染的来源与危害有哪些？如何监测？第二节噪声污染监测一、噪声的来源与分类（一）噪声的来源1.交通运输噪声源2.工业噪声源3.建筑施工噪声源4.社会生活噪声源（二）噪声的分类1.

机械噪声是指固体振动产生的，通常是机械部件发生撞击、摩擦和交变机械应力作用下金属板、轴承、齿轮等发生振动形成的。

如织布机、球磨机、剪板机和火车车轮滚动等产生的噪声。2.空气动力噪声是指由于高速气流和不稳定气流与物体相互作用，或是因气体在流动过程中产生涡流而发出的噪声。

如通风机、鼓风机、空气压缩机、喷气式飞机和汽笛产生的噪声，发电厂或化工厂高压锅炉排气放空时产生的噪声。3.电磁噪声是指由于电磁场脉动、磁致伸缩、变压器结构、电源频率脉动等引起电气部件振动而产生的噪声。如整流器、电机、变压器等设备产生的噪声。

此外，还可根据噪声随时间的变化情况不同，分为稳态噪声和非稳态噪声

根据噪声的空间分布形式不同，分为点声源噪声、线声源噪声和面声源噪声。二、噪声的危害及标准（一）噪声污染的危害

1.

对听力的影响长期在强噪声环境下工作，人的听力将会受到影响，甚至损伤而失聪。据ISO组织研究，80dB以下工作不致耳聋，80dB以上，每增如5dB噪声性发病率增加10%。2.噪声对心理的影响

噪声对人的心理影响主要表现为，吵杂的噪声使人产生厌恶、烦恼情绪，精神不易集中，影响工作效率，降低睡眠质量、妨碍正常休息等。3.对生理的影响

人暴露超高强度噪声环境中，会发生急性外伤，引起鼓膜破裂流血、螺旋体剥离而失聪。

长期在强噪声环境中工作的工人，可能导致听力、神经系统、心血管系统和消化系统等功能受损伤，甚至诱发耳聋、高血压和心血管病疾病。4.对睡眠的影响

连续噪声可以加快熟睡到浅睡的回转，使人熟睡的时间缩短，突然的噪声可使人惊醒。一般40dB的连续噪声可使10%的人受到影响，70dB时可使60%的人受影响，突然噪声达40dB时，使10%的人惊醒，60dB时，使70%的人惊醒。5.对交谈、思考和工作的影响

噪声能掩蔽谈话声音、影响正常交谈。

噪声能打断人们的正常思绪、干扰思考成果，能掩蔽警报信号、分散工作人员注意力影响生产安全。（二）噪声标准噪声标准是对不同环境条件规定的最大允许噪声级，是对各种噪声源进行管理和控制的依据。我国现行的噪声标准分为声环境质量标准、噪声排放标准、产品噪声标准和噪声监测规范方法标准四大类。1.声环境质量标准现行的《声环境质量标准》（GB3096-2008）是对《城市区域环境噪声标准》（GB3096-93）和《城市区域环境噪声测量方法》（GB/T14623-93）的整合和修订，因而既是声环境质量类标准，也是噪声监测规范方法标准。标准把声环境功能区分为五种类型，再规定了各类声环境功能区环境噪声限值。0类区是指康复疗养区等特别需要安静的区域。1类区是指以居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计和行政办公为主要功能，需要保持安静的区域。2类区是指以商业金融、集市贸易为主要功能，或者居住、商业和工业混杂的需要维护住宅安静的区域。3类区是指以工业生产、仓储物流为主要功能，需要防止工业噪声对周围环境产生严重影响的区域。4类区是指交通干线两侧一定距离，需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的区域，包括4a类和4b类两种类型；4a类为高速公路、一二级公路、城市快速道、城市主次干路、城市轨道交通地面段及内河道等交通干线两侧区域；4b类为铁路干线两侧区域。2.噪声排放标准工业企业厂界环境噪声排放标准（GB12348-2008）社会生活环境噪声排放标准（GB22337-2008）建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）铁路边界噪声限值及测量方法（GB12525-90）机场周围飞机噪声环境标准（GB9660-88）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）规定了工业企业和固定设备厂界环境噪声排放限值及其测量方法，适用于工业企业、机关、事业单位和社会团体的对外环境噪声排放的管理、评价及控制。《社会生活环境噪声排放标准》（GB22337-2008）规定了营业性文化娱乐场所和商业经营活动中可能产生环境噪声污染的设备、设施边界噪声排放限值和测量方法，用于营业性文化娱乐场所和商业经营活动中使用的向环境排放噪声的设备、设施的管理、评价与控制。建筑施工场界噪声限值（GB12523-90）规定了不同施工阶段与敏感区域响应的建筑施工场地边界线处的噪声限值。不同施工阶段建筑施工场边界30m处的噪声级限值见表7.6。

3.产品噪声标准摩托车和轻便摩托车定置噪声排放限值及测量方法（GB4546-2005）和摩托车和轻便摩托车加速行驶噪声排放限值及测量方法（GB16169-2005）三轮汽车和低速货车加速行驶噪声排放限值及测量方法（GB19757-2005）汽车加速行驶车外噪声排放限值及测量方法（GB1495-2002）和《汽车定置噪声限值》（GB16170-1996）4.噪声监测规范方法标准上述涵盖的噪声监测规范方法的标准；还包括《机场周围飞机噪声测量方法》（GB/T9661-88）和《声屏障声学设计和测量规范》（HJ/T90-2004）三、噪声的物理特性与主观评价（一）噪声的物理特性及量度1.噪声的频率、波长和声速噪声频率f：指声源在1秒钟内振动的次数，单位为赫兹(Hz)。周期T：声源完成一次振动所经历的时间，单位为s，T=1／f。波长λ：声波沿传播方向振动一个周期所传播的距离，或在波形上相位相同的相邻两点间的距离称，单位为m。声速c：声音每秒传播的距离，单位m／s。声速与传播声音的媒质和温度有关常温下空气中的声速为345m／s。频率、波长和声速三者的关系是：2.声功率、声强和声压声功率W：是指声源在单位时间内所发射的声能，单位为瓦(W)。声强I：指单位时间内声波通过垂直于声波传播方向单位面积的声能量，单位为W／m2。声压P：是指由于声波存在而引起的压强增量。声波是空气分子有方向、有节律的运动，其在空气中传播时形成压缩和稀疏交替变化，所以压力增值是正负交替的。有效声压：实际声压的均方根值，总是正值，单位为Pa。3.分贝、声级和声级计算1）分贝定义为两个相同的物理量(例如A和A0)之比取以10为底的对数并乘以10(或20)。2）声级3)噪声的叠加两个以上的独立声源作用于某一点，产生噪声的叠加，则该点的噪声级按式7.7计算。4）噪声相减当噪声源排放强度测量中碰到背景噪声干扰测定时需要从实测噪声值中扣除背景噪声值，即噪声相减。如果假设某机器在运行时测得噪声值为LP1，未运行时测得噪声值为LP2，该机器运行时的噪声强度为LP，则：（二）噪声的主观评价1.响度和响度级1）响度：是人耳判别声音由轻到响的强度等级概念，不仅取决于声音的强度(如声压级)，还与其频率和波形有关。

响度一般用“N”表示，单位为“宋”。1宋定义为人耳对声压级为40dB、频率为1000Hz，且来自听者正前方的平面声波产生的听觉强度。其他声音听起来比这个声信号大n倍，则该声音的响度为n宋。2）响度级规定1000Hz纯音声压级的分贝值为其响度级的数值。任何其他频率声音的响度级数值为，调节1000Hz纯音强度使之听起来与这个被测量声音一样响时的声压级分贝值。响度级一般用“LN”表示，单位为“方”。3）等响曲线利用与基准声音比较的方法，可以得到人耳听觉频率范围内一系列响度相等的声压级与频率的关系曲线，即等响曲线，见图7.3。分析图7.3等响曲线发现，同一等响曲线上不同频率的声音，听起来一样响，而声压级却是不同的。4）响度N与响度级LN的关系2.计权声级为使噪声测量仪器对被测声信号的响应值类似人耳听觉对声音频率的响应特性，在测量仪器中设置了一套电学滤波器对某些频率的声信号进行衰减处理，这种特殊滤波器被称作计权网络。通过计权网测得的声压级已不再是客观物理量意义上的声压级，而是计权声级，简称声级。A权网络是效仿40方等响曲线的频率特性，对低频有较大的衰减；B网络是效仿70方等响曲线，对低频有一定的衰减；C网络是效仿100方等响曲线，对各种频率的声音基本不衰减，测得读数代表总声压级；D网络是对噪声参量的模拟，专用于飞机噪声测量。由于人们发现用A权声级评价噪声对人体危害与用复杂计算方法所得的评价结果基本一致，所以A权声级最为常用。一般A权声级以LpA或LA表示，其单位用dB（A）表示。3.噪声的评价参数1)等效连续A声级等效连续A声级,简称等效声级，是指在规定测量时间T内A声级的能量平均值，用“LAeq,T”或“Leq”表示，单位为dB（A）。2)累计百分声级“LN”通常是指监测时间段一定比例的累积时间内A声级的最小值，单位为dB（A）。最常用的累积百分声级是L10、L50和L90，其含义分别为：L10——测量时间内有10%的时间噪声A声级超过的值，相当于噪声的平均峰值；L50——测量时间内有50%的时间噪声A声级超过的值，相当于噪声的平均中值。L90——测量时间内有90%的时间噪声A声级超过的值，相当于噪声的平均本底值。如果无规则的噪声测量值在统计上符合正态分布，则等效连续A声级LAeq,T与累积百分声级（统计声级）LN之间存在下关系：

3）昼夜等效声级“Ldn”即在夜间测得的等效声级上加10dB后再与昼间等效声级作能量平均。昼夜等效声级Ldn的计算公式为：4）噪声污染级“LNP”四、噪声测量仪器（一）声级计1.声级计工作原理声级计主要由传声器、放大器、衰减器、频率计权网络及有效值指示表头等组成，见图7.4。其工作原理是：声信号通过传声器将被换成电信号，再经放大器放大、计权网络处理和有效值检波器检波后进入指示仪表输出相应的声级读数。2.声级计分类（二）噪声频谱分析仪在精密声级计上配以倍频程滤波器即成为噪声频谱分析仪（见图7.5），便可对噪声进行频谱分析。常用的频谱分析仪多设十个“档”（中心频率）即：31.5、63、125、250、500、1K、2K、4K、8K和16K（Hz）。（三）噪声级分析仪在声级计中配置信号自动处理、存贮和输出系统，便构成了噪声级分析仪。可与由计算机连接，实现噪声监测取样时间确定、量程切换、实时测定、数据处理和结果存贮输出等过程的自动化控制，可直接测量并输出A/C计权声级、累计百分声级LN、等效声级Leq和昼夜等效声级Ldn等指标，若外接倍频程滤波器也可进行噪声频谱分析。五、噪声监测方法（一）环境噪声监测1．测量仪器要求2型及2型以上精度的积分平均声级计或环境噪声自动监测仪，性能需符合GB3758和GB/T17181的规定，并定期校验。测量前后要用声校准器校准测量仪器，其示值偏差不得大于0.5dB，否则测量无效。测量时传声器应加防风罩。2．测点条件选择①一般户外测点，应设在距离任何反射物（除地面外）至少3.5m以外、距地面1.2m以上处。必要时可置于高层建筑屋顶上，以扩大监测受声范围。使用监测车辆时，传声器应固定在车顶部1.2m高度处。②噪声敏感建筑物户外测点，一般设在距噪声敏感建筑物外墙壁或窗户1m外、据地面高度1.2m以上处。③噪声敏感建筑物室内测点，应设在距离室内墙面和其他反射面至少1m、距窗户约1.5m、距地面高度1.2～1.5m处。3．气象条件无雨雪、无雷电风速在5m/s以下。4．监测方法1）声环境功能区监测方法①0～3类声环境功能区普查监测。将要普查监测的某一个声环境功能区划分成多个等面积大小正方格，网格要完全覆盖被普查区域，且有效网格总数应多于100个。测点应在每个网格的中心，测点条件为一般户外测点条件。②4类声环境功能区普查监测在每个典型路段对应的4类区边界上（4类区内无噪声敏感建筑物时）或第一排噪声敏感建筑物户外（4类区内有噪声敏感建筑物时）选择1个测点进行噪声监测。测点应与站、场、码头、岔路口及河流汇入口相隔一定距离，以避开这些地点的噪声干扰。2）噪声敏感建筑物监测方法测点一般设于噪声敏感建筑物户外，只能在室内监测时应打开所有门窗，并采用较该噪声敏感建筑物所处声环境功能区对应环境噪声值低10dB（A）的值作为评价依据。测量应在周围环境噪声源正常工作条件下进行，并视噪声源的运行工况分昼夜两个时段连续进行。5.测量记录记录内容主要包括：日期、时间、地点及测定人员；使用仪器型号、编号及校准记录；测量时间内的气象条件(风向、风速、雨雪天气等)；测量项目及测定结果；测点示意图；声源及运行工况说明；备注等。（二）交通噪声监测方法测点应选择在交通干线两路口之间离路口距离应大于50m处的人行道上（离机动车道路沿20cm位置），以此测点的噪声值代表两路口间的该路段噪声级。一般在昼间正常工作时段测量，每隔5s读取各测点噪声的瞬时A声级值，连续读数200个，同时记录车流量(辆/小时)。将200个数据从小到大排列，第20个数为L90，第100个数为L50，第180个数为L10，并根