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开 题 报 告1结合毕业设计(论文)课题情况,根据所查阅的文献资料,每人撰写2000字左右的文献综述文 献 综 述 一、立题依据在建筑工地上,噪声和扬尘对人的健康危害巨大,因此需要严加监控。 在建筑工地噪声的危害主要有以下三种:1、职业性耳聋:呈浙进性听力减退,直到两耳轰鸣和听觉失灵。2、爆炸性耳聋:是指一次高强度的噪声,(往往大于130-160dB)引起的听觉损伤,表现为鼓膜损伤,以及拌有脑震荡等。3、噪声对人及其他系统的影响,除上述影响外还可能引起植物神经紊乱,胃肠功能紊乱等。噪声可以引起听力减退,这种减退是渐进性的,人初期进入噪声环境中,常感到听力减退、烦恼、难受、耳鸣等,少数人可能有前庭症状,如眩晕、恶心或呕吐,这些症状在脱离噪声环境后即可缓解或消除,上述症状又复出现且随时间的延长症状加重,逐渐出现听觉疲劳,如两耳轰鸣、听觉失灵、发生听力丧失,成为噪声聋。 噪声除影响听力减退外,还可能引起高血压、心脏病等,噪声还会分散人们的注意力,所以往往造成各种意外事故的根源。 扬尘,即工地粉尘,在建筑工地上的PM2.5超过80%都是扬尘,扬尘的危害实际上颗粒物对健康的影响,本质上讲是颗粒物表面吸附的各种化学物质对健康的影响,比如吸附了致癌物就有致癌效应,吸附了二恶英就有生殖危害,要是吸附了重金属就有重金属的危害,关键是要看吸附了什么东西。“扬尘,工地上的PM2.5对人体的伤害是一个长期过程,它的影响不是一两天或几个月就可以表现出来的。首都医科大学附属北京朝阳医院呼吸与危重症医学科王臻教授透露,PM2.5对呼吸系统的影响最直接。每到冬季灰霾天,医院呼吸科门诊的就诊量就会明显增加。相反,一场大雪过后,医院里不仅感冒患者减少,许多有呼吸系统疾病的患者病情也有不同程度的缓解。这是因为下雪会过滤可吸入颗粒,起到净化空气的作用,所以大家通常都会觉得雪后的空气尤其清新。 另外,附着了重金属和多种致病菌的有害颗粒进入人体后,可以通过人体的循环系统渗入血液,对包括心脏、血管在内的器官造成损害。开 题 报 告 二、课题研究的意义 传统建筑工地扬尘及噪声监控系统主要采用有线通信技术(串行总线技术、现场总线技术等)进行通信。这种系统虽然具有设备互操作性好、抗干扰能力强等优点,但存在稳定性差、可靠性低、部署困难、扩展不灵活、安装及运行维护成本高等不足,从而极大地限制了其在建筑工地检测的推广应用。基于物联网技术的建筑工地扬尘及噪声监控系统具有精度高、能耗小、经济性好、安装方便、扩展灵活、稳定性与可靠性强等优点,可以有效克服传统建筑工地扬尘及噪声监控系统的各种缺陷,实现扬尘及噪声内的实时、精确、远程和自动监控,满足建筑工地检测的不间断性的需求。 三、国内外对扬尘及噪声监测的发展和趋势 扬尘监测:PM2.5中有大部分是扬尘,所以监测扬尘即监测PM2.5,2011年12月21日,中国环境保护部部长周生贤在“2012年全国环保工作会议”上表示,“必须抓紧修改完善,增加PM2.5检测指标,尽力争取早发布。2012年在京津冀、长三角、珠三角等重点区域及直辖市和省会城市开展PM2.5检测充分说明国家对于PM2.5超标的重视,周生贤还强调,必须建立区域大气环境质量预报系统等方式控制PM2.5。国家对于PM2.5的重视使得减轻PM2.5的外患成为可能。2012年10月11日,国家环境保护部副部长吴晓青表示,新的环境空气质量标准颁布后,环保部明确提出了新标准实施的“三步走”目标。截至目前,全国已有195个站点完成PM2.5仪器安装调试并试运行,有138个站点开始正式PM2.5监测发布数据。迄今为止,PM2.5的污染情况不容乐观,所以了解其污染现状、污染变化规律、污染类型,判明主要污染源并制定切实可行的防治措施,改善人气环境质量,改善居住环境,降低相关疾病的发病率,减轻社会和家庭的医药费用负担,提高生活质量都具有理论指导意义。 目前而言,自动化PM2.5监测技术主要包括射线法、微量振荡天平法和重量法。开 题 报 告最主要用的是射线法监测原理:射线法是利用射线发生源产生射线透过采集有灰尘的滤膜,以PM2.5颗粒物对射线的吸收程度来测定颗粒物的浓度。这种测定方法假定仪器校准使用的标准膜片的材质与所采集颗粒物的成分相同,测量时根据吸光程度换算出最终数据。但是由于在实际测量过程中,由于标准膜片与实际情况往往并不相同,其测量的准确性不仅与采样流量有关,还受颗粒物成分的影响。具体做法是将PM2.5收集到滤纸上,然后照射一束射线,射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减,衰减的程度与PM2.5的重量成正比,根据射线的衰减就可以计算出PM2.5的重量,这种方法可实现自动连续监测。 射线法PM2.5颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、样品动态加热系统、采样泵和仪器主机组成。 一般还用的是微量振荡天平法 监测原理:微量振荡天平法将采集有灰尘的滤膜用于振荡,由于振荡原件振荡的频率是由振荡的物理的特性、参加振荡的滤膜质量和沉积在滤膜上的颗粒物质量决定,因此通过测定系统振荡频率的变化可测得对应的颗粒物浓度。由于微量振荡天平法使用了采样管加热技术将水气化,而在实际测量过程中,部分挥发性颗粒物也会随之被气化,从而造成其测定值偏低,因此在微量振荡天平法中增加了一个用于增加收集挥发性颗粒物的纠正配件FDMS,从而一定程度保证了测量的精确性。监测方法:微量振荡天平法PM2.5颗粒物监测仪由PM10采样头、PM2.5切割器、滤膜动态测量系统、采样泵和仪器主机组成。流量为每小时1m3的环境空气样品经过PM10采样头和PM2.5切割器后成为符合技术要求的PM2.5颗粒物样品气体。样品随后进入配置有滤膜动态测量系统的微量振荡天平监测仪主机。在主机中测量样品质量的微量振荡天平传感器主要部件是一支一端固定另一端装有滤膜的空心锥形管,样品气流通过滤膜,颗粒物被收集在滤膜上。除此之外还有重量法重量法是指将PM2.5直接截留在滤膜上,然后用天平称重。滤膜并不能把所有的PM2.5都收集,一些极细小颗粒还能穿过滤膜。但只要滤膜对于0.25m以上的颗粒截留效率大于99%,就算合格。所损失的极细小颗粒物对的重量贡献小,对结果影响不大。开 题 报 告滤膜称重法测定的是颗粒物的绝对质量浓度,它的原理简单、测定数据可靠、测量不受颗粒物的形状、大小和颜色等的影响,但是在测定的过程中,操作繁琐、费时、采样仪笨重、噪声大,且不能立即给出测试结果。重量法是最直接最可靠的方法,是验证其他方法是否准确的标杆。然而重量法需要人工称重,程序比较繁琐而费时。因此,这种方法及仪器多应用于进行单点、某时间段内的采样与监测,为大气污染调查研究提供数据。噪声监测:“九五”期间,我国的环境保护事业有较大的发展,环境保护的总目标也已确定:力争控制住环境污染恶化的头,部分城市的环境质量要有所改善。要实现这一目标,要保证全国城市环境污染噪声污染逐步有所缓解,国控城市声环境质量有所改善,环境噪声监测工作必须跟 环境噪声管理的需要,调整或重新确定环境噪声监测技术路线是十分必要的。国外环境噪声监测工作是伴随着环境质量恶化的过程而开展的,一般而言,西方发达国家的典型噪声调查约早于我国20年左右,而大规模的噪声监测工作约早于我国10年。20世纪60年代以后,西方国家环境污染日趋严重。世界上相当多的国家相继开展了城市噪声普查,并作为例行的环境监溟0项目来进行。20世纪70年代以后,国外大多将精力集中到噪声的预测预报方面,常规监测主要由自动监测系统完成。国外环境噪声监测布点方法为:测量位置的合理选择是保证监测结果科学性和代表性的先决条件。自20世纪60年代普遍开展环境噪声监测以杰,大多采用等间隔布点方法,即在道路两侧按一定距离布点,或在城市范围内按一定面积布点,这个方法,至今仍然是多数国家规定的标准测量方法,我国亦采用这种方法。在道路交通噪声的监测布点中先后采用了两种布点方法,一是等距离布点方法,另一种方法是按道路的自然路段布点,要每一自然路段中选择一个测点。这种布点方法能较客观的反映一条道路或整个道路系统的噪声水平目前,绝大多数国家均采用按自然路段布点法。国外环境噪声监测仪器的研究、开发和应用为:国外的环境噪声监测仪器目前已经能够做到自动测量,自动数据处理,信息自动传输,信息网络互联,监测信息共享-f扫于计算机的应用,噪声监测信息的处理,加工和评价,均已达到较高的水平。开 题 报 告 在20世纪60年代以前,世界各国测量环境噪声仍使用电子管的实验室仪器;20世纪70年代以后,小型化的噪声测量仪器得到开发,经过多年的开发和改型,从指针式人工读数声级计发展到数字式声级计,功能上也从单纯的测量瞬时声级发展到测量等效连续声级LEP,脉冲声级u,累积百分声级LN,噪声暴露级LEP等多个参量。此外。在户外环境噪声测量方面,还开发了多种供现场频率分析,时间特性分析,现场实时分析,现场磁记录等仪器。 我国开展环境噪声监测的历史:早在20世纪60年代,在著名声学专家马大猷先生的主持下,中国科学院声学研究所举办了第一期全国噪声训练班、1979年,原国务院环境保护领导小组办公室在湖南衡阳举办了环境保护系统第一次噪声监测与控制培训班,为环境保护系统培养了首批噪声监测人员。1982年我国制定了城市区域环境噪声标准(GB3096-82)和城市环境噪声测量方法(GB3222-82)。中国环境监测总站组织有关部门制定了我规范(噪声部分) 我国环境噪声监测布点方法和采样技术:我国环境噪声监测布点根据不同的测量内容选用不同的布点方法。监测道路交通噪声时,按自然路段布点;对区域环境噪声,在测量区域内按等面积网格法均匀布点;功能区噪声定期监测,在每一功能区内,选择功能特征明显,代表性强的位置布设个测点,进行昼夜24小时连续监测。我国的环境噪声采样技校术主要取决于所用噪声监测仪器的性能,在早期,主要使用指针式声级计监测,随着噪声测量仪器性能的不断完善,多种具有数据存贮和数理统计的声级计逐步应用于环境噪声监测领域。我国环境噪声监测仪器的研究,开发和应用:早在20世纪60年代,我国就开始生产指针式人工读数声级计,体积大,精度低,动态范围小,测量误差大。20世纪80年代中期,研究开发有数据自动采集,存贮,处理功能的环境噪声自动监测仪。到20世纪90年代初,环境噪声监测仪器进一步追求小型化、便携,多功能。我国环境噪声评价方法:我国噪声评价量与国际标准和大多数国家标准一样,采用计权等效连续噪声级LEP为基本评价量,按照能量叠加原理,将起伏不定的环境噪声进行时间序列的平均。同时模拟人耳的听觉特性加以频_率计权。在区域环境噪声评价中辅以累积百分声级LN。昼夜等效声级LD,在道路交通噪声评价中辅以交通噪声指开 题 报 告数TNI等参量进行评价。航空噪声的评价采用国际上通用的计权等效连续感觉噪声级WECPNL进行评价。 我国环境噪声监测体系:我国建立了三级环境噪声监测网络体系,即国家级,省级和城市级。我国控环境噪声监测网络是1986年确定的,国控环境噪声网络站的选择是按照当年由国务院环境保护领导小组办公室(国家环保局的前身)所确定的钱国环境保护重点城市作为国家控制的环境噪声监测网络站,包括省会城市,沿海开放城市,风景旅游城市和历史文化名城。省级环境噪声监测网络一般由省辖市和县级市环境监测站组成,部分省份还包括县城和建制镇。城市环境监测站组织市辖区,县监测站和有关行业,监测站组成城市环境噪声监测网络,进行道路交通噪声,区域环境噪声,功能区域声的监测和噪声源监测。 我国环境噪声监测技术存在的主要问题:a、监测频次低,数据代表眭差;b、大多数监测
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