二、生产性振动和噪声

（一）基本概念

生产场所的许多运动的物体可以成为振动源。每秒钟振动 10～8000 次的物体，与人体接触，可由皮肤及肢体的振动感受器所感受而产生摇晃或抖动的感觉。每秒钟振动 20～20000 次的物体，其能量可通过空气或其他介质传播，并为人耳所接受产生声音感觉。在生产场所中振动和噪声常常同时存在， 只是由于振动源的性质及作用条件的不同，有时以振动为主，有时以噪声为主。

1. 振动 物体沿直线或弧线经过某一中心位置（或称平衡位置）的来回运动，称为振动（vibration）。与卫生学有关的振动特性参数主要有：

振幅 指振动物体离开中心位置的最大距离，振幅大小以 cm 表示。

频率 单位时间内所完成的振动次数，频率单位为赫兹（Hz），1 秒钟振

动 1 次为 1Hz。

加速度 振动体在单位时间内的速度变化叫加速度，其单位为 m/s2。振动体的速度和加速度随时间呈周期性变化，在位移为 0 时速度最大，加速度为 0；位移最大时则速度为 0，加速度最大。

机体对不同频率的振动反应不同，图 4-13 表示人体对不同频率振动的感觉阈。频率相同的振动，其加速度和振幅愈大，其危害性也大。

图 4-13 振动频率与人体感觉的关系

*1erg＝10-7J

1. 噪声 20～20000Hz 的振动在弹性介质中传播，达到人耳引起的音响感觉，称为声音；这种振动波称为声波。周期性振动所产生的声音为乐声；无规则、非周期性振动所产生的声音为噪声。目前认为凡是使人厌烦的、不需要的声音，统称为噪声。与卫生学有关的声音物理参数主要有：声压声波在空气介质中传播，对影响范围内的物体施加了一定的压力，称为声压，以 P 表示，单位为帕（Pa）。声压的大小反映声音的强度（声强）。声频引起音响感觉的声波振动的频率范围为 20～20000Hz，称为声频。低于此频率范围为次声；高于此频率范围为超声。由单一频率发出的声音为纯音；由许多频率组成的声音为复合音。噪音多属复合音。

响度人耳对声音强弱的主观感觉量度，称为响度。响度的大小取决于声压（或声强）和声频。人耳刚刚能听到的最小声强，称为听阈（Anditory threshold）；声强增加到相当程度时可使人耳产生疼痛的感觉，开始感到疼痛的声强称为痛阈（painthreshold）。痛阈和听阈之间的范围称为听域。人耳对不同频率的声音有不同的声域，1000～4000Hz 声音的听域最大。1000Hz 声音的听阈为 2×10-4μPa，痛阈为 2×102μPa。听阈是一个很重要的指标， 测定听阈是检查听觉适应、听觉疲劳及耳聋发展程度的主要手段。

响度随声强的增加而增大。但实验证明声强和响度之间不是简单的比例关系，而是对数关系。从听阈到痛阈的声强以对数量级来表示即为声强级， 单位为分贝（dB）。以 1000Hz 纯音的听阈声强为基准，定为 0dB，被测声强与基准的比值即为被测声音的声强级，其 dB 数按下式计算：

L = 10 log I (dB)

1 10

0

式中：L1——声强级（dB） I——被测声强

I1——基准声强。轻声说话声音强度级约为 40dB，普通说话声约为 60～

70dB 等。

人对声音的感觉不仅与强度有关，而且还与频率有关，即使声强相同而频率不同时，听到的音响感觉也是不同的。为使不同频率的声音所产生的音响感觉能相互比较，取 1000Hz 的标准音产生的音响感觉为基础，与之产生同样音响感觉的各种声音均以此标准音的声强级表示，称之为响度级，其单位为■（phon）。例如，频率为 100Hz、强度为 50dB 的声音，其响度与 1000Hz、强度级为 20dB 的声音相同，则前者的响度级为 20■。响度级可由等响曲级图（图 4-14）中查得。等响曲线是以听觉正常的人为对象，由实验得出。已知其声音的强度和频率，便可根据等响曲线图查出其响度级的数值。从图

4-14 可见，50～70Hz 的低频声音，强度级和响度级的差异很大；强度级超过

80dB 时，等响曲线接近于水平。

图 4-14 等响曲线图

环境中所接触到的声音，绝大部分是由各种不同频率的声音组合而成， 把各种频率由低到高进行排列，可成为一连续的频谱。为便于实际测量和分析，人为的把这一宽广的声频（16～20000Hz）范围分为几个频段，通常称为频带或频程。根据划分方法的不同，常用的有倍频程和 1/3 倍频程（表 4-9）。

表 4-9 倍频程频率范围

声级计是根据人耳的感音特性，参考等响曲线，设计“A”、“B”、“C” 等计权网络，采用几种不同类型的滤波器制成。A 网络是模似人耳对 40

纯音的等响曲线，对低频音有较大的衰减，对高频音不衰减，这正符合人耳的特性；C 网络是模似人耳对 100■纯音的等响曲线，对所有频率声音几乎都不衰减，故 C 声级可作为总声级。目前 ISO 推荐采用 A 声级作为噪声卫生评价的指标。

（二）生产性噪声

1. 生产环境中噪声的分类和主要作业 根据噪声来源可分为①机械性噪声：由于机械的转动、撞击、摩擦而产生的噪声，如织机、球磨机、电锯等发出的声音；②流体动力性噪声：由于气体压力突变或流体流动而产生的声音，如汽笛、空压机、通风、放水及冲刷等发出的声音；③电磁性噪声：由于电机交变力相互作用而产生的声音，如发电机、变压器等发出的声音。

根据噪声的作用特点可分为连续噪声及脉冲性噪声；按频率大小又可分为：低频（300Hz 以下）、中频（300～800Hz）和高频（800Hz 以上）。生产环境中实际存在的噪声是各种频率声音的混合，各个频率的声强也不相同， 组成特殊的频谱。生产性噪声多属宽频带、中高频噪声（表 4-10）。

表 4-10 某些噪声源的声级和频谱特性

接触噪声的作业种类甚多，主要工种有：使用各种风动工具的工人（如机械工业中的铆工、铲边工、铸件清理工、开矿，水利及建筑工程的凿岩工等）、纺织工、发动机试验人员、钢板校正工、拖拉机手、飞机驾驶员和炮兵等。

1. 噪声对人体的危害 生产性噪声对人体的不良影响，首先是对听觉器官的损害；同时对神经系统、心血管系统及全身其他器官功能也有不同程度的危害。

1. 听觉损害：长时间在噪声作用下，听觉敏感性下降，听阈上升可达10～15dB；但离开噪声环境后数分钟内即可恢复正常。这种现象称为听觉适应（auditory adaptation），这是人体的一种保护性反应。听觉适应有一定的限度，在强烈噪声长期作用下，听力减弱，听觉敏感性可下降 10～15dB 以上、甚至达 30dB。离开噪声环境后听觉敏感性的恢复需要较长时间，甚至需数小时，这种现象称为听觉疲劳（auditory fatigue）。听觉疲劳是病理前状态，是可以恢复的功能性变化，或称为暂时性听阈上移（temporary thresholdshift，TTS）。如在强烈噪声长期反复作用下，听觉疲劳在休息时间内也不能完全恢复，则可发展成为病理状态，出现内耳的退行性改变以及永久性听阈上移（permanent thresholdshift，PTS）。进一步形成听力损伤

（hearing impairment）和噪声聋（noise-induceddeafness）。

噪声聋：又称职业性耳聋（occupational deafness），是我国的一种法定职业病，其主要表现是听力下降。以听力计（audio meter）检查可见以4000Hz 为中心的高频听阈上升，在听力曲线图上呈现典型的 4000Hz 处呈 V 形下陷（图 4-15）并随工龄增加而加重。多

图 4-15 不同工龄工人的平均听力曲线

数学者主张 V 形下陷的原因是耳蜗底部对噪声最为敏感，而 4000Hz 的噪声在耳蜗基底膜上的相应作用部位正是在底部。动物实验证明，在噪声作用下柯蒂器（Corti’s organ）从底部开始出现退行性变，顶部的损害较晚，故早期低频听力的损害很轻或保持正常。噪声导致耳蜗病变的机制尚不完全清

楚。病变进展可分四个阶段：①听阈开始下降，柯蒂器并无形态学病变；② 毛细胞出现退行性变化、萎缩破坏；③内外毛细胞均完全萎缩消失，支持组织也开始萎缩；④柯蒂器全部萎缩消失，仅残留基底膜及被覆在上面的一层上皮细胞。有人认为听觉疲劳造成大脑皮质听觉中枢和听觉细胞的过劳和衰竭，特别是在噪声作用下，听觉细胞代谢增强，耗氧量增大，呼吸酶（如琥珀酸脱氢酶）的活性下降，影响细胞的能量代谢导致细胞变性坏死。有人则强调噪声所引起的听觉器官血管痉挛，导致柯蒂器的营养障碍所致。

急性听力损伤：又称暴振性耳聋（explosic deafness），多因爆破、火器发射或其他突发性巨响所引起。病变不仅由于强大的声压，而且更主要的是由于冲击波气压的急剧变化而引起的创伤，可导致鼓膜破裂、中耳听骨破坏、内耳组织损伤出血，甚至脑震荡。患者受振后当时即感听力完全丧失、剧烈眩晕和耳鸣，有时恶心、呕吐。轻症可部分或大部恢复，重症可致永久性耳聋。

噪声聋的诊断：①明确地接触高强度噪声的职业史；②排除其他致聋的原因，如中耳炎、药物、老年聋及外伤等；③用听力计测听，永久性听阈上移超过正常范围，即：高频纯音 3000、4000、6000Hz 任一频率听力下降≥30dB 为听力损伤，列为观察对象；500、1000、2000Hz 语言频率听力下降三者的均值≥25dB 时，为噪声聋。

国内有人建议噪声聋分级标准：听力下降 25～40dB 为轻度；41～55dB 为中度；56～70dB 为重度；71～90dB 为严重度；＞90dB 为全聋。

慢性噪声性听力损伤及噪声聋目前还缺乏有效的治疗方法，主要应加强预防及采取听力保护措施。暴振性耳聋应及时给以促进内耳血液循环和改善营养及代谢状况的药物。对鼓膜及中、内耳外伤应注意防止感染及采取对症治疗。

1. 听觉外损伤：噪声尚可引起听觉器官之外的其他系统的改变。例如疲乏无力、头痛、头胀、睡眠障碍、注意力不集中、记忆力减退等一系列神经症状。高频噪声常常引起血管痉挛、心律增快及血压增高等心血管系统的改变。有人报道噪声可使血液中白细胞增多、网状内皮系统功能改变。动物实验中观察到噪声可使肾上腺功能亢进，脑垂体前叶内嗜伊红细胞数增多，尿中 17-酮类固醇含量减少。胃肠道内消化液的分泌、肠蠕动能力，也可在噪声作用下发生变化。总之，噪声的危害是全身性的，听力损失只是一个重要方面，近来有人用噪声病这个概念，来强调噪声危害的全身性。

1. 影响噪声危害的因素：

1. 噪声的强度和频率组成：强度愈大对人的危害也愈大，一般认为 80dB 以下的噪声，听力损失率甚低，90dB 以上听力损失发生率逐渐升高，140dB 噪声作用下短期内即可造成永久性听力丧失。频率的影响也很大，通常高频噪声的危害较低频为大。

2. 噪声工龄和每天接触时间：工龄增加，噪声聋的发生率也随之增高。噪声强度愈大，则出现听力损失的时间愈短。据国内调查，在高频噪声环境中作业，听力损失（听阈上升 25～35dB）开始出现的时间：80dB 时为 10～ 15 年；100～110dB 时为 2～3 年；110～129dB 时为 1～2 年。有时噪声强度虽不太大，但作用时间很长时，也能引起听力损害。工作日内安排一定的工间休息，使工人在休息期间离开噪声环境，有利于听觉疲劳的恢复。

3. 噪声的性质：强度和频率经常发生变化的噪声比稳定噪声有更大的危

害，调查资料证明脉冲噪声更易引起听力损伤。

1. 个人防护和个体感受性：配戴防声器有一定的防护效果，可以推迟或减轻听力损伤。个人因素的差异也影响发病情况；听觉器官有其他病变时， 容易产生听觉疲劳以及噪声聋。

（三）生产性振动

1. 生产性振动的来源和主要作业在工农业生产中振动的来源和接触作业主要有①风动工具（如铆钉机、凿岩机、风铲等）作业：铆接、凿岩、清砂、喷砂等；②电动工具（如电锯、电钻、研磨机、砂轮等）作业：割锯、钻孔、研磨等；③交通工具（如内燃机车、飞机、船舶等）；④农业机械（如拖拉机、收割机、脱粒机等）作业。

常用的振动工具的振动测量参数可见于表 4-11

表 4 — 11 国产常用十一种手持振动工具振动测量结果（ m/s2 ，有效值）

倍频程 04-6

ZIQ22

伟1 台式 XM6 型铆 5KM 型XM6 型 MQ5 型 6KM 型 MQ3 型 015 型 “长春

振动源产生振动的参数受许多因素的影响，即使同一振动来源，也可随生产的性质、工人操作时所用力量的大小、作业方式而有变动。表 4-12 表明上述各因素对振动参数的影响。因此，在评价振动时，充分考虑到这些影响因素是非常必要的。

表 4 — 12 不同生产因素对铆接时振动参数的影响

1. 振动对人体的危害根据振动对人体作用范围可分为全身振动及局部振动。前者是由地板或机器操作台通过下肢对全身起作用，如拖拉机手或混凝土拌搅台操作工等所接受的振动；后者则系振动部件直接作用于人体的某一部分，如手持风动工具时，主要作用于上肢和肩关节。

1. 局部振动：局部振动首先能引起中枢及周围神经的功能改变，振动感觉减弱或消失，痛觉、触觉也常常发生改变。神经肌肉装置的兴奋性发生变化，运动和感觉时值缩短或延长，肌肉引力下降。高频率、小振幅可引起血管收缩和血压上升，甚至发生血管痉挛；低频率、大振幅的振动可使血管扩张和血压下降。振幅大而又有冲击力的振动，往往造成骨、关节的改变，主要表现为脱钙、囊样变、内生骨疣、局限性骨质增生、无菌性坏死及变形性关节炎。

局部振动病（segmental vibration disease）：是国家规定的职业病。由于长期从事局部振动作业而引起的末梢循环障碍为主的疾病，也可累及肢体神经及运动功能。发病部位一般多在上肢末端，其典型表现为发作性手指变白，亦称振动性白指（vibration inducedwhite finger，VWF）。

局部振动病的诊断原则：具有长期从事局部振动作业的职业史和有关主要临床表现，结合末梢循环功能及神经功能的检查，进行综合分析，排除其他疾病后方可诊断为局部振动病。

局部振动病诊断及分级标准如下： 1）观察对象：有长期密切的职业接触史，作业工龄一般在一年以上，具

有手部疼痛、麻木、发冷、僵硬、发胀、无力、多汗等局部症状，也可出现头痛、失眠、耳鸣、关节疼痛等全身症状，并具有下列情况之一者，列为观察对象：(a)手部冷水浸泡后复温时间超过 30 分钟；(b)甲皱微循环检查显示异形管袢明显增多，毛细血管呈痉挛状态；(c)手部痛觉、触觉、振动觉减退。

1. 轻度局部振动病：除上述症状外，出现下列情况之一者，可诊断为轻度局部振动病：(a)遇冷时指尖发白，界线分明，偶可波及个别手指近端指节； (b)末梢循环功能改变不明显，但肌电图检查有神经原性损害，或伴有手部肌肉轻度萎缩。

2. 重度局部振动病：具有下列情况之一者，可诊断为重度局部振动病： (a)白指发展至多手指近端指节，除冬季外其他季节遇冷后也有发作，对生活

及工作有一定的影响，个别病情严重者可出现指端坏疽；(b)手部肌肉明显萎缩，肌电图检查可见神经原性损害。

局部振动病的治疗原则：采用扩张血管及改善神经营养的药物、运动治疗、物理疗法和有活血通络作用的中药作综合治疗。必要时外科治疗。

1. 全身振动对人体的危害：全身振动一般为大振幅、低频率的振动。振动的加速度能为前庭器官所感受，引起前庭器官长期过度兴奋，致使壶腹脊纤维细胞和耳石膜的退行性变。随着工龄的增加，兴奋性由亢进逐渐转为降低，运动的协调性发生障碍。由于前庭内脏反射作用，常常表现出面色苍白、冷汗、唾液分泌增加、眩晕、恶心、呕吐、食欲不振、呼吸表浅而频数、体温降低等。妇女则常有子宫下垂，流产及异常分娩率增加。有人报道振动还可导致月经障碍、卵巢内分泌失调等。接受全身振动影响的工人还常有上腹饱满、胀痛等胃肠道症状，早期可能胃酸过多，晚期常呈胃酸降低或缺乏。此外，内脏移位、眼底静脉血管扩张、弯曲或动脉狭窄、眼压改变及视力障碍等，也有所报道。眩晕症中的晕车、晕船即属全身振动性疾病的表现。

1. 影响振动作用的主要因素：

1. 频率与振幅：大振幅、低频率的振动，主要引起内脏移位和前庭器官的兴奋；而小振幅、高频率的振动，则主要作用于神经末梢。频率相同，振幅增大时对机体的影响也增大。高频率振动长期作用都会产生有害影响，频率 40～300Hz 的振动危害明显。

2. 加速度：振动的加速度愈大危害性也愈大。

3. 接触振动时间：时间越长不良影响越大。间断接触或适当安排工间休息，对减轻振动危害有重要作用。

4. 体位和操作方式：站立时对垂直振动较敏感，卧位时对水平振动较敏感。用肩、胸、腹或下肢紧贴振动物体，或用手紧握振动部件等操作方式进行作业时，振动的危害更大。

5. 环境条件：寒冷季节或寒冷的工作地点可增加局部振动病的发生率。使用风动工具的工人易受振动和排气所造成的低温同时作用，可促使振动病发作。

（四）防止振动和噪声危害的措施

预防振动和噪声的危害可以从四个方面着手：消除生产过程中的振动源和噪声源，控制振动和噪声的传播，加强个人防护以及采取相应的医疗预防措施。

1. 消除振动源和噪声源 改革工艺过程和生产设备。以无声铆（水压或油压机）代替风动工具铆接、用液压机代替锻造机、用焊接代替铆接、用电弧气刨代替风铲铲除铸件缺陷等。

2. 控制噪声的传播

1. 隔声、隔振：用一定的材料、结构和装置将噪声源封闭，防止噪声传播。常用的如隔声罩、隔声墙、隔声门窗等，所有隔声结构应当严密无缝隙， 且应具有一定质量以防产生共振。在机器的基础上应设专门的隔振材料，以防振动和噪声通过地板等固体材料向外传播。

2. 消声：主要用消除或减弱风道、排气管等产生的流体动力性噪声。常用各种消声器。

3. 吸音：用多孔材料铺装在室内墙壁或悬挂在室内空间，以吸收传播中的声能，降低噪声水平。常用的吸音材料有玻璃棉、矿渣棉、泡沫塑料、毛

毡、棉絮等，有的利用共振的原理，采用穿孔板做吸音结构。

1. 合理的厂区规划、厂房设计：在产生强烈噪声的车间周围应设良好绿化的防护带、车间墙壁、顶板、地板等应当使用吸音材料，以减少车间内噪声的反射和散播。

1. 卫生防护措施

1. 合理使用耳塞：合理使用防声耳塞、耳罩，对保护听觉器官有一定效果。耳塞多由泡沫塑料、软塑料及纤维棉等材料制成，根据外耳道大小设计若干型号，隔声效果可达 30～40dB，对高频噪声效果显著。

2. 戴防护手套：对接触局部振动的工人，发放双层衬垫无指手套或泡沫塑料衬垫手套，可起到减振及保暖的作用，对预防振动病有一定效果。

3. 合理安排劳动制度：工作日中穿插一定中间休息，休息期间离开噪声和振动车间，并根据噪声和振动的频率和强度，适当限制工作时间。如我国对新建、扩建和改建企业噪声最大允许强度为：85dB（A）8 小时，强度每增加 3dB（A），工作时间相应要缩短一半，但最高不得超过 115dB（A）。

4. 注意保暖：对接触振动的工人应当注意保暖，车间气温不应低于 16

℃。

1. 医疗预防措施对接触噪声及振动的工人，应当进行定期体格检查。接触噪声的工人应以听力检查为重点，如在停止接触噪声后 16 小时以上，高频段（3000～6000Hz）听力下降 15dB 时，即应采取相应的处理以防听力继续下降。定期检查中发现局部振动病观察对象者，即应加以治疗或密切观察，确诊后的患者，应当调离振动作业。

我国 1980 年公布的《工业企业噪声卫生标准》（试行）如下：

1989 年又公布的局部振动卫生标准（GB1034-89）：使用振动工具或工

件的作业，接触工具手柄或工件的 4 小时等能量频率计权加速度有效值不得超过 5m/s2。如果振动工具的振动达不到卫生标准要求时，可按振动强度大小相应缩短接触时间，具体要求如下：

频率计权振动加速度有效值 日接触振动容许时间

>10.0 <0.5