噪声累积暴露研究的进展
作者：赵一鸣 程明昆
单位：
关键词：
中华劳动卫生职业病杂志980225 噪声的累积暴露是一个提出多年，但尚未完全解决的问题。现就笔者近来对这一问题的调研、理论推导和实际应用体会做一简要介绍。
一、累积噪声暴露的概念和证据
在噪声环境中，机体对强烈的噪声可以作出代偿性保护反应，脱离接触后，噪声引起的暂时性效应可以逐渐消除，机体恢复到正常的生理状态，如噪声引起的暂时性阈位移。但接触过强的噪声(如爆震)或长期反复接触强噪声，超过了机体的代偿极限，将导致永久性不可逆损伤，如爆震性耳聋和永久性听阈位移。
上述代偿和失代偿是两个有机联系的阶段。从理论上讲，当一次噪声暴露的效应尚未完全消除时再次接触，其生物效应可以累积，反复暴露的次数越多，累积效应就表现得越明显。在研究中，人们已经利用累积暴露和累积效应的原理进行分析和评价，如观察到噪声作业工龄越长,听力损伤越严重[1]。
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二、学说、数学模型及其推导
为了将噪声累积暴露的概念变为可以实际操作的数学模型，需要适当的理论指导。最早提出的理论是等能量学说。该学说假设噪声暴露的能量相同，其生物效应也相同。因此，用物理学原理可以推导出相应的累积噪声暴露量(cumulative noise exposure，简称CNE)的计算公式：
(1)
其中SPL为噪声暴露的声压级、T为暴露时间、n为不同条件噪声暴露阶段的数目，如某工人曾换过3次工作(工作环境噪声水平不同)，则n=3。当某工人只有单一噪声暴露时，上述公式可以简化为：
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公式(2)与Noise Immission Level的公式[2]一致。该式还可以进一步转换为公式(3)：
(3)
在公式(3)中，3为转换系数、ln2表示当噪声暴露时间减半时声压级可以增加3 dB，此时噪声的总能量不变。
本课题受声场、声信息国家重点实验室客座课题基金资助
作者单位：100083 北京医科大学第三医院(赵一鸣)；中国科学院声学研究所(程明昆)
但是，人们对等能量学说是否符合实际情况提出质疑，并通过实验观察进行验证。以暂时性听阈位移为指标，有人观察到噪声对听力的累积效应在某些情况下不符合等能量学说，即转换系数不等于3。为此，提出了等效应学说，即以生物效应为基础，建立相应的数学模型。等效应学说的实际应用主要表现在转换系数与等能量学说不同，如已经提出转换系数等于4、5、6等不同的观点[3]。在公式(3)的基础上，可以用k代替转换系数3,见公式(4)。等能量学说取k=3、等效应学说取k≠3。
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(4)
与公式(3)相比，公式(4)是一个更为广义的累积噪声暴露模型，可以包容等能量学说和等效应学说。
公式(3)和公式(4)是在简化噪声暴露的前提下得到的。无法计算那些调换过工作、接触过不同水平噪声工人的累积噪声暴露量。为此，需要一个更为广义的模型。通过文献检索[4]、理论分析和验算，已经找到符合上述要求的广义模型：
(5)
通过实践证实，模型(5)可以处理调换过工种工人的体检资料，并能用于不同转换系数的分析研究。
三、意义
在生产中工人接触噪声的情况比较复杂，如有些工人每天接触噪声的时间小于8小时,有些1年内只接触几个月，分析和评价这类噪声的危害只考虑声压级而不考虑暴露时间显然是不合理的。国内外在噪声卫生(暴露)标准的研制中已经考虑了时间问题，并确定了类似的每天暴露时间与最高允许声压级之间的关系。但由于存在两种不同的学说，制订的标准存在明显的差异(附表[2])。因此，利用人群调查的资料和上述累积噪声暴露的计算公式寻找符合实际情况的转换系数,对于噪声防治实践具有重要意义。例如，我们对纺织女工高血压的调查发现:在调整了年龄、父母高血压史和盐摄入习惯后，累积噪声暴露的最佳转换系数为2.9(附图)，与等能量学说的理论值非常接近[5]。在工业脉冲噪声作业工人中观察到听力损伤患病率左移(按等能量学说评价噪声暴露)，提示脉冲噪声的最佳转换系数可能不符合等能量学说[6]。
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附表 两种学说制订噪声每日暴露时间与噪声
声压级限值差异的比较 每天暴露时间
(h/d)
等能量学说
dB(A)
等效应学说
dB(A)
8
90
90
4
93
, 百拇医药 95
2
96
100
1
99
105
1/2
102
110
1/4
105
115
1/8
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108
115
1/16
111
115
1/32
114
115
1/64
117
115
附图 纺织女工累积噪声暴露与高血压患病Logistic回归
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模型的最大似然值与噪声暴露声压级和时间转换系数
近年来，国内发表的一些论文中，噪声累积暴露的计算公式与国外文献和我们的推导不一致，最常见的公式是：
CNE=SPL+3×T
(6)
并称公式(6)符合等能量学说。与理论公式相比，公式(6)夸大了接触噪声时间在累积效应中的作用，与目前两种累积效应的学说都不相符。在今后的研究中，使用正确的累积噪声暴露计算公式仍是学术界需要关心和解决的问题。
噪声累积暴露的研究除了具有重要的应用价值外，对于噪声防治的理论研究也具有重要的意义。如噪声对机体各器官系统的危害哪些具有累积效应、哪些没有；累积效应的特点，即符合等能量学说还是等效应学说；累积效应的生物学基础等，都是需要探讨和研究的。
, 百拇医药
参 考 文 献
1 刘家驹，宓文升,蒋忠群,等.工业噪声对人体影响的调查研究.中华预防医学杂志，1984，18：98.
2 Burns W,Robinson DW.Hearing and noise in industry.HMSO,London,1970.
3 Suter AH.The relationship of the exchange rate to noise-induced hearing loss.Noise/News International,1993,1:131.
4 Dieter G.Relations for community noise.Noise/News International,1995,3:223.
5 赵一鸣，张书珍,Steve S,等.稳态噪声强度和暴露时间的转换系数与高血压关系的研究.中国工业医学杂志，1994，7(增刊)：88.
6 丁茂平，赵一鸣，穆玉梅，等.脉冲与稳态噪声引起工人听力损伤的差异.中华劳动卫生职业病杂志，1995，13：72.
, 百拇医药
单位：
关键词：
中华劳动卫生职业病杂志980225 噪声的累积暴露是一个提出多年，但尚未完全解决的问题。现就笔者近来对这一问题的调研、理论推导和实际应用体会做一简要介绍。
一、累积噪声暴露的概念和证据
在噪声环境中，机体对强烈的噪声可以作出代偿性保护反应，脱离接触后，噪声引起的暂时性效应可以逐渐消除，机体恢复到正常的生理状态，如噪声引起的暂时性阈位移。但接触过强的噪声(如爆震)或长期反复接触强噪声，超过了机体的代偿极限，将导致永久性不可逆损伤，如爆震性耳聋和永久性听阈位移。
上述代偿和失代偿是两个有机联系的阶段。从理论上讲，当一次噪声暴露的效应尚未完全消除时再次接触，其生物效应可以累积，反复暴露的次数越多，累积效应就表现得越明显。在研究中，人们已经利用累积暴露和累积效应的原理进行分析和评价，如观察到噪声作业工龄越长,听力损伤越严重[1]。
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二、学说、数学模型及其推导
为了将噪声累积暴露的概念变为可以实际操作的数学模型，需要适当的理论指导。最早提出的理论是等能量学说。该学说假设噪声暴露的能量相同，其生物效应也相同。因此，用物理学原理可以推导出相应的累积噪声暴露量(cumulative noise exposure，简称CNE)的计算公式：
(1)
其中SPL为噪声暴露的声压级、T为暴露时间、n为不同条件噪声暴露阶段的数目，如某工人曾换过3次工作(工作环境噪声水平不同)，则n=3。当某工人只有单一噪声暴露时，上述公式可以简化为：
, http://www.100md.com (2)
公式(2)与Noise Immission Level的公式[2]一致。该式还可以进一步转换为公式(3)：
(3)
在公式(3)中，3为转换系数、ln2表示当噪声暴露时间减半时声压级可以增加3 dB，此时噪声的总能量不变。
本课题受声场、声信息国家重点实验室客座课题基金资助
作者单位：100083 北京医科大学第三医院(赵一鸣)；中国科学院声学研究所(程明昆)
但是，人们对等能量学说是否符合实际情况提出质疑，并通过实验观察进行验证。以暂时性听阈位移为指标，有人观察到噪声对听力的累积效应在某些情况下不符合等能量学说，即转换系数不等于3。为此，提出了等效应学说，即以生物效应为基础，建立相应的数学模型。等效应学说的实际应用主要表现在转换系数与等能量学说不同，如已经提出转换系数等于4、5、6等不同的观点[3]。在公式(3)的基础上，可以用k代替转换系数3,见公式(4)。等能量学说取k=3、等效应学说取k≠3。
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(4)
与公式(3)相比，公式(4)是一个更为广义的累积噪声暴露模型，可以包容等能量学说和等效应学说。
公式(3)和公式(4)是在简化噪声暴露的前提下得到的。无法计算那些调换过工作、接触过不同水平噪声工人的累积噪声暴露量。为此，需要一个更为广义的模型。通过文献检索[4]、理论分析和验算，已经找到符合上述要求的广义模型：
(5)
通过实践证实，模型(5)可以处理调换过工种工人的体检资料，并能用于不同转换系数的分析研究。
三、意义
在生产中工人接触噪声的情况比较复杂，如有些工人每天接触噪声的时间小于8小时,有些1年内只接触几个月，分析和评价这类噪声的危害只考虑声压级而不考虑暴露时间显然是不合理的。国内外在噪声卫生(暴露)标准的研制中已经考虑了时间问题，并确定了类似的每天暴露时间与最高允许声压级之间的关系。但由于存在两种不同的学说，制订的标准存在明显的差异(附表[2])。因此，利用人群调查的资料和上述累积噪声暴露的计算公式寻找符合实际情况的转换系数,对于噪声防治实践具有重要意义。例如，我们对纺织女工高血压的调查发现:在调整了年龄、父母高血压史和盐摄入习惯后，累积噪声暴露的最佳转换系数为2.9(附图)，与等能量学说的理论值非常接近[5]。在工业脉冲噪声作业工人中观察到听力损伤患病率左移(按等能量学说评价噪声暴露)，提示脉冲噪声的最佳转换系数可能不符合等能量学说[6]。
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附表 两种学说制订噪声每日暴露时间与噪声
声压级限值差异的比较 每天暴露时间
(h/d)
等能量学说
dB(A)
等效应学说
dB(A)
8
90
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4
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附图 纺织女工累积噪声暴露与高血压患病Logistic回归
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模型的最大似然值与噪声暴露声压级和时间转换系数
近年来，国内发表的一些论文中，噪声累积暴露的计算公式与国外文献和我们的推导不一致，最常见的公式是：
CNE=SPL+3×T
(6)
并称公式(6)符合等能量学说。与理论公式相比，公式(6)夸大了接触噪声时间在累积效应中的作用，与目前两种累积效应的学说都不相符。在今后的研究中，使用正确的累积噪声暴露计算公式仍是学术界需要关心和解决的问题。
噪声累积暴露的研究除了具有重要的应用价值外，对于噪声防治的理论研究也具有重要的意义。如噪声对机体各器官系统的危害哪些具有累积效应、哪些没有；累积效应的特点，即符合等能量学说还是等效应学说；累积效应的生物学基础等，都是需要探讨和研究的。
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参 考 文 献
1 刘家驹，宓文升,蒋忠群,等.工业噪声对人体影响的调查研究.中华预防医学杂志，1984，18：98.
2 Burns W,Robinson DW.Hearing and noise in industry.HMSO,London,1970.
3 Suter AH.The relationship of the exchange rate to noise-induced hearing loss.Noise/News International,1993,1:131.
4 Dieter G.Relations for community noise.Noise/News International,1995,3:223.
5 赵一鸣，张书珍,Steve S,等.稳态噪声强度和暴露时间的转换系数与高血压关系的研究.中国工业医学杂志，1994，7(增刊)：88.
6 丁茂平，赵一鸣，穆玉梅，等.脉冲与稳态噪声引起工人听力损伤的差异.中华劳动卫生职业病杂志，1995，13：72.
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