论我国农村噪声污染现状与治理方向

2015-12-03 12:20曾亚梅魏显威王彦琴袁旻忞
噪声与振动控制 2015年2期
关键词:环境噪声噪声污染监测点

席 欧,曾亚梅,沈 毅,魏显威,王彦琴,袁旻忞

(1.交通运输部 公路科学研究院,北京 100088; 2.交通运输部 水运科学研究院,北京 100088)

论我国农村噪声污染现状与治理方向

席 欧1,曾亚梅2,沈 毅1,魏显威1,王彦琴1,袁旻忞1

(1.交通运输部 公路科学研究院,北京 100088; 2.交通运输部 水运科学研究院,北京 100088)

对自2005年至今的国内大量公路建设项目环评、竣工环保验收和道路交通噪声研究过程中积累的噪声监测数据进行统计分析。形成对中国农村噪声污染现状的基本判断,识别出主要的噪声污染源为交通噪声。以问卷调查的形式了解农村居民对噪声问题的关注度,从环境监测机制,现行降噪措施效果和特点、实施情况等几个方面分析目前农村声环境污染防治存在的主要问题,并提出几点改进农村噪声污染治理的建议。

声学;环境保护;农村;噪声;污染治理

一般认为,农村地区人群分布分散,噪声污染源少且较为简单,主要噪声类型为社会生活噪声,噪声污染问题的严重性和受关注度远低于城市。从我国现行有限的农村环境污染控制政策上来看,还没有充分考虑到农民的需求和参与,有关农村噪声污染方面的立法基本上是空白[1]。近些年,我国大力推动城镇化建设,农村人口的分布在趋势上是由分散到集中,除此之外,由于各地经济发展的需要,交通运输、工业、采掘等噪声污染严重的工程项目在农村地区不断扩张,噪声污染问题也随之从城市向农村不断扩张。再加上人民群众生活基本要求得到满足,对生活质量继续提高的要求不断增加,以往对噪声污染问题并不十分关注的农村地区的居民,对噪声污染控制的需求也在不断增加,近些年由于噪声扰民的投诉已不止发生在城市中心区,高速公路噪声扰民、高噪声工业企业噪声扰民等投诉案件也呈逐年递增的态势。因此,农村地区噪声污染问题应给予足够的重视,要制定有效的政策和措施预防、防治农村地区噪声污染问题,首要任务应先了解我国农村地区噪声污染的现状,对发展趋势进行预判,采取预防优先的原则,从规划和源头解决这一问题。

1 农村声环境保护政策法规现状分析

目前,我国与环境保护相关的法律32部,行政法规48个,国务院发布的规范性文件200余件,部门规章和规范性文件近300件,国家环境标准500多项,批准和签署多边国际环境条约50余项,各地方人大和政府制定的地方性环境法规和地方政府规章共1000余件,已经初步形成了一个以环境保护法为核心的环境保护法律、法规体系。但是,我国目前法律法规体系主要关注的是工业污染防治与大中城市的环境利益,很少顾及到广大农村地区的环境保护[2]。

例如,我国最先制定的关于噪声方面的环境标准是《城市区域环境噪声标准》(1993年),并未将农村区域划入标准适用范围,只提出了农村地区的噪声标准可参照1类区标准执行,昼夜标准限值分别为55 dB和45 dB。之后,我国于2008年对声环境质量标准进行修订,发布了《声环境质量标准》(GB3096-2008)同时替代《城市区域环境噪声标准》,该标准将农村地区划入了标准适用范围并在7.2条明确提出了“乡村声环境功能的确定”,细化了农村地区声环境功能划定的原则和要求。此外,环境保护部于2012年12月发布的《环境噪声监测技术规范城市声环境常规监测》规范和细化了城市声环境常规监测的技术要求,但并未涉及农村地区,并且以目前我国环境监测制度来看,各级环境监测站设置的常规声环境监测点基本全位于城市区域,在农村环境监测体系中,常规监测与重点监测相结合处于初级或尚未形成局面阶段,被动监测与主动监测相结合相对较弱,农村环境监测的形式处于不规范的状态,农民群众如果没有监测诉求、非特殊时期或者项目建设没有特定要求,监测站一般不会主动实施监测,而这种被动状态已经完全不适应农村经济社会发展的需求[3]。

2 农村地区噪声污染现状调查

2.1 噪声等级划分指标

参照《环境噪声监测技术规范城市声环境常规监测》(HJ 640-2012)对农村地区声环境现状进行评级,等级划分标准见表1和表2。

表1 区域环境噪声总体水平等级划分/(dB(A))

表2 道路交通噪声强度等级划分 单位:dB(A)

2.2 农村地区噪声数据统计分析

(1)江苏、广东地区

中国发达地区集中在东部沿海地区,以长三角和珠三角地区经济最为发达,这些地区的城镇化水平明显高于其他地区。以江苏省和广东省部分城市为例,对江苏省的无锡、南通、苏州、吴江、昆山、溧水、马鞍山和广东省的佛山、鹤山、东莞等地的农村地区的声环境进行了现状监测,监测数据来源部分为各地市级环境监测站,部分来源于交通运输部公路科学研究所的监测,其中江苏地区的村庄环境噪声监测点共计916点次,交通噪声监测点共计512点次;广东地区的村庄环境噪声监测点共计168点次,交通噪声监测点共计52点次。对监测数据进行统计分析,转化为噪声等级后的结果,江苏地区见图1和图2,广东地区见图3和图4。

图1 江苏地区区域环境噪声等级统计数据

从图1—图4可以看到,江苏和广东两地农村地区监测的噪声等级柱状图形状相近,将两地区数据合并后的噪声等级统计结果合并,其中环境噪声监测点1 084点次,交通噪声监测点564点次,统计分析结果见图5和图6。

图3 广东地区区域环境噪声等级统计数据

图4 广东地区道路交通噪声强度等级统计数据

图5 江苏、广东地区区域环境噪声等级统计数据

图6 江苏、广东地区道路交通噪声强度等级统计数据

(2)福建地区

东部沿海中福建地区为山区,其农村声环境现状也积累了大量的监测数据,其中村庄环境噪声监测点共计1 342点次,交通噪声监测点共计318点次。对监测数据进行统计分析,转化为噪声等级后的结果见图7和图8。

图7 福建地区区域环境噪声等级统计数据

图8 福建地区道路交通噪声强度等级统计数据

(3)云贵地区

西部山区以云贵地区为代表,其农村声环境现状积累了大量的监测数据,其中村庄环境噪声监测点共计2 523点次,交通噪声监测点共计1 389点次。对监测数据进行统计分析,转化为噪声等级后的结果见图9和图10。

图9 云贵地区区域环境噪声等级统计数据

(4)其他区域

其他一些普通的平原或高原开阔地区的农村声环境监测数据也进行了统计,包括青海、内蒙古、黑龙江、山东等省,其中村庄环境噪声监测点共计1 026点次,交通噪声监测点共计533点次。对监测数据进行统计分析,转化为噪声等级后的结果见图11和图12。此外根据其他研究,河南开封农村地区声环境质量现状平均为二级[4]。

图10 云贵地区道路交通噪声强度等级统计数据

图11 其他区域环境噪声等级统计数据

图12 其他区域道路交通噪声强度等级统计数据

2.3 农村区域噪声源类型统计分析

对各区噪声源统计发现,当区域环境噪声等级大于等于三级时,受公路、铁路等交通噪声的影响的占90%,受工业噪声、施工噪声或鸡鸣狗吠等影响约占10%;区域环境噪声等级等于二级时,噪声源基本为社会生活噪声;区域环境噪声等级为一级时,则基本为背景噪声。因此,影响我国农村区域声环境的主要噪声源是以公路、铁路等交通噪声为主的声源。

2.4 农村区域道路交通噪声强度等级分析

从统计结果来看,我国农村区域道路交通噪声强度等级以一级为主,较发达的江苏、广东地区道路噪声强度一级的占80%左右,云贵地区和山东、内蒙等平原地区则占90%左右,福建地区占73.6%。噪声强度大于二级的情况基本不超过10%,尤其云贵地区的道路交通噪声强度达到四、五级的情况均未超过1%。本次采用的强度等级划分标准是城市声环境常规监测的标准,这说明我国农村居民生活区域的道路交通噪声强度相比城市而言要小很多,原因主要是由于农村地区低等级公路相对较多且车流密度相对较低,本次统计的交通噪声监测数据中,以县乡公路和国省道为主,公路等级一般为三或四级,相应的噪声强度等级为三级,还有部分监测的道路为高速公路,一级和二级公路,对应的噪声强度等级一般为四级到五级。可见,道路交通噪声的强度等级与公路等级及其交通密度正相关,本次不同地区间存在的数据差异也是由于监测目标所受道路等级差别造成的,江苏、广东地区农村路网较为密集,车流密度相对较大,因此交通道路噪声强度等级相对较高;福建地区监测到的道路交通噪声强度等级本次高于江苏、广东地区,主要是由于所采用数据以高等级公路监测结果为主;云贵地区路网等级较低,其他青海、内蒙等地区主要是由于车流密度低。

2.5 农村居民噪声关注度调查

在进行建设项目环评和工程竣工环境保护验收时,也会对受项目影响的公众进行环保方面的意见调查,调查形式一般为填写调查问卷。对黑龙江、江苏、福建、内蒙古、青海、贵州、云南、广东、山东等地60余个公路建设项目收集的约9 000余份农村居民调查意见表进行统计,其中认为公路建设带来噪声影响问题的约占45.6%,所占比例仅次于农业生产、植被损失,高于水土流失、水质污染、空气污染,认为公路施工对自身影响较大的问题中施工扬尘和噪音约占50%,仅次于施工造成的出行不便,高于生态环境破坏、景观破坏等,认为营运噪声对自身影响较大的占受访者人数的30%左右,农村居民对公路营运噪声的关注度要低于施工噪音。在关于希望采取何种降噪措施的调查中,农村居民普遍接受的是公路绿化,约占50%,其次是隔声屏障,约占35%,再其次是选择直接搬迁,约占30%,但对于安装隔声窗的接受程度普遍不高,仅有约10%的人选择。

2.6 本章小结

从对农村地区噪声等级的统计结果来看,大致可将我国农村地区噪声等级划分为三类:第一类是区域噪声等级以二级为主的东部沿海发达地区,代表区域有长三角和珠三角地区,例如江苏、广东等;第二类是区域噪声等级以一级为主的山区,代表区域包括福建、贵州、云南等地;第三类是区域噪声等级一级比例较大,同时二、三级也占有一定比例的平原区,代表区域包括东北地区、中原地区等,例如山东、黑龙江、河南、内蒙古等。从我国农村地区噪声等级水平的分布来看,基本可以与区域经济发展水平形成正比例关系,但经济发展水平仅可以作为造成噪声等级水平差异的间接因素,因为造成噪声水平高低的直接因素依然是噪声源。从农村区域噪声源类型统计分析结果可以发现,造成农村区域声环境污染主要源头为交通噪声,同时还具有声源类型较为单一的特征。噪声影响问题在农民关注的环境影响问题中基本占据了第二的高位,因而控制和降低交通噪声对农村居住环境的影响是不容忽视的。

3 农村声环境污染防治存在的问题

3.1 环境监测未形成常态化机制

进行污染防治进行监测是第一步,只有获得可靠的监测数据,才能够找到污染源在哪里,才能够制定有针对性的污染防治对策。而目前我国农村监测的形式还处于不规范的状态,虽然基本上在全部公路建设项目环评当中都会制定噪声敏感点的跟踪监测计划,但无论是建设单位、运营机构,还是当地环境保护主管单位,都并未把这种跟踪监测制度落实到位,除非发生投诉或工程验收需要,一般均不会主动进行监测,因此根据监测结果采取相应措施的要求更无法落实。针对我国部分已建成通车多年的高速公路进行路侧敏感点声环境达标监测可以发现,超标严重而未采取任何降噪措施的情况十分常见,例如位于贵州省三穗市的某条高速公路,2008年建成通车后安装了三处声屏障用于路侧居民降噪,到2013年后对其交通噪声再次进行监测后,由于车流量的增加,超标村庄数量由过去的3个增加到了21个,且超标量平均增加了3 dB~7 dB,以前安装的声屏障也已无法满足控制噪声达标的需求。

3.2 被动降噪措施可操作性低

由于我国目前处于发展中阶段,尤其农村地区的经济较为落后,相对于城市来说,农村地区的居民房屋在隔音效果上要差很多,在我国西南、西北地区,大部分的村庄居民房屋还以土木结构为主,木门、木窗无法做到密封效果,如果要对这种房屋进行降噪,在城市降噪中效果显著的隔声窗便不再有效。而且,不同地区农村居民生活习惯的不同,例如南方大部分地区不喜关窗,隔声窗在未封闭的情况下也无法起到效果,通风隔声窗虽然在一定程度上解决了通风的需求,但成本高、维护难、可能产生新的风噪污染源等问题也使它难以广泛地推广。

3.3 主动降噪措施投入高效果差造成环境收益低

主动降噪措施主要为隔声屏障,从大量高速公路环保验收的经验来看,一般所采取的声屏障降噪效果约在3 dB~7 dB,极少能达到10 dB,而大部分高速公路路侧的噪声超标量都超过了5 dB,因而采用单一的隔声屏障是无法完全满足达标要求的。通过更换吸声材料和增加声屏障高度能够提高降噪效果,但一般情况下降噪量也很难超过10 dB,并且相应的投资成本将大大增加。另一方面,农村居民分布分散,人口密度低,单位长度的隔声屏障服务的人群数量要远小于城市,即所获得的环境收益并不显著,同时农村居民对噪声的关注度相对较低[6],根据环境部门提供的信息,农村噪声扰民投诉案件的数量很少,尤其不发达地区的投诉案件几乎可以忽略,农民环境维权意识不足也造成有关部门对农村噪声的防治积极性不强,造成很多措施成为面子工程,并不注重实效。

3.4 责任主体不明确造成农民维权困难

以高速公路为例,建设和运营往往并非一个主体,出现噪声超标问题后,建设单位早已撤场,对于环保遗留问题的处理和责任又往往未能在移交经营过程中予以明确,造成出了问题找不到人,有了问题不知该由谁来负责。因此如果一旦出现噪声扰民问题,该由谁来负责对降噪措施进行设计、施工和验收成了难题。

4 农村声环境污染治理建议

4.1 建立完善的农村声环境监测制度

应将农村地区可能受噪声影响明显的区域纳入地方环境监测站的常规监测任务。环评中明确提出要做为噪声跟踪监测点的项目应纳入地方环境监测站的工作任务,采取抽查的方式进行噪声达标情况排查,对超过环境标准要求的敏感目标提出整改要求,由地方环境保护主管部门监督执行。为有需求的村民提供噪声监测服务,或授权第三方机构为村民提供有偿噪声监测服务。

4.2 明确责任主体,完善环保制度

以“谁污染,谁治理”为原则,明确噪声污染责任主体,制定法律法规明确责任主体污染防治责任。责任主体首先应具备采取措施的经济条件,例如高速公路运营管理部门,可将通行收费的一部分做为降噪等环保措施费用来源。其次,环境保护主管单位应承担起监督责任主体行为的职责,结合环境监测制度,对超标单位采取合理的处罚、限期整改等管理措施。

4.3 因地制宜的研究降噪措施技术创新

降噪措施途径主要分为声源控制,传播途径控制和对受声体采取防护。对于农村地区主要的交通噪声源来说,声源控制主要是改善路面路况、限速、限制鸣笛等,可采取的措施有限。对受声体的防护则主要受限于农村地区房屋结构和居民生活习惯,可采取的措施也十分有限。因此对于农村地区而言,应以噪声传播途径的控制做为降噪措施方式研究的重点,应依照地形、高差和受声点的实际位置,以及公路交通噪声污染分布特点,依照噪声防护的控制指标,优化选择噪声防护工程技术方案[7]。在农村地区,尤其是山区,可以充分利用地形条件来控制噪声的传播,应将降噪理念融入到公路设计中,除尽可能远离村庄等声敏感点外,还可以利用山丘、路堑等天然的地形屏障,在公路与村庄之间形成一道隔声屏障,再配合绿化等措施,既有极佳的降噪效果又能起到景观恢复和美化的效果。此外,公路施工中土石方工程产生大量的废土石也可以加以利用,修筑生态屏障或改造地形,既减少了弃渣对生态环境的破坏,又起到了降噪的效果,已有相关研究提出,采用有坡度的高4 m顶宽3 m并结合绿化的生态屏障可达到15 dB(A)以上的降噪效果,对于距离公路30 m外2—3层的农宅能起到较好且有针对性的保护作用,还可增加公路沿线的景观绿化效果[8]。公路弃渣的综合利用也将极大地减少噪声和生态恢复措施的投资费用,获得显著的环境收益。

[1]田丽英.农村环境污染现状及其对策[A].中国环境科学学会学术年会论文集[C].北京:中国环境科学学会,2011.3027.

[2]周玉华.完善我国农村环境执法之设想[J].北方经贸,2007,05:49.

[3]沈林.建立县级农村环境监测体系初探[J].环境保护与循环经济,2013,33(5):60.

[4]张超.农村环境污染防治规划理论及实证研究[D].开封:河南大学.2010.

[5]隋晓松.浅谈如何有效改善城乡声环境质量[J].污染与治理,2011,06(02):80.

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[8]张玮晨.生态屏障对干线公路两侧声环境降噪效果的探析[J].噪声与振动控制,2011,04:128-131.

图8 定子绕组测试结果

(2)试验误差分析:

试验误差是由人为因素和非人为因素造成的。

试验者的锤击位置、方向、力度等是人为因素;环境温度、加速度传感器的质量和位置、锥环的固定方式等是非人为因素。

由于试验中使用的悬挂锥环的绳索具有轻微伸缩性,锤击时会产生轻微的摆动,影响试验数据。

5 结语

利用定子绕组渐开线的参数方程,作出了精确的圆锥渐开线,通过扫描建立了定子绕组的三维模型;根据实际结构情况,建立了端部其他部件的三维模型,并进行了装配;通过对锥环的某些特征的简化,降低了计算量;利用有限元软件对端部模型进行了模态分析,获取了前两阶模态;通过试验法对端部进行锤击试验,对比仿真结果,分析误差来源,证明了建模的合理性,为定子端部绕组的设计与维护具有一定的参考。

参考文献:

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[6]金丽萍,何圣熙.基于Pro/e的汽轮发电机定子绕组精确建模[J].机械设计与制造,2006,10:38-40.

Discussion on Domestic Rural Noise Pollution Status and Its Control Measures

XIOu1,ZENG Ya-mei2,SHEN Yi1,WEI Xan-wei1,WANG Yan-qin1,YUAN Min-min1
(1.Reserch Institute of Highway,Ministry of Transport,Beijing 100088,China; 2.China Waterborne Transport Research Institute,Beijing 100088,China)

Based on statistical analysis of a large number of environmental assessments and completion check-up of domestic highway construction projects,and the accumulation of traffic noise monitoring data in the research process since 2005,the essential judgment of the current situation of noise pollution in domestic rural areas was obtained.The main pollution source of noise was recognized to be the traffic noise.The attention-degree of rural residents to the noise pollution problem was investigated by questionnaire and interview.The main problems in rural noise pollution control were discussed in the aspects of the environmental monitoring mechanism,the effect and characteristics of the present measures of noise reduction,the implementation of the noise control measures,etc.Some improvement suggestions of rural noise pollution control were put forward.

acoustics;environmental protection;rural area;noise;pollution control measures

X82;X966

A

10.3969/j.issn.1006-1335.2015.02.030

1006-1355(2015)02-0131-06

2014-11-15

席欧(1983-),男,北京人,大学学历,工程师,从事环境影响评价工作。E-mail:296275180@qq.com

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