国内外环境噪声监测方法比较及启示

汪 贇，魏峻山，李宪同，白 煜，温香彩

中国环境监测总站，国家环境保护环境监测质量控制重点实验室，北京 100012

环境噪声是城市中常见的环境污染,伴随着城市建设、交通建设而产生，危害到居民健康，因而受到各个国家的重视。世界卫生组织(WHO)在2011年发布的一项环境噪声对西欧国家健康寿命影响的调查报告显示，环境噪声对城市居民的主要危害有心血管疾病、儿童认知损失、烦恼、睡眠障碍和耳鸣，估算西欧整体伤残损失寿命年达到100～160万年[1]。欧洲在2014年发布的环境噪声报告估算欧洲暴露在昼晚夜等效声级(Lden)55 dB以上的人口超过1.25亿，暴露在65 dB以上的人口超过3 700万[2]。中国环境噪声污染问题同样突出，2016年全国各类声功能区夜间监测点次总达标率仅为74%，交通干线两侧区域夜间监测点次达标率仅为50.5%。环境噪声投诉率居高不下，2016年全国噪声投诉52.2万件，占到环境投诉总量的43.9%[3]。根据中国统计年鉴，2015年中国城市道路长度增加了12 645 km，轨道交通长度增加了379 km，民用汽车拥有量增加了1 686.34万辆，城市环境噪声压力进一步加大。因此，监测声环境质量，准确掌握城市声环境质量现状及变化趋势，保障居民宁静的生活环境非常重要。笔者对比了中国、日本、欧盟、美国、澳大利亚等国家或地区的环境噪声监测与评价方法，分析了各种方法的优缺点，提出了中国环境噪声监测下一步发展建议。

1 中国环境噪声监测与评价方法

中国每年开展覆盖全国的普查性声环境质量监测工作，监测方式以手工监测为主，部分点位采用自动监测。中国的声环境质量监测有3项监测内容：

1)城市区域声环境质量监测，采用网格式抽样布点，所有点位的噪声值算术平均后代表该城市建成区范围内声环境质量总体水平。区域声环境质量昼间监测频率为每年1次，夜间监测频率为每5年1次。2016年共有322个地级及以上城市开展了昼间区域声环境质量监测，共监测55 449个点位，覆盖城市区域面积为27 671 km2。

2)道路交通噪声监测，用一个点位代表一条或几条相近道路，采用路长加权平均法计算所有监测道路的平均等效声级，反映该城市道路交通噪声的源强值。道路交通噪声昼间监测频率为每年1次，夜间监测频率为每5年1次。2016年共有320个地级及以上城市开展了昼间道路交通声环境质量监测，共监测20 981个点位，覆盖道路长度为35 216 km。

3)功能区声环境质量监测，采用代表点位法，点位噪声值应能代表该类功能区平均水平，按监测点次统计达标率，反映各类声环境功能区昼间和夜间达标情况。功能区声环境质量每季度监测一次。2016年全国共有309个地级及以上城市开展了功能区声环境质量监测，共有2 689个监测点位[2]。

中国的声环境质量监测与评价结果每年由《中国环境状况公报》《中国噪声污染防治报告》《全国城市声环境质量报告》等报告书发布，反映了该年度各城市声环境质量总体均值，用于城市考核和排名，督促声环境质量整体改善。

2 国外环境噪声监测与评价方法

2.1 日本

日本与中国相同,每年在全国范围开展声环境质量普查监测。监测内容有2项，分别是一般区域的监测和道路交通两侧区域的监测，根据噪声分布特性采用了2种监测方法：

1)一般区域噪声监测。其监测方法[4]与中国功能区声环境质量监测方法基本一致，即采用代表点位法，统计各监测点次达标率。2013年共有3 174个监测点位，总达标率为85.9%[5]。

2)道路交通两侧区域噪声监测。日本监测道路交通噪声源强值和道路两侧50 m区域内住宅处所受噪声影响。道路交通噪声源强值选取代表点位现场监测，住宅处噪声值根据声学传播规律用源强值、与道路距离、建筑物密度等推算而得[6-7]，节省了大量的现场测量工作，极大提升了普查效率。2012年日本共监测道路41 050 km，道路两侧住宅有6 645千户。昼间或夜间噪声超标的路段共占12%，昼间或夜间噪声超标的住宅占7%[8]。

日本环境省每年发布噪声监测报告,并在网页上用点位图的形式公布道路交通噪声监测中每个点位的监测结果及超标路段等信息。其噪声评价结果不仅能反映城市或全国平均水平，还能明确超标路段和超标住宅位置，为环境噪声污染防治管理提供支持。

2.2 欧盟

欧盟通常采用噪声地图评估噪声影响，而不是采用现场测量的方法。噪声地图是基于噪声预测模型，通过噪声相关因素(如道路车流量、机场起降航次等数据信息)计算得到一定区域的噪声分布情况。欧盟有近150名噪声专家致力于建立欧盟通用预测模型，2012年提出了预测模型CNOSSOS-EU[9]并还在完善中。欧洲各国也各自建立了该国的预测模型(如英国的CRTN-88[10]，法国的 NMPB-2008,德国的RSL90等)。

欧盟2002年公布环境噪声指令(Directive2002/49/EC-the Environmental Noise Directive)[11]，确立了噪声地图作为欧盟各国大区域噪声评估的通用方法, 在预测评估中重点考虑道路交通、铁路交通、机场、工业源及港口排放的噪声，采用Lden评估噪声烦恼度，Lnight评估睡眠障碍，展示噪声现状、历史状况或预测状况，评估某特定区域内暴露于某噪声值的住宅、学校、医院数量，某一区域内暴露于某噪声值的居民数量。

欧盟环境总司(EEA)发布了欧盟噪声地图信息汇总平台(Noise Observation and Information Service for Europe)，提供了102个大型城市人口密集地带的噪声情况，标示出Lden为60、65、70、75 dB等值线，高于55、65、75 dB的总面积，以及对应的住宅和人口估算值(可进一步提供采取了室内隔声措施的人数)，并发布噪声报告书。各成员国应用噪声地图评估结果指导制定下一步行动计划，在噪声污染已对人体健康有害的区域预防和削减环境噪声，并维护声环境质量较好的区域。

2.3 美国

根据美国《噪声控制法》，联邦的首要职责是噪声源排放控制，州和其他行政部门保留对噪声源的使用和对环境允许噪声水平进行控制的权利。美国环保署(USEPA)在1970—1982年间设立了噪声消减和控制办公室(ONAC)，协调航空局等部门对州际公路运输、铁路、飞机与机场等制定了多项噪声控制标准。但在1982年，美国国会取消了ONAC的政府资金，导致USEPA也终止了大部分联邦噪声工作，而将首要噪声管理职责转移到州和地方政府。

美国的州和地方政府可对主要噪声源之外的其他噪声源制定排放标准(如船舶噪声等)；对噪声源的使用实施管理(如限制工作时间等)；为了管理需要和保护公众健康，有些州建立了声环境质量标准。

美国的噪声常规监测较少。机场会定期提交飞机噪声评价报告；高速公路建成后，一般情况下只要道路没有变化(拓宽或改道)，都不再重新进行噪声监测评价；一般不做一个城市或一个地区的常规声环境质量监测评价[12]。

2.4 澳大利亚

在澳大利亚，联邦政府在环境噪声方面的管理权责仅限于联邦政府管辖的领地、领海内(领地包括分布在各州的国家公园及联邦植物园、军事基地、联邦保留地等)及全国26个主要机场的噪声污染。

州政府在环境噪声方面的管理权责涵盖该州疆域内除联邦领地外的所有范围。各州制定该州的环境噪声法规和管理体系，并在该州疆域内实行。以西澳大利亚为例，由《环境噪声法》给出噪声限值，分为距噪声敏感建筑物15 m以内范围、距噪声敏感建筑物15 m以外范围、商业用地和工业用地共4类不同用地有不同限值。噪声管理主要是针对各类噪声源开展(包括对工业噪声、道路及铁路噪声、飞机及机场噪声、邻里间噪声纠纷、建筑施工、大型音乐及体育集会场地噪声的监测和审批等)。西澳大利亚州环保部门没有开展常规的环境噪声质量预测和监测，但开展过居民对环境噪声满意度和重要性的调查[13]。

因此，澳大利亚总体是采用对主要噪声源监测和审批的方式实现环境噪声管理，保护住宅、医院、学校等噪声敏感建筑及区域的声环境质量。

3 比较不同监测与评价方法优缺点

监测与评价环境噪声的目的为①服务于噪声管理，准确评估环境噪声污染程度，为制定噪声污染防治政策、城市规划和噪声治理重大决策等提供有力的技术支持；②服务于公众，发布声环境质量状况，保障公众宁静的生活环境。声环境监测与评价结果应能便捷、有效的为管理决策和公众所用。综上，中国和日本采用的是声环境质量监测法，欧盟采用噪声地图预测法，美国和澳大利亚主要采用噪声源监测法。比较这3种方法的优缺点，见表1。

表1 环境噪声监测与评价方法比较Table 1 Comparison of the environmental noise monitoring and evaluation methods

对比不同国家或地区环境噪声监测与评价方法，在是否监测评价声环境质量和是否采用现场监测方法这2个方面有较大的区别，也有各自的优缺点。在中国，环境质量是环境管理的一个重要指标，《中华人民共和国环境保护法》规定：“地方各级人民政府应当对本行政区域的环境质量负责”，中国《“十三五”生态环境保护规划》中把“提高环境质量”作为当前的核心工作，因此有必要开展声环境质量监测，掌握一个区域或一个城市的环境噪声污染程度，为环境噪声管理提供支持。而根据现场监测法和噪声地图法的对比，噪声地图法缺乏对超标排放、违规排放及建筑施工等声源的管控，基于中国环境噪声投诉(特别是建筑施工和社会生活噪声投诉)较高，超标排放、违规排放还广泛存在的现状，现场监测与预测更有意义。

4 对中国声环境质量监测建议

通过对比发现，继续开展声环境质量普查性现场监测适合中国环境噪声监测与管理现状。但现行的声环境质量监测方法已暴露出很多问题：如每个点位只测量10～20 min，单次监测结果有较大偶然性；只能粗略地评价城市总体平均噪声值(如2016年北京区域声环境质量为54.3 dB)，信息量太少，不能满足管理和公众的需求。监测评价方法、质控手段、信息化水平都还停留在过去科技水平有限的条件下，不能准确、客观地反映城市声环境质量，非常不利于中国声环境质量改善。下一步应在坚持声环境质量监测方法的基础上，借鉴其他国家环境噪声监测与评价方法的先进之处，对中国现行监测方法进行优化和完善。

4.1 深入分析噪声产生与传播机理，优化监测与评价方法

日本和欧洲等国家或地区对于环境噪声的产生机制、传播规律进行了深入的研究，并应用这些规律把单点的噪声值推广到周边区域，由点及面，分析环境噪声对人群和住宅的影响。对于监测时间、监测地点的代表性，环境噪声对健康的影响等方面也开展了大量研究。中国的环境噪声监测方法以统计平均为基础，监测数据只能代表特定时间地点达标情况和总体平均水平，缺乏对噪声特性和声学规律的理解和应用，缺少对成因和影响的分析。建立环境噪声与车流量、人口等更多因素的联系，用预测代替部分监测工作是环境噪声评价的发展方向，应从这个角度优化监测与评价方法，使监测结果更深入、更有代表性。

4.2 革新监测技术手段，保证数据质量

开展现场监测的难点是数据质控。中国目前对噪声监测仪器的精度提出了要求，可以控制，但对监测时间、监测地点、监测记录等监测过程方面的质控存在难度，这几个关键因素的缺位使数据难以溯源。噪声自动监测虽然可以实时测量，保证数据质量，但缺点是点位不够灵活，成本较高，并不能完全代替手持式设备。针对数据质控的需求，近年许多手持式声级计增加了在监测过程中直接向服务器上传噪声监测数据、位置信息、现场照片、校准记录及自动校时等功能，结合信息化手段可以建立声环境监测数据管理平台，加强监管。但这些技术在中国还没有应用。数据质量是监测与评价的基础，应对声环境监测工作适用的仪器提出更严格的要求。

4.3 增加对重点噪声源监测，全面评价声环境

声环境质量监测并不能代替对噪声源的监测。在中国，环境噪声投诉率居高不下已经成为一个社会问题。为了让监测结果更直接有效地指导环境噪声污染源管理，可对环境噪声重点污染源(如道路、铁路、机场、建筑工地、工业园区等)有针对性的开展专项监测，或要求重点噪声源开展自行监测，以期更好地掌握城市声环境质量与污染源状况，全面评价声环境。

5 结语

研究通过对中国、日本、欧盟、美国和澳大利亚等国家或地区环境噪声监测与评价方法的比较，论述了声环境质量监测法、噪声地图预测法和噪声源监测法的优缺点，并结合中国管理需求，提出了中国现阶段更适合采用声环境质量现场监测法的观点。通过比较得出：中国环境噪声监测工作中对声学规律的研究和运用、监测技术能力等与国外先进水平有较大差距，应加强对噪声特性理解与应用的研究，革新监测技术手段，补充重点噪声源监测，使中国的环境噪声监测水平有所提升。