胡竟夷
(上海市静安区环境监测站,上海 200042)
随着城市化的大力发展,人口的大量涌入以及机动车保有量的持续上升,不可避免地加剧了道路交通噪声污染问题[1]。截至2017 年底,上海市通车里程数为13 322 km,民用车辆拥有量为392.36 万辆[2],平均道路车辆承载量为295辆/km。通车里程数相比2016 年增加了30 km,增长率为0.23%。相比之下民用车辆拥有量比2016 年增加了32.88 万辆,增长率为9.15%,明显高于通车里程数的增长速度。
该文选取了静安区包括快速路、主干路、次干路和支路在内的15 条道路作为监测对象,通过对其监测结果综合分析,了解2019 年静安区道路交通噪声污染现状,并提出控制对策。
根据《环境噪声监测技术规范声环境常规监测》(HJ 640—2012)的要求,选点原则有2 个。1)能反映城市建成区内各类道路(城市快速路、城市主干路以及城市次干路等)交通噪声排放特征。2)能反映不同道路特点(考虑车辆类型、车流量等)交通噪声排放特征。静安区选取的道路交通噪声监测点位基础信息见表1。
道路交通噪声的监测频次为每季度一次,每个测点测量20 min 等效声级Leq,记录累积百分声级L10、L50、L90、Lmax、Lmin和标准偏差(SD),分类(大型车、小型车)记录车流量[3]。
将各监测点位每季度的等效声级Leq、累积百分声级L10、L50、L90、标准偏差SD、以及大型车小型车车流量数据经算术平均计算后进行汇总整理,见表2。
将道路交通噪声监测的等效声级采用路段长度加权算术平均法,按下列公式计算城市道路交通噪声平均值。
l—监测的路段总长,m。
li—第i 测点代表的路段长度,m。
表1 静安区道路交通噪声监测点位基础信息表
表2 2019 年静安区道路交通噪声监测数据汇总
Li—第i 测点测得的等效声级,dB(A)。
i—测点数下界。
n—测点数上界。
然后将道路交通噪声等效声级的强度级别按照表3 进行评价。
表3 道路交通噪声强度等级划分
通过计算可知2019 年静安区道路交通噪声昼间平均等效声级()为69.3dB(A),强度等级为二级,评价结果为较好。夜间平均等效声级()为65.4 dB(A),强度等级为五级,评价结果为差。昼间时段评价为好、较好和一般水平的路段占监测总路长的78.5%,夜间时段评价为好、较好和一般水平的路段占监测总路长的22.5%。
《声环境质量标准》(GB3096—2008)对各类声环境功能区的环境噪声限值作出了规定。快速路、主干路、次干路和支路两侧一定距离之内属于需要防止交通噪声对周围环境产生严重影响的4a 类声环境功能区,其环境噪声限值昼间为70 dB(A),夜间为55 dB(A)。
计算各类型道路的等效声级达标率可知,昼间快速路有66.7%的监测点达标,主干路、次干路、支路的监测点全部达标。夜间各类型道路监测点的等效声级都高于55 dB(A),均未达标。
因为同一类型道路的测点具有相近的路况,共同代表该类型道路交通噪声水平,因此采用算术平均法对各类型道路中所有测点的昼夜等效声级进行由表4 可以看出。
由表4 可以看出,所有类型道路昼间平均等效声级都高于夜间平均等效声级,昼间主干路、次干路、支路的昼间平均等效声级低于规定的环境噪声限值,而夜间所有类型道路的平均等效声级均高于限值6 dB(A)以上。快速路的昼夜声级范围和昼夜平均等效声级为所有类型道路中最高,支路次之。
表4 不同类型道路昼夜平均等效声级状况表
表5 道路昼夜车流量组成与平均等效声级状况
结合车流量数据对比可发现车流量与平均等效声级存在正向关系,由表5 可以看出快速路昼夜的车流量及大型车比例在所有类型道路中最高,其昼夜平均等效声级也在所有类型道路中最高[4]。支路昼间的车流量比主干路少15.6%,但大型车比例反而要高1.1%,平均等效声级高1.1 dB(A),可见相对于小型车,大型车对道路交通噪声的贡献值更大。支路只有两车道,在所有类型道路中路宽最小,监测时离道路交通噪声源强距离更近,受其影响较大,使其昼夜平均等效声级仅次于快速路。所有类型道路夜间车流量、大型车比例均低于昼间,但夜间平均等效声级仅比昼间平均等效声级低3.9 dB(A),其原因可能是夜间道路路况更好,车辆行驶速度更快导致。
累计百分声级是用于评价测量时间段内噪声强度时间统计分布特征的指标,指占测量时间段一定比例的累计时间内A 声级的最小值,用LN 表示,单位为dB(A)。分别计算各类型道路昼夜累计百分声级的平均值作为该类型道路的昼夜平均累计百分声级,见表6。
表6 道路昼夜平均累计百分声级
昼间快速路的累计百分声级L50 为70.4 dB(A),高于标准限值0.4 dB(A),意味着快速路昼间有50%以上时间超标。昼间其余路段只有10%时间超标,相对受道路交通噪声污染程度较轻。夜间快速路的累计百分声级L90 为60.2 dB(A),高于标准限值5.2 dB(A),意味着快速路夜间90%以上时间超标。夜间主干路、次干路、支路L50 均高于55 dB(A),意味着该类型道路夜间50%以上时间超标。由此可知夜间所有类型道路都受到较为严重的持续性噪声污染。
不同类型道路等效声级的标准偏差如图1 所示。
图1 不同类型道路等效声级标准偏差均值
可见,所有类型道路昼夜等效声级标准偏差差值较小,在1.0~1.5。所有类型道路夜间等效声级标准偏差均高于昼间,可能是夜间车流量比昼间有所减少,车流连续性不高,产生波动较大所致。标准偏差按照快速路,主干路,次干路,支路的顺序逐渐增大,与车流量规律相符。
大型车相比小型车对噪声污染的贡献更大,虽然昼间对大型车有限制通行的措施,但也间接加重了夜间道路噪声的污染程度。夜间道路相对路况较好,车辆行驶车速较高。可以使用GPS 技术对大型车的行驶路线和车速进行定位及测量,通过后台数据比对,对超限超速的大型车进行管理。
对现有道路交通噪声污染较大、敏感建筑物集中、群众投诉强烈的快速路和支路,可采取安装隔声屏障或隔声窗、种植绿化隔离带等降噪技术,起到吸收声能并减少道路交通噪声反射的作用,以减少道路交通噪声对周边居民的影响。
道路拥堵时汽车的发动机噪声、排气噪声以及轮胎与路面摩擦产生的噪声也是构成道路交通噪声的来源之一[5]。可以通过改变轮胎花纹形状、数量、结构与排列的减噪轮胎技术,以及多孔性或弹性沥青减噪路面技术等,从源头有效降低道路交通噪声。
该文对2019 年静安区范围内15 条不同类型道路进行监测,分析表明2019 年静安区道路交通噪声昼间平均等效声级()为69.3 dB(A),强度等级为二级,评价结果为较好。夜间平均等效声级()为65.4 dB(A),强度等级为五级,评价结果为差。昼间只有快速路33.3%监测点未达标,而夜间所有类型道路监测点均未达标。夜间所有类型道路均有50%以上时间超标,夜间道路都受到较为严重的持续性噪声污染。标准偏差按照快速路、主干路、次干路和支路的顺序逐渐增大,与车流量规律相符。所有类型道路中昼夜平均等效声级排序均为快速路最高,支路次之,道路交通噪声污染较为严重,需要特别注意道路交通噪声的预防和控制。