秦丹
摘要:噪声污染是高速公路在营运期间产生的主要环境问题。文章针对云南武昆高速公路某路段对沿线居民产生的交通噪声污染问题,对其分别开展24 h连续监测、衰减断面监测和敏感点环境噪声监测。由监测数据得知,该高速公路监测路段两侧和敏感点区域的噪声值均符合《声环境质量标准》(GB3096—2008)中的相关要求,但敏感点区域噪声值接近噪声限制,后期可能发生噪声超标现象,因此应采取针对性的噪声污染防治措施,使其能够提升高速公路两侧和敏感点的声环境及人们的健康生活质量,达到高速公路交通噪声环保的要求。文章提出的噪声污染防治措施可为类似工程的噪声防治提供有益参考。
关键词:高速公路;交通噪声;污染;监测;防治
中图分类号:TP3;X82 文献标识码:A 文章编号:1674-0688(2023)02-0079-04
0 引言
随着交通运输行业的不断发展,高速公路为其提供了便利的发展条件,为我国经济建设做出巨大的贡献。在此背景下,我国高速公路建设全面铺开。在高速公路运营期间,由于交通量大、车速高,导致高速公路两侧的噪声超标情况日益严重,公路交通噪声污染对沿线居民的正常生活、工作环境的干扰程度也随之加剧[1-2]。随着人们环保意识的不断提高,由交通噪声引起的投诉也逐渐增加,公路交通噪声污染已经变成沿线居民最为关注的环境污染问题[3]。本文针对云南武昆高速某路段沿线可能产生的噪声污染问题,对其交通噪声是否超标进行准确有效的监测,避免交通噪声对沿线居民群众的日常生活造成影响。通过对该高速公路交通噪声进行监测,并提出针对性的降噪措施,以期达到更好的降噪效果,使工程对环境的不良影响降到最低,有助于达到社会经济和人们生活的环境质量平衡发展的目的。
1 高速公路交通噪声污染
1.1 高速公路交通噪声的来源
高速公路交通噪声来源于运行中车辆发出的声音,主要分为进气噪声、排气噪声、风扇噪声、燃烧噪声、发动机噪声、机械噪声、轮胎噪声、喇叭噪声和车身噪声等。当车辆低速行驶时,发出的噪声主要为发动机噪声和排气噪声;当车辆行驶速度超过50 km/h时,发出的噪声主要为轮胎噪声[4],而高速公路最低车速不得低于60 km/h,因此高速公路交通噪声主要是轮胎噪声引起的。
1.2 高速公路交通噪声污染的特点
高速公路交通噪声具有污染噪声频率宽泛、污染介质无形、污染时间持续和污染范围具有区域性等显著特点[5]。①污染噪声频率宽泛。在车辆行驶过程中,交通噪声会随车速的变化而变化,并且噪声种类多,分布于低、中、高频率,具有频率宽泛的特点。②污染介质无形。车辆在行驶过程中会因振动产生声波,并传递到个人受体,使其感受到声音的頻率和强度,对身体或心理产生影响,因此噪声传播是无形的。③污染时间持续。与普通公路对比,高速公路为满足货物运输、人员流动的需要,具有车流量大、24 h连续通车等特点,因此高速公路交通噪声污染是持续不断的。④污染范围具有区域性。声音是通过介质传播的,并随传播距离的增加而逐渐衰减,直至消失。基于声音传播的原理,高速公路交通噪声污染范围具有区域性,主要分布在高速公路沿线两侧。
1.3 高速公路交通噪声污染的危害
在高速公路的规划中,如果没有做好噪声防护工作,后期会严重影响沿线居民的正常生活。
长期处于高速公路交通噪声污染的环境下,会对人体的睡眠系统、听力系统、神经系统和心血管系统带来极大的危害,导致人体出现听力下降、神经衰弱、心脏病发病率增加等情况[6]。研究表明,声音在35 dB以下对人体而言是最理想的声音环境。因此,高速公路交通噪声对人体的影响是多方面的,应该加大防治噪声污染的力度,保证高速公路沿线两侧一定距离内的人们的生活质量。
2 交通噪声监测的必要性
为保护环境、保障人体健康,防治环境噪声污染,国家制定了《声环境质量标准》(GB3096—2008)[7],该标准对声环境功能区的划分见表1,并具体提出不同声环境功能区的监测要求。其中,高速公路两侧区域属于4a类噪声限值。
高速公路建成投用后,交通噪声会对公路两侧一定距离范围内的环境和居民的工作、生活产生影响。为最大限度地降低噪声污染,高速公路相关部门应做好声环境影响评价工作。噪声监测不仅能及时反映高速公路两侧的声环境质量,还可以找到产生噪声污染的原因,并针对其采取有效防护措施以解决噪声污染问题。通过对交通噪声开展监测和科学评价,能帮助相关部门及时掌握高速公路交通噪声的具体情况,并科学、合理地制订噪声污染防治方案。
3 交通噪声实例监测方案的分析
3.1 监测范围
云南武昆高速为双向四车道公路,路线总长63.58 km,北起武定县,途径富民、李子坪、普吉,终于昆明市。该高速公路全线路段地质复杂、施工难度较大。整个项目在验收阶段的声环境质量满足相应的标准。但是,随着时间的推移,交通量逐渐变大,导致公路两侧噪声发生超标情况。为获取当地的噪声实测值,笔者对武昆高速公路某路段交通噪声进行实地监测,并调查当地实际道路线性指标、车型、车流量、车速及道路两侧的地形等信息。
3.2 监测方法
监测路段选取无施工噪声、工业噪声等其他噪声影响的路段。监测时间选择无交通堵塞、无雨雪、风速小于5 m/s的工作日。监测方法按照《声环境质量标准》(GB3096—2008)中的有关规定要求执行,具体方法如下:①24 h连续监测,每小时监测20 min。②除24 h连续监测外,还采用其他监测频次,即昼间选择08:00-12:00、13:00-16:00,夜间选择22:00-02:00、02:00-06:00,共4个时间段进行监测,每次监测时间为20 min。与此同时,注意记录车流量,做好大型车(>12 t)、中车型(>3.5 t且≤12 t)、小型车(≤3.5 t)的分类统计工作。
3.3 监测内容
本监测项目为等效连续A声级LAeq(dB)。为满足该次噪声监测的需要,噪声监测点位分布在以道路为中心线两侧的200 m范围内,进行24 h连续监测、衰减断面监测和敏感点环境噪声监测。
3.3.1 24 h连续监测
选择该高速公路车流量具有代表性的路段,测点距路段中心线28 m,实施24 h连续监测,及时掌握该路段24 h的车辆类型及流量变化,并得出交通噪声昼夜间各小时的等效连续A声级(噪声等效声级)。
3.3.2 衰减断面监测
噪声衰减监测断面选取线路附近比较开阔的地段,避开人为因素干扰。在路段中心线的垂直方向上设置距离为20 m、40 m、60 m、80 m、120 m的5个监测点,并且处于1.2 m的同一高度,监测布点如图1所示。
3.3.3 敏感点环境噪声监测
监测布点选取变化较大的敏感点,尽可能地反映敏感点所处的地形和地貌条件、对应路段的交通量等因素。本监测布点中,选取距离该路段中心线40 m处的一栋9层居民楼,该居民楼已采取声屏障隔声降噪措施。监测点布置在该居民楼1层、3层、5层、7层、9层住户窗前1 m,监测布点如图2所示。
3.4 监测结果及分析
由于上述交通噪声连续两日监测数据实测值变化不大,所以选取单日监测数据进行统计分析。
3.4.1 24 h连续监测结果
通过24 h连续监测得出实测数据见表2。根据数据看出车流量的变化明显,昼间车流量整体大于夜间,其中小型车变化幅度最大,大型车变化幅度较小。夜间最大值噪声为54.1 dB,昼间噪声最大值为66.8 dB。
3.4.2 噪声衰减断面监测结果
同步监测设置好的5个监测点,监测结果见表3。距离路段中心线20 m、40 m的监测点的昼、夜监测值均大于《声环境质量标准》(GB 3096—2008)中2类功能区的要求,小于4a类功能区的要求。随着监测点与路段距离变大,交通噪声值逐渐变小,在距离路段中心线120 m监测点的昼、夜噪声值在各时间段均最小,满足声源衰减规律。
3.4.3 敏感点环境噪声监测结果
敏感点环境噪声监测数据结果见表4。其中,昼间交通噪声等效连续A声级为55.8~58.7 dB,低于2类标准昼间极限值(60 dB);夜间交通噪声等效连续A声级为46.3~49.8 dB,低于2类标准夜间极限值(50 dB)。
由上述监测结果得出,敏感点环境噪声符合《声环境质量标准》(GB 3096—2008)中2类功能区的要求,未出现超标情况,声屏障的布设对降噪有一定的效果,但基本接近噪声限制,后期随着交通噪声影响因素的变化和声屏障出现破损老化,可能会发生噪声超标的现象。因此,为有效防治敏感点环境噪声超标造成的扰民现象,必须做好高速公路的年度例行监测工作,并采取针对性强的措施[8]。
4 高速公路交通噪声污染防治措施建议
由前文得知,高速公路交通噪声主要来源于轮胎噪声,它与高速公路路况、行车车速、车流量有密切关系。本工程项目虽然已对敏感点地区布设声屏障,达到降低高速公路噪声的目的,但是声屏障存在局限性,降噪效果受声屏障材料和环境因素的影响,降噪效果也不尽相同。此外,声屏障造价较高,会造成项目总体成本的增加。因此,利用单一的措施降噪,效果不理想,应该从声源、传播途径多方面综合考虑,最大限度地降低高速公路交通噪声污染的影响。
4.1 采用降噪路面
降噪路面能从声源上降低高速公路噪声污染,其主要功能是降低轮胎和路面摩擦产生的噪声,目前降噪路面主要通过加铺耗磨层和多孔隙降噪结构层两种方法实现[9]。①加铺耗磨层。在公路表面加铺2 cm左右的开级配沥青磨耗层,它具有抗噪声、抗车辙等特点。②多孔隙降噪结构层。作为一种环保技术,多孔隙降噪结构层可以降低3~8 dB的路面噪声,但随着空隙率变大,对骨料和黏结剂的要求也越高。
4.2 修筑路堑路基
路堑路基对防治高速公路噪声污染具有良好的效果,声环境敏感区域可以选择路堑路基形式。路堑的长度、深度,由敏感区范围和噪声超标值确定。但是,大部分公路的水文地质条件不适合修筑路堑路基。
4.3 种植防噪林
防噪林可以降低交通噪声,通常选择密集度高的乔灌木,将其种植在高速公路两侧,通过树叶的摆动使噪声传播衰减,达到降噪效果。防噪林的降噪效果与植被种植的宽度有关,一般情况下,防噪林带的宽度超过10 m时,能够降低4~5 dB的噪声。虽然防噪林投资成本较高,但是其具有净化空气、美化环境的作用,经常被应用在水土流失比较严重的地区。
5 结语
近年来,高速公路交通噪声污染问题备受人们的关注,为有效保障高速公路沿线居民的工作和生活环境,本文结合高速公路交通噪声污染监测实例,对案例路段实施24 h连续监测、衰减断面监测和敏感点环境噪声监测,并根据监测结果提出相对应的措施建议,本研究所提建议仍存在不足之处,希望后续能有更多有关学者进行更深入的研究。
6 参考文献
[1]任北辰.高速公路噪声的影响因素及防治措施[J].山西建筑,2022,48(21):124-126.
[2]王丰.大交通量国省干线项目交通噪声预测研究[J].山西交通科技,2022,276(3):110-112,119.
[3]武艳镯,鲁荔.高速公路交通噪声预测模式的参数取值研究[J].黑龙江交通科技,2022,45(6):150-152.
[4]王立璇.高速公路噪声污染及治理对策[J].生物化工,2022,8(2):105-109.
[5]朱晓敏.公路噪声环境影响评价及预测方法研究[J].化工设计通讯,2022,48(1):184-186.
[6]张景,徐亮.公路交通噪聲监测方法和防治措施研究[J].交通节能与环保,2021,17(2):76-78.
[7]陆夏铭.高速公路运营期交通噪声监测实施方案研究[J].西部交通科技,2020,158(9):176-178.
[8]张杰.降低高速公路噪声污染的措施[J].北方交通,2019,312(4):88-90.
[9]朱方旭,翟翠红,陈志平.环境影响评价中高速公路噪声污染问题的探讨[J].环境与发展,2018,30(10):18-19.