北京部分地铁线路乘车人噪声暴露水平的初步研究

曲春燕 韩宇晨 浦丕浩 陈彦 梁凤和

北京地铁是中国的第一个地铁系统，截至2012年初，北京地铁已开通15条运营线路，共有218座运营车站，运营线路总长372公里，日均客运量在700万人次以上，最高时达到780.98万人次。除了人多拥挤之外，地铁的噪声同样困扰着乘车人。据报道，美国纽约地铁车厢内的噪声高达112 dB，接近人耳的痛阈(120～140 dB)[1，2]，环境噪声对人体的最大危害是引起噪声性聋(NIHL)，在美国大约有1千万人由于过度的噪声暴露而患有NIHL，全世界范围至少有3 000万人的听力被噪声损伤[3，4]。我国对轨道交通噪声的研究起步较晚，多数是从通风或者轨道噪声源等工程角度进行探讨，对地铁乘车人的噪声暴露研究很少[5～7]。2012年4月1日起北京市正式实施《地铁噪声与振动控制规范》，该标准是我国在地铁噪声与振动污染控制领域中的首个地方标准[8]， 按照此《规范》，地铁地上线附近可能受到噪声影响的敏感建筑物户外噪声应不高于70分贝，地铁沿线住宅卧室内噪声不能高于45分贝[9]。

作为噪声的主要评估指标，A加权等效声级(Leq)是指在一定时间内，某一连续稳态声的A加权声压，代表测量时间内的平均噪声能量[10]，噪声等效声级(dB A)数值越小越好。美国环境保护署和世界卫生组织推荐：每日24小时的平均噪声水平应在70 dB A以下，8小时在75 dB A以下，2.7小时在80 dB A以下，0.9小时在85 dB A以下，0.3小时在90 dB A以下，一般不会影响听力[11，12]。本研究使用噪声频谱分析仪，对北京地铁5条主要线路的车厢内噪声进行测量，比较不同线路和区间的噪声差异，并与推荐的噪声标准进行比较，探讨城市地铁的噪声危害和噪声性聋的预防措施，报告如下。

1 测试方法

1.1测试系统 采用国产HS6288B噪声频谱分析系统对地铁车厢内噪声进行测量，该系统包括声学传感器(配有防风罩)、噪声信号分析和统计、测量数据存储和输出。

1.2测试时间、测试车辆及线路 测试时间为2012年4月3日、13日、18日、23日，上午7点至下午7点。测试车辆为北京地铁1号线、2号线、4号线、大兴线和5号线的地铁车厢，当时天气无雨、无雪。

1.3测点布置 噪声测试点的选择参考国家标准：《地下铁道车站站台噪声测量》(GB/T14228--1993)、《声学环境噪声测量方法》(GB/T3222--94)、《城市区域环境噪声测量方法》(GB/T14623～1993)，测试地点为地铁站台中央正对着的车厢内部，位于车厢中心地板上方1.2米处，麦克风的对称轴处于垂直方向，距离测试者外耳道口约20厘米。

1.4测试内容 对上述5条地铁线路的不同路段进行车厢内部噪声A计权的等效声级(Leq)、最大声压级(Lmax)、最小声压级(Lmin)、累计百分声压级(L10和L90)的测量，以及未计权的最大声压级(Lpeak)的测量。

1.5统计学方法 应用SPSS13统计软件进行单因素方差分析，比较平均加权Leq差异。

2 结果

2.1地铁噪声暴露强度(表1) 由于4号线和大兴线贯通运行，故将二者合并在一起进行测量和列表。有效的测量次数分别为：1号线34次，2号线34次，4号线+大兴线49次，5号线40次。表1中详细列出了不同地铁线路和区间的测量次数、运行时间和噪声强度。结果显示，在所有检测的线路及区间，车厢内的噪声Leq平均值都≥75 dB A。1号线和2号线的Leq平均值相对较小，介于75～78 dB A之间，而4号线+大兴线中有4个区间Leq≥80 dB A，另外的2个区间为79 dB A；5号线中有2个区间Leq≥80 dB A，其余的3个区间为78～79 dB A。其中最高的平均Leq值[82 dB(A)]在4号线的海淀黄庄—西直门区间，最低的平均Leq值[75 dB(A)]在1号线的五棵松—西单区间、2号线建国门—宣武门和宣武门—西直门的区间。噪声Lmax≥100 dB A的现象，在4号线的海淀黄庄—马家堡区间共有6次，在5号线的雍和宫—东单的区间有2次，在其余的线路区间，噪声Lmax均介于90～99 dB A之间。

将各地铁线路噪声Leq平均值进行两两比较，除了1号线和2号线之间差异无显著统计学意义外，其余线路之间差异均有显著统计学意义 (表2)。4号线+大兴线和5号线的噪声Leq平均值高于1号线和2号线。

2.2地铁噪声暴露时间(表3) 4号线+大兴线全长50公里左右，其单程运行时间为1小时22分41秒，1号线、2号线和5号线的单程运行时间分别是53分17秒、41分13秒和46分50秒。所测线路区间的噪声平均Leq都在75 dB A以上，4号线的海淀黄庄到公益西桥区间大约37分钟的噪声平均Leq在80 dB A以上，5号线的雍和宫到宋家庄区间大约22分钟的噪声平均Leq在80 dB A以上。

每站平均运行时间不包括停靠时间(单程长度和每站平均运行时间参考维基百科-北京地铁)。

3 讨论

本研究对北京地铁部分线路的车内噪声测量结果显示，地铁乘车人的噪声暴露水平(Leq)均在75 dB A及以上，4号线+大兴线、5号线的部分路段噪声暴露水平在80 dB A以上。Neitzel等[13]对美国纽约地铁不同站点车厢内的噪声(Leq)测量结果为77.8～82.5之间，与北京地铁测量结果非常接近。WHO关于可能引起噪声性聋的限值规定提示噪声性聋是噪声强度和暴露时间两方面的叠加结果。从本研究结果中可以发现，如果乘车人每日所乘线路为噪声80 dB A以下的线路或者区间， 如北京地铁1号线和2号线，在不考虑其他环静噪声的前提下，只要每日24小时内连续乘坐地铁时间不超过2.7小时，则发生噪声性聋的危险性不高。如果乘车人每日要乘坐噪声80～85 dB A的线路或区间，而这段区间连续乘坐时间超过0.9小时(即54分钟)，可能有发生噪声性聋的危险，如：每日往返于北京地铁4号线的海淀黄庄-公益西桥(单程时间为36分47秒)，因为站台的噪声通常高于车厢内，如果在站台内停留时间超过18分钟，就处于可能导致噪声性聋的乘车环境中。北京5条地铁线路的噪声Leq值均在75 dB A及以上，按照WHO的标准，这些线路的地铁司机及乘务员如果每天持续工作时间超过2.7小时， 有发生噪声性听力损失的可能。

表1 北京部分地铁线路车厢内乘车人的噪声暴露水平

表2 各地铁线路平均Leq值两两比较

表3 北京部分地铁线路车箱内平均噪声Leq的暴露时间

噪声性聋的主要症状为进行性听力减退及耳鸣。接触噪声的初期，多数人会感到耳内不适、耳鸣、听觉稍迟钝、轻度听力减退，若离开噪声，数分钟后听力恢复，此种现象称为听觉适应。若在持久、强烈噪声的作用下，听觉可明显迟钝，经数小时后听力才恢复，此时称之为听觉疲劳，所造成的听力损失称为暂时性阈移。若进一步受到噪声刺激，导致听力损伤且不易自行恢复，即使脱离噪声环境后听力仍不能恢复者称永久性阈移，临床上即称噪声性聋。噪声性聋的听力损失主要发生在3 000～6 000 Hz，以4 000 Hz处最明显，如果噪声性听力损失继续发展，将会影响到2 000 Hz[11]。人类言语声学的能量频率大部分分布在300～3 000 Hz，因此噪声性聋患者听力损失达一定程度会有言语交流困难的表现。耳鸣与耳聋可同时发生，亦可单独发生，常早于耳聋出现，多为高调性耳鸣。

WHO认定的噪声易感人群包括老人、病人、儿童、盲人、聋儿和从事复杂认知工作的人[11]。从本研究结果看，地铁噪声导致耳聋的高危人群还应该包括地铁工作人员。地铁驾驶员的噪声暴露水平与地铁车厢内的乘车人相近，时间更长；而站台工作人员噪声暴露水平要高于地铁驾驶员，因为站台上的噪声比车厢内高1～5 dB A[13]。当然，站台工作人员的噪声暴露水平与其工作地点或工作性质密切相关。朱峰等对地铁站勤务人员个体噪声暴露的监测发现车站机房岗位和厅巡岗位的工作班内Leq最高，分别为81.8和80.1 dB A，车站控制岗位和售票岗位班内噪声水平(Leq)较低，分别为68.7和74.7 dB A[14]。因此，这些噪声易感人群需格外关注听力防护问题。

另外还有很多地铁乘车人，尤其是年轻人，经常在地铁里用耳道式耳机听音乐或者打电话，为了听清楚，常把耳机的音量调高超过周围的噪声。一般情况下听力正常人想要达到100%的句子言语可懂度，信噪比至少要达到15 dB，即在35 dB A的环境噪声下，为了听懂对话，至少需要50 dB的声音信号。而北京地铁车厢内平均噪声水平(Leq)高达75 dB A及以上，那么声音信号要达90 dB才能听清楚。依照美国环境保护署和世界卫生组织的标准，每天如果暴露在90 dB A以上噪声中超过0.3小时(18分钟)，将会影响听力。有研究指出北京市上班的居民每天大约有40分钟的时间在上下班交通的途中[15]，随着北京郊区的发展和地铁交通线路的延长，越来越多的人选择地铁交通，在地铁上的时间也越来越长。如果在地铁里用耳机听音乐，很容易超过0.3小时(18分钟)在90 dB A以下这个限制，成为噪声性聋的高危人群。

总之，在轨道系统的工程设计时，需要充分考虑降噪和控制噪声。从个人防护而言，应建议乘车人佩戴防噪耳塞或耳罩，这样可以降低噪声33 dB；如果同时佩戴，可以降低噪声38 dB，从而有效地把噪声水平降到安全范围以内[16]。对于长期在地铁上工作的人员(如司机和乘务员)，以及噪声易感人群(如儿童)，佩戴耳塞可以有效保护听力，预防噪声性聋的发生。

4 参考文献

1 Nave CR.(2006)."Threshold of Pain".HyperPhysics.http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/Hbase/sound/intens.html.

2 Franks JR， Stephenson MR，Merry CJ,eds.(June 1996).Preventing Occupational Hearing Loss - A Practical Guide.National Institute for Occupational Safety and Health.pp.88.http://www.cdc.gov/niosh/docs/96-110/pdfs/96-110.pdf.

3 World Health Organization.The world health report 2003:shaping the future.Geneva,Switzerland: World Health Organization,2003.162～163.

4 Nelson DI,Nelson RY,Concha-Barrientos M,et al.The global burden of occupational noise-induced hearing loss[J].Am J Ind Med,2005,48:446.

5 刘英杰.地铁车站噪声测试与分析[J].铁道标准设计,2009,8：110.

6 于喜林，郭海洋，刘厚林，等.城市轨道交通车辆内部噪声分析研究[J].电力机车与城轨车辆，2009，32：14.

7 雷晓燕，王全金，圣小珍．城市轨道交通环境振动与振动噪声研究[J]．铁道学报，2003，25：110.

8 北京出台地铁噪声与振动控制规范4月起实施.http://www.railsources.com/contents/1130/219443.html.

9 地铁将优先选择低噪声.http://www.zgsz.org.cn/2012/0221/1155.html.

10 Operational noise and noise barriers (2012).http://www.transport.nsw.gov.au/sites/default/files/b2b/projects/TP_EnvironmentalServices_Operational_Noise_Fact_Sheet_April_2012.pdf.

11 Berglund B,Lindvall T,Schwela D,eds.Guidelines for community noise.Geneva,Switzerland: World Health Organization,1999.21～24，35～36.

12 Information on Levels of Environmental Noise Requisite to Protect Public Health and Welfare with and Adequate Margin of Safety.Prepared by the US Environmental Protection Agency Office of Noise Abatement and Control;US Government Printing Office,Washington DC.1974.1～9.Http://books.google.com.hk

13 Neitzel R,Gershon RR,Zeltser M,et al.Noise levels associated with New York City's mass transit systems[J].Am J Public Health,2009,99:1 393.

14 朱峰，左慧，杜伟佳，等.地铁站勤务人员个体噪声暴露的监测与分析[J].中华预防医学杂志,2007,41:311.

15 Zheng D,Cai X,Song H,et al.Study on personal noise exposure in China[J].Appl Acoust,1996,48:59.

16 Berger EH.Hearing protection devices.In: Berger EH,Royster LH,Royster JD,et al.eds.The Noise Manual.5th ed US:American Industrial Hygiene Association[M].Fairfax,VA,2000.379～454.