“十一五”期间石家庄市交通噪声污染状况及原因分析
2015-02-25李玉洁李治国
王 玮,李玉洁,李治国
(1. 石家庄市环境监测中心,河北石家庄 050022;2. 石家庄市环境综合执法支队,河北石家庄 050022)
“十一五”期间石家庄市交通噪声污染状况及原因分析
王 玮1,李玉洁2,李治国1
(1. 石家庄市环境监测中心,河北石家庄 050022;2. 石家庄市环境综合执法支队,河北石家庄 050022)
“十一五”期间,石家庄市机动车保有量达到了1 623 332辆,市区平均每日机动车出行总量约为60万辆,平均时速约为43 km,对治理道路交通噪声污染带来了极大的压力。在对石家庄市“十一五”期间道路交通噪声监测数据进行统计分析的基础上,从分析石家庄市交通噪声的污染现状入手,讨论其污染成因,并提出控制与削减城市交通噪声污染的对策和建议。
交通噪声污染;污染现状;污染原因;防治对策;石家庄市
石家庄市是河北省的政治、经济、文化中心。随着城市建设的飞速发展、人均可支配收入的逐年增加以及人口密度的快速增长,市区汽车发展呈现“三高四低”的特点:“三高”指高速度增长、高强度使用、高密度聚集;“四低”指购买车辆门槛低、汽车使用成本低、绿色出行意识低、替代出行方式服务水平低。所以越来越多的人选择私家车代步出行,导致道路交通噪声污染十分严重。截至2010年底,石家庄市机动车保有量达到了1 623 332辆,月均增长2万辆;机动车驾驶员达到1 738 721人,月均增长3万人[1]。根据数据分析,石家庄市市区平均每天机动车出行总量约为60万辆,平均时速约为43 km。随着汽车数量的增加,由于噪声的叠加作用,道路交通噪声的声级会成倍增长,交通噪声的污染问题呈现逐年加剧的趋势。因此,研究石家庄市交通噪声污染现状、影响因素和防治对策,对改善石家庄市声环境质量状况具有重要意义。
1 数据质量控制
为保证监测数据的真实性、代表性和准确性,在气象条件、确定测量时间、设置传声器位置、测量仪器的日常维修和校准、监测点位的选择等方面严格按照《声环境质量标准》(GB 3096—2008)[2]的要求进行。主要质控措施包括[3-4]:1)测量仪器和校准仪器均经计量部门定期检定合格,并在有效期内使用;2)测量前后均进行声学校准,灵敏度相差不大于0.5 dB(A);3)监测在无雨雪、无雷电天气且风速为5 m/s以下时进行,声级计等噪声统计分析仪使用时加防风罩,监测应避开每年烟花爆竹燃放和城市道路、桥梁等基础设施开工建设时期;4)出现不合逻辑的异常数据(Leq>L10),必须重新监测,确保监测数据有效性在99%以上; 5)监测人员需取得上岗资格证。
2 石家庄市城市道路交通噪声现状
2.1 监测结果及评价
“十一五”期间,随着城市经济的发展、居民生活方式的转变,石家庄城市噪声源也有所变化,具体分布见图1。其中,交通噪声所占份额仅次于生活噪声,5年平均噪声源构成比为19.0%。
图1 石家庄市各类噪声源构成
在此期间,石家庄市大力开展“三年大变样”工作,加强了城市道路建设,完善了17 km的快速路高架桥的建设,实施了42 km全线无灯控的二环路提升改造工程,新改建了33条城市主、次干道和13座道路桥梁,极大地提升了城市路网功能。按照新的《噪声功能区划》,城市道路交通噪声由2006年的178个监测点(涉及路段总长179 km),增加到368个监测点(涉及路段总长387 km)。每年春季或秋季监测1次,测量时间为20 min,测量同时记录车流量,交通噪声测量结果见图2。由图2可见,“十一五”期间,石家庄市交通噪声年均值变化幅度不大,在65.0~67.0 dB(A)之间,中间略有起伏,均不超标;车流量逐年递增。“十一五”期间,石家庄市城区范围内暴露在不同等效声级值下的路段分布情况见图3。从图中可以看出,石家庄市城市道路交通噪声中在66~70 dB(A)之间的监测点达到40%以上,超过70 dB(A)的噪声监测点占16%左右。
图2 石家庄市城市交通噪声年度平均值
图3 石家庄市暴露在不同声级路段分布状况统计表
2.2 变化趋势解析
“十一五”期间,石家庄市道路交通噪声值波动较大。由图1和图2可以看出,尽管2007年城市机动车流量不增反降,但道路交通平均等效声级值却明显增长,说明城市道路交通已经不能适应经济迅速发展的形势,路堵现象严重,急需对道路交通进行改造和提升。2008年随着石家庄市“三年大变样”工作的推进,城市道路状况及隔声设施的完善,交通噪声污染状况显著改善,“十一五”后3年,虽然车流量逐年递增,但交通噪声基本维持在50.5 dB(A)以下。
3 城市交通噪声污染影响因素分析与对策建议
3.1 城市交通噪声污染影响因素分析
城市交通噪声受多方面因素的综合影响,如运行车辆的车型、车速、车流量以及道路板型、结构、道路的路况以及道路设施、交通管理、道路维护水平等等。机动车车型比例对交通噪声的影响较大。大车比例偏高的路段,噪声值普遍高于大车比例小的路段。交通噪声随车流量的不同呈现出一定的规律,相关研究表明,车流量增加1倍,交通噪声增加3 dB(A)[5]。图4是石家庄市城区内典型路段交通噪声随车流量的不同所呈现的变化情况,其变化幅度及趋势基本一致,车流量较低时段,噪声值较低,高峰时段噪声值较高。
图4 石家庄市城区内典型路段交通噪声及车流量监测数据
道路结构不同,在车流、车速基本相同的情况下,道路两侧的噪声值不同。其中,一块板结构的道路红线外5 m处的噪声值,普遍高于二块板和三块板结构的道路红线外5 m处的噪声值。如中华大街红线外5 m处噪声值低于石岗大街(现为中华大街)红线外5 m处的噪声值。另外,道路设施、交通管理、道路维护水平对交通噪声的影响也十分明显。但道路与敏感点之间的构筑物、绿化带也明显衰减交通噪声,据测试,噪声通过绿化带的消减效率在0.1 dB(A)/m,而理想的隔声绿化带可有效地降低噪声6~8 dB(A)[6]。如表1、表2显示,隔声屏障可有效降低交通噪声至少在6.0~10.4 dB(A)[7-8]。
表1 仓安路(现为槐安路)高架桥工程隔声屏安装情况一览表
表2 仓安路(现为槐安路)高架桥工程隔声屏实际
监测隔声结果
Tab.2 Monitoring sound insulation results of acoustic screen on Cang’an Road (now the Huaian Road) viaduct project
dB(A)
3.2 对策建议
虽然石家庄市主城区面积、机动车保有量都在不断增长,但只要加大城市管理力度、提高管理水平,合理调整城市布局,加快道路基础设施建设步伐,就一定能促进对城市道路交通噪声的控制。建议做到以下几点。
1)严格机动车使用年限规定;建立噪声达标许可行驶制度,对超过《汽车定值噪声限值》的车辆,待其采取措施达标后,方可上路行驶。
2)充分利用路与两侧建筑之间和主、辅路之间的隔离带建设绿色生态屏障,美化环境,净化空气,吸收噪声。
3)透水沥青路面是指在普通的沥青面或水泥混凝土路面结构层上铺筑一层具有很高空隙率的沥青混合料,其空隙通常在15%~25%之间,有的甚至高达30%[9]。国外研究资料表明,根据表面层厚度、使用时间、使用条件及养护状况的不同,与普通的沥青混凝土路面相比,此种路面可降低交通噪声3~8 dB(A)[10]。推广使用降噪性能好的改性沥青(可降噪3~6 dB(A)),尽量减少车辆行驶噪声。
4)当道路交通量过大,距离噪声敏感区过近,而防噪要求又较高时,隔声屏障是限制道路交通噪声向路外扩散污染的理想措施[11]。在敏感路段设置隔声屏障或采取隔声窗降低机动车噪声影响。对城市高架路段两侧分布有居民楼、医院、学校等敏感建筑的区段采取隔声屏降噪措施,设计安装的隔声屏障要达到降噪效果,并符合道路通行及美观要求。对道路两侧高层建筑不能通过隔声屏降低噪声影响的敏感建筑要采取安装隔声窗措施,一般情况下隔声窗隔声效果可达25~40 dB(A),降噪效果非常显著。
5)道路营运中的交通噪声,主要来自发动机噪声、传动系噪声和轮胎噪声,此外,还有车体振动噪声、排气噪声、进气噪声和鸣笛噪声[12]。因此改进和提高现有汽车的降噪性能,研制和装备带隔声罩的发动机和高效排气消声器以及推广使用低噪声喇叭必不可少。对高噪声车辆要加大监管力度,严格控制载重货车、拖拉机、机动三轮车等高噪声车辆进入市区的时间和线路。
6)制定科学合理的城市交通规划,优先发展城市公共交通,且城市公交客车应尽量使用电车或地下(地上)有轨电车。据测定,用公交电车代替公交汽车后,使交通噪声减少5 dB(A),同时净化了城市空气,一举两得[13]。通过实施“公交优先”战略,引导人们“弃车就乘”[14],加快城市轨道交通建设,缓解城市交通压力;严格控制道路、铁路、轨道交通两侧的规划用地[15],确保城市主干道两侧的居民楼与道路隔离带预留足够距离(20~100 m),以利用距离衰减和绿化隔离带措施降低道路交通噪声的影响。
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杰青风采
王建英博士简介
王建英,1973年出生,河北科技大学化学与制药工程学院教授,博士,硕士生导师,2011年河北科技大学杰出青年基金获得者。
王建英博士1995年毕业于鞍山钢铁学院,1995—2001年在河北冶金建设集团有限公司第五工程公司工作;2005年3月毕业于河北科技大学,获工学硕士学位;2008年7月,毕业于北京化工大学化学工艺专业,获得工学博士学位;2005年7月迄今在河北科技大学化学与制药工程学院任教。
王建英博士热爱教师工作,有较强的事业心、责任心和刻苦钻研精神,工作任劳任怨,敢挑重担。主讲《化工工艺学》《化工工艺学课程设计》《化学反应工程》《化工专业英语》《化工前沿技术》等本科生和研究生课程,并指导本科生专业实验、毕业设计和生产实习。主讲的《化工工艺学》2011年被评为河北科技大学校级精品课,指导的学生获得2008年第一届全国大学生节能减排社会实践与科技竞赛(博奇环保杯)二等奖。
王建英博士主要从事离子液体合成、性能及应用方面的研究。2013年7月—2014年7月,获国家留学基金委资助,在美国阿拉巴马大学访学一年,师从美国绿色化学总统奖获得者、国际著名离子液体专家Robin D Rogers教授,与其在离子液体处理废弃物方面建立了长期合作关系,重点在功能化离子液体合成及其脱除烟道气中汞的研究方面做了大量探索性工作。2014年7月回国后,主要开展新型离子液体功能化材料合成及其烟气脱硫新技术的开发工作,建立了扩试规模的离子液体脱除烟道气中SO2实验装置1套,并已完成小试,取得了大量实验数据,筛选并制备出了脱硫效率高、成本低、使用寿命长、能够有效回收硫资源的高效离子液体脱硫剂材料。该项目的实施及推广,大大降低了我国火电、煤炭、冶金和化工等行业脱硫设备的运行费用,与现有技术相比具有非常突出的竞争力,潜在推广效益可达数十亿元。
近10年来,王建英博士在JMolLiquid,JMolCatA:Chem,JChemThermodynamics,JChemEngData,FluidPhaseEquilib,ChinJChemEng,ThinSolidFilm等SCI收录期刊上发表论文10余篇,其中SCI二区论文10篇;主研并完成国家自然科学基金和河北省自然科学基金项目各1项,主持国家自然科学基金青年基金项目1项,参与完成了多项省级研究课题及横向研究课题;主研(第二完成人)的项目“四氯化硅液相可控水解制备氯化氢联产白炭黑新技术”获2013年度河北省科技进步二等奖。
(学报编辑部,学科建设办公室,化学与制药工程学院)
Status and reason analysis of traffic noise pollution in Shijiazhuang City during the Eleventh Five-Year Plan period
WANG Wei1, LI Yujie2, LI Zhiguo1
(1. Shijiazhuang Environmental Monitoring Center, Shijiazhuang, Hebei 050022, China; 2. Shijiazhuang Environmental Comprehensive Law Enforcement Detachment, Shijiazhuang, Hebei 050022, China)
During the Eleventh Five-Year Plan period, motor vehicle quantities in Shijiazhuang City reaches to 1 623 332, and the average daily total motor vehicle travelling is about 6×105, and the average speed is about 43 kilometers. It gives great pressure to treat road traffic noise pollution. Based on statistics analysis of monitoring data of traffic noise in Shijiazhuang City during the period, the pollution status of city traffic noise is analyzed, and the cause of pollution is discussed. Finally,the countermeasures and suggestions are put forward for controlling and reducing urban traffic noise.
traffic noise pollution; pollution situation; pollution cause; prevention measure; Shijiazhuang City
1008-1534(2015)06-0557-04
2015-04-21;
2015-07-07;责任编辑:王海云
王 玮(1986—),男,河北石家庄人,工程师,硕士,主要从事环境监测方面的研究。
E-mail:wayever@126.com
X593
A
10.7535/hbgykj.2015yx06017
王 玮,李玉洁,李治国.“十一五”期间石家庄市交通噪声污染状况及原因分析[J].河北工业科技,2015,32(6):557-560. WANG Wei, LI Yujie, LI Zhiguo.Status and reason analysis of traffic noise pollution in Shijiazhuang City during the Eleventh Five-Year Plan period[J].Hebei Journal of Industrial Science and Technology,2015,32(6):557-560.