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校园环境噪声监测开放实验的探索与实践

2015-02-27胡将军

实验科学与技术 2015年6期
关键词:声级环境噪声监测点

张 琳,肖 玫,胡将军

(武汉大学 资源与环境科学学院,武汉 430079)

校园环境噪声监测开放实验的探索与实践

张 琳,肖 玫,胡将军

(武汉大学 资源与环境科学学院,武汉 430079)

武汉大学资源与环境科学学院面向全校本科生开设了“校园环境噪声监测”开放实验。介绍了选题的意义、 实验内容、实验方法、实验结果与校园环境噪声评价。通过实践表明,开放实验是高等教育培养创新人才,实现素质教育目标的一种重要方式。

开放实验;校园环境;噪声环境;监测

武汉大学环境科学与工程实验中心是湖北省实验教学示范中心,环境监测实验课是该中心开设的一门主干课程, 本课程组响应学校号召,积极开展面向全校的开放性实验项目——校园环境噪声监测,在实验过程中, 秉承 “三创”教育理念[1],充分调动学生参与实验的积极性, 参加开放实验的学生自己设计实验、自己完成实验过程、自己整理实验数据,并完成实验报告,通过开放实验努力培养学生“创”的精神,启迪学生“创”的思维、意志和品质,挖掘学生“创”的学识和能力。实践表明,开放型实验取得了良好的教学效果。

1 实验选题的目的和意义

1.1 针对身边的环境热点问题

环境噪声是指在工业生产、建筑施工、交通运输和社会生产中所产生的影响周围生活环境的声音。随着市场经济的发展,工业化与城市化的步伐不断加快, 噪声污染日益明显,严重影响人们正常生活,危害人体健康与社会和谐,噪声已成为继水污染、 空气污染、 固体废物污染后的第四大污染[2-3]。据统计,全国反映噪声污染的来信、来访占环境污染投诉的比例逐年增加,而且一直高居各类环境污染投诉的第一位,噪声污染已成为21世纪环境污染控制的主要问题。

校园是大学生生活、学习和活动的场所,良好的外界环境可促进学生的生长发育,身心健康,使学生有充沛的精力学习和研究。然而近年来,随着我国经济的高速发展,高校的发展进程也不断加快,导致越来越多的校园噪声,声级也呈现增高趋势。作为校园的主人——学生最关心自己学习生活的环境,因此“校园环境噪声监测”实验项目容易引起学生的好奇心和研究兴趣,开放实验项目一公布就吸引了大批各专业的学生踊跃参与。

1.2 没有局限性

环境噪声监测方法相对其他实验来说操作比较简便,因此能够面向全校文理工医专业的学生,而且国家颁布了标准方法,通过实验能够培养学生规范化操作。实验中大量数据的测定和统计分析,要求学生必须具有实事求是的精神和严谨的科学态度。

1.3 具有延伸性

环境监测是人们认识环境、评价环境的重要手段,是制定和执行环境法规标准,进行环境决策的依据,是实现环境管理科学化的基础,是环境保护工作的重要组成部分。所以校园环境噪声监测只是基础部分工作,来自不同专业的学生通过这个开放实验后可以延伸出很多后续的工作,如管理专业的学生会思考研究校园环境管理问题,工程类学生会想到如何降低机器工作的噪声问题,地理信息类学生会思考地理信息系统在噪声源信息描述、数据管理、噪声预测与评价以及绘制噪声地图问题,医学类学生会研究噪声对人的危害问题,物理专业学生会研究噪声产生的问题等等,因此该实验具有很强的延伸性。

2 实验内容

通过对武汉大学信息学部不同功能区的昼间环境噪声的监测,得出各监测点的声级值,与国家规定的大学校园应执行的噪声管理标准进行比较,来评价校园声环境质量。通过调查、分析确定功能小区噪声源及其污染范围,提出环境噪声治理方案,为校园功能小区规划提供建议。

3 实验方法

3.1 监测点的选择

监测布点在空间方位的基础上,按照武汉大学信息学部校园功能区划分,选择有代表性的7个点进行监测,包括教学区(教学楼和图书馆)、学生生活区(学生宿舍)、混合区(校门)等。

3.2 测量仪器

HY-104A数字声级计, 标准校准仪。

3.3 测量条件

1)在无雨、无雪的天气条件下进行 , 声级计应保持传声器清洁,风力在三级以上必须加风罩(以避免风对噪声的干扰),五级以上大风应停止测量。

2)测量仪器可手持或固定在三脚架上,距离地面 1.2 m , 使传声器对准声源方向。

3.4 测量步骤

1)测量前应按仪器要求进行校正。

2)测量时间从7:00~23:00,每一个功能区每天按8个时间段进行测量(7:00~9:00,9:00~11:00,11:00~13:00,13:00~15:00,15:00~17:00,17:00~19:00,19:00~21:00,21:00~23:00)。

3)读数方法。声级计采用A计权,置于慢档,每隔5 s读一个瞬间A声级,连续读取100个数据。测量同时要判断和记录附近主要噪声来源(如交通噪声、施工噪声、生活噪声……)和天气状况。

3.5 数据处理与分析

本实验用等效声级Leq表示

(1)

式中,L10,L50,L90为累计百分声级, 单位dB。将各监测点每一次测量的100个数据从大到小顺序排列,第10个数据即为L10,第50个数据即为L50,第90个数据即为L90。

利用式(1)对监测数据进行处理得到各点各时间段的等效连续声级值,数据结果如图1所示,再将该监测点一整天的各次Leq值求出算术平均值,作为该点的环境噪声评价量。对各点等效连续声级值求平均值可得到布点的噪声级。

图1 各监测点昼间各时间段的Leq分布图

4 校园噪声分析评价

根据《城市区域环境噪声标准》(GB3096-93),校园属于以居住、文教机关为主的区域,执行Ⅰ类标准,昼间的环境标准为55 dB。学校各点环境噪声评价图如图2所示。从图2中可看出,学生宿舍、图书馆、教学楼、学院办公楼、食堂都达到国家Ⅰ类标准。从图1可看出校园环境噪声值的起伏波动,与学生作息时间的规律一致。

操场主席台和友谊广场石狮之间这两个点超标严重,在操场主席台点监测时,该点处旁边正进行校园道路维修施工,因此其噪声的主要来源是施工时机器发出的声音,虽然对环境造成严重影响,但影响是短期的;从图1也可以看出,噪声波动符合工作时间规律。友谊广场石狮之间噪声值严重超标,是因为友谊广场处在校门口,校门口正对着武汉市繁华的主干道旁,校外有繁荣的电子市场和商场,过往车辆、行人流量大,产生的噪声污染较为严重,且为长期影响,但由于此地距离学生学习生活区较远,所以对学生学习、生活的干扰不大。

图2 各点环境噪声评价图

5 结束语

校园环境噪声监测开放实验,学生在老师指导下完成现场调查、监测计划设计、优化布点、数据

采集、数据分析处理、综合评价一系列工作 , 最后写出校园环境质量评价报告。通过这样系统全面的训练, 切实锻炼了学生实践能力,启迪了学生思维,培养了学生 “三创”精神。从学生的实验报告和反馈意见表明——该实验取得了良好的教学效果, 达到了实验开设的预期目的。

开放实验教学是高等教育培养创新人才,实现素质教育目标的一种重要方式。积极探索分层次 多元化教学模式,促进办学水平的全面提升,是我们教育工作者的责任。

[1]周叶中,胡甲刚. 论创新型人才培养与高校教学改革[J].武汉大学学报(社会科学版),2002(3):1-4.

[2]奚旦立,孙裕生,刘秀英. 环境监测[M].北京: 高等教育出版社, 1996.

[3] 王金发,何炎明,戚秉林.“开放式、研究性”实验教学模式的创立与实践[J].高等理科教育,2007(6):97-100.

Exploration and Practice for Open Experiments of Campus Environment Noise Monitoring

ZHANG Lin, XIAO Mei, HU Jiangjun

(School of Resource and Environment Science, Wuhan University, Wuhan 430079, China)

We explore and carry out the open experiment of campus environment noise monitoring, so as to set up these experiments for entire undergraduates. In this paper, significance of topics and content-method-result of this experiment are introduced, in addition with the assessment of campus environmental noise. Practice shows that the open experiment is a kind of important way in training creative talents in higher education and realizing the goal of caliber-oriented education.

open experiments; campus environment; noise environment; monitoring

2014-11-25;修改日期:2015-03-20

张 琳(1969-),女,学士,高级实验师,主要从事环境科学专业的实践教学研究。

A

10.3969/j.issn.1672-4550.2015.06.075

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