高铁噪声污染与监测评价方法浅探

宋本忠

（平遥县环境监测站， 山西 平遥 031100）

近几年，随着高速铁路的迅猛发展，在为广大人民群众提供方便、快捷交通工具的同时，高速铁路所带来的噪声污染问题也日趋严重。据统计，几乎每一条高速铁路的建成都伴随着沿线居民的抗议和反对。事实上，这些铁路都经过了环境影响评价和竣工验收。比如作者所在县，从大西高铁开工建设，就遭到周边居民的抗议和抵制，建成以后也有群众不断上访、告状，反映高铁噪声污染问题。而作者在参与大西高铁噪声监测的过程中，发现现有的高铁噪声测量方法和执行标准都存在一定不足，需要改进和完善。

高速铁路简称高铁，是指新建设计开行250 km/h及以上动车组列车，初期运营速度不小于200 km/h的客运沿线铁路。高铁具有快速、准时、舒适、温馨、方便、安全、客观、实惠等显著优点。对周边地区的生产和生活提供极大的方便，具有显著经济和社会效益，但同时也带来不少的环境问题，而噪声就是其中最典型的一种。

1 高铁噪声的来源

相较于普通铁路而言，高速铁路具有高速、高架、电气化等特点，其噪声的构造也较普通铁路复杂，主要由轮轨噪声、空气动力学噪声、集电系统噪声、建筑物激励噪声及其他机械噪声等组成。

1.1 轮轨噪声

轮轨噪声是高速铁路噪声的主要噪声源，它产生的噪声主要来自三个方面：车轮通过钢轨轨缝、道岔以及擦伤后的车轮在钢轨上滚动时产生的冲击声；钢轨与车轮在曲线前进时挤压外轨产生的摩擦声；车轮与钢轨粗糙的接触面相互作用所产生的轮轨震动轰鸣声。

1.2 空气动力学噪声

1）高速行驶的列车受到空气的阻力，会使车体表面出现空气流中断，形成涡流，从而产生空气动力噪声。

2）列车在隧道出洞时，被压缩的空气在洞口释放压力波能量产生噪声。

1.3 集电系统噪声

主要来自三个方面：受电弓与接触网导线滑动而引发的噪声；受电弓离线时产生的电弧放电噪声；整个受电弓与导线滑动过程中产生的风切声。

1.4 建筑物激励噪声

高速铁路的路基、高架混凝土桥、钢桥、隧道在列车通过时可成为二次辐射噪声源，形成共鸣现象。

1.5 其他机械噪声

在高速铁路噪声源中，其他机械噪声与列车速度虽无直接关系，但由于机车功率高而同样突出，例如动力传动机构，牵引电机冷却风机及其气流等。

2 高铁噪声的危害

噪声对人体的危害是全身性的，既可以引起听觉系统的变化，也可以对非听觉系统产生影响。高铁噪声根据其特点主要有如下危害。

2.1 噪声损伤听力

人类如果长期处于强噪声（连续听摩托车声8 h或长时间停留在歌舞厅），听力会持续下降，严重时甚至造成耳聋。

2.2 噪声损害视力

由于耳朵和眼睛之间有着微妙的联系。当噪声作用于听觉器官时，也会通过神经系统的作用影响到视觉器官，使人的视力减弱。研究指出：噪声可使色觉、视野发生异常。据调查，经常在稳态噪声中工作的80名工人中发生红、绿、白三色视野缩小者竟高达80%，比对照组增加85%。

2.3 噪声损害心血管系统

我国对城市噪声与居民健康的调查表明，地区的噪声每上升1 dB，高血压的发病率就增加3%，夜间噪声能够诱发心肌梗塞。据报道，生活在高速公路旁的居民，其心肌梗塞发病率比普通人群增加30%左右。

2.4 噪声损害人的神经系统

长期性活在噪声环境中会使人急躁、易怒。科学研究发现，噪声可刺激神经系统，使之产生抑郁，甚至引起神经衰弱症候群（如头疼、头晕、耳鸣、记忆力减退、视力下降等）。

2.5 噪声影响睡眠，造成疲劳。

突然的噪声在40 dB时，可使10%的惊醒，达到60 dB时几乎100%的人会被惊醒。

2.6 噪声对孕妇的不良影响

孕妇长期处在超过50 dB的噪声环境中，会使内分泌腺体功能紊乱，并出现精神紧张和内分泌系统失调，严重的会使血压升高，胎儿缺氧、缺血，导致胎儿畸形，甚至流产。

高分贝噪声能损伤胎儿的听觉器官，致使部分区域受到影响，影响大脑的发育，导致儿童智力低下。

2.7 噪声对动物的不良影响

噪声能对动物的听觉系统、视觉器官、内脏器官及中枢神经系统造成病理性变化，噪声对动物的行动，也有一定的影响，可使动物失去行为控制能力，出现烦躁不安，失去常态等现象，强噪声会使动物死亡。除此以外，噪声还会干扰语言交流和通讯等。

3 我国高铁噪声的评价标准及监测方法

为控制铁路噪声污染，我国制定了一系列的噪声标准和测量方法，1990年颁布了《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB 12525—1990），该标准规定了城市铁路边界处（距铁路外轨道中心线30 m处）铁路噪声的限值及具体测量方法。该标准只规定了一个限值，即昼间和夜间等效A声级都为70 dB，测量时间为1 h。2002年铁道部颁布了行业标准《铁路沿线环境噪声测量技术规定》（TB/T 3050—2002），该标准规定了铁路沿线受铁路噪声影响区域噪声测量的原则、方法、内容和要求。相比GB12325—1990增加了敏感测点和补充测点，评价方法也是以等效连续A声级进行评价。另外该标准引入了暴露声级的测量，但必须换算成等效声级进行评价。

2008年环境保护部对《铁路边界噪声限值及其测量方法》进行了修改，该修改方案将新建铁路边界限值定为昼间70 dB、夜间60 dB（A），仍然采用等效连续A声级作为唯一评价内容。

4 高铁噪声评价及测量存在的问题

我国目前尚未制定专门的高铁噪声标准限值及测量方法，仍沿用《铁路边界噪声限值及测量方法》（GB12525—1990），但这种评价方法存在明显的不足，主要有：

1）该标准制定于我国20世纪80年代中期，当时国内列车速度普遍较低，再加之人们环保意识淡薄，铁路噪声并没有引起人们的关注和重视。而随着我国近年来高铁的大量应用，由高铁噪声引起的污染纠纷越来越多，目前的评价和测量方法不能适应当前的形势和要求。

2）高铁噪声和普通铁路噪声声源不同，普通铁路以轮轨噪声为主，而高速铁路因其具有高速、高架、电气化等特点，其噪声除轮轨噪声外，还有空气动力噪声，集电系统噪声和激励噪声等，而且高铁列车经过的时间很短，高铁噪声具有突发性和瞬时型。（比如一般高铁上运行的动车CRH2型，列车总长度为201.4 m，当列车以250 km/h前进时，通过某一点的时间只有2.9 s，当列车以350 km/h前进时，通过某一点的时间只有2.1 s），其噪声评价不能仅仅套用普通铁路的评价标准。

3）目前我国对于噪声的评价采用铁路噪声评价标准即采用小时等效声级，对于高速列车来说，由于其速度快、车身短，通过某一断面所需的时间比普通列车少的多，采用小时等效声级，不能够充分反映噪声对人群的影响。

5 高铁噪声评价方法的探索

鉴于《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB 12525—1990）的局限性，研究和探索新的评价标准和测量方法是很有必要的。

1）小时连续声级可以理解为小时平均值，其值大小与高速列车的运行密度直接相关，而高铁列车的经过时间很短，一般在几秒之间，即使是1 min的等效声级，也不能真正反映人群受到的影响程度，况且监测1 min等效声级与人的反映速度有很大关系。作者所在单位曾经对大西高铁经过三个村庄时产生的噪声进行过监测，监测情况见表1。

表1 测量结果 dB

测量仪器为HS6288E型积分式声级机，测量仪器均检定合格，测试前后用声源标准器进行标准，测量人员均持证上岗。监测点位选在村庄距高铁最近居民围墙处。监测时间为高铁列车通过时测试1 min。

由监测结果表1可以看出，即使用1 min等效声级评价，昼间全部符合《铁路边界噪声限值及其测量方法》（GB 12525—1990）标准，夜间超标频次为50%，而最大声级则全部超过70 dB。事实上，这几个村庄的群众经常因为高铁噪声联名上访，说明最大声级与群众感受是一致的。

2）由于国外高速铁路的发展先于我国，其对高铁噪声的评价技术比较成熟，故借鉴国外高铁噪声评价标准和方法很有必要。例如日本铁路噪声标准中规定居民住宅外的最大声级不大于70 dB。

3）采用最大声级作为评价标准测试方法简单，易于操作，准确率高，无论是测试1 h的最大声级或者1 min的最大声级，测试人员实施起来都非常容易，受人为干扰较少，测试结果比较准确可靠。

6 结语

我国高速铁路发展迅速，高铁噪声已严重影响沿线两侧居民的正常生活，群众反响很大。而我国目前针对高铁噪声的评价和监测还没有一个确切的标准，《铁路边界噪声限值和测量方法》（GB 12525—1990）存在明显的局限性。呼吁国家尽快制定高铁噪声排放限值和测量方法标准，将最大声级LMax纳入评价范畴，更加全面地反映高铁噪声对周围环境的影响程度。