福州市鼓楼区主干道的交通噪声监测及评价
2018-11-05许霄云郑国华
许霄云,郑国华
(福建农林大学 园艺学院,福州 350002)
1 引言
随城市化进程加快噪声污染日益严重,据统计2017年福州市“12369”的环境污染投诉案中噪声污染投诉的数量大,仅次于水污染。大量的研究发现长期生活在噪声环境下会导致记忆力衰退,注意力不集中而导致工作效率低,增加心脑血管的患病率[1-2],更会对人的心理状况产生影响[3],因此研究人们所生活的环境噪声就显得很有必要。
目前对于福州的噪声研究集中在植物对于噪声的衰减机理上,如卢荷英[4]对于仓山区行道树的降噪能力进行了评估,王琳琳[5]调查了福州公园内的植物群落的降噪特性等,张敏艳[6]对于福州市道路噪声的变化趋势和影响因素进行了分析,但对于福州地区的交通噪声超标程度尚未有调查研究,故希望通过此次的研究调查对福州市鼓楼区的交通噪声状况有最新,且较为全面的了解。为道路噪声的防治提供依据,有利于相关部门对于超标的路段可以及时采取措施进行降噪。
2 实验
2.1 研究地点
福州市位于福建省北部,位于北纬25°15′~26°39′,东经118°08′~120°31′。鼓楼区是福州市城区的重要组成部分之一,亦是福州市的经济、政治中心,其管辖约35.7万 km2的土地,截止到2017年底该区常住人口约有82.6万人,故将鼓楼区作为研究城市交通噪声的区域十分有意义。选取鼓楼区主要城市道路作为实验路段,其中包括:乌山路、乌山西路、洪甘路、杨桥东路、杨桥西路、杨桥中路、滨江西大道、北环西路、北环中路、西二环北路、西二环中路、工业路、福飞南路、古田路、上浦路、白马北路、湖东路、湖滨路、华林路、八一七北路、八一七中路、鼓屏路、五一北路、五一中路、五四路、六一北路、六一中路、东大路、井大路、东街、铜盘路、福新路、琴湖路。将蔡冈廷[7]500 m×500 m的方格网划分方式应用于鼓楼区得到84个观测点(图1)。
图1 测量位置
2.2 研究方法
观测时间为2018年4月到2018年6月期间,风速<2 m/s,日气温变化较小的晴天,在早上8点至中午12点,下午2点至6点两个时段对鼓楼区的噪声进行观测。将1台杭州爱华公司生产的AWA6228声级计置于道路边缘20 cm处,距地面1.2 m的三脚架上。每次测量前必须重新调校且测数据时需佩戴防风罩,测量时工作人员需距离声级计50 cm以上。每个样点每隔1秒记录瞬时声级(A)、L10、L90,连续观测10 miin。
噪声评价方法采用4个指标:Leq(A)、TNI、PN、Lnp。TNI代表噪声的起伏特性可以直接表示交通噪声的物理特性[8,9],TNI=4(L10-L90)+L90-30,TNI数值评价噪声是否超标的阀值为74 dB(A)。选用噪声污染指数评价法对鼓楼区的主要城市道路进行评价,将观测到的各点的Leq(A)除去基准值Lb,求出噪声污染指数然后比照表3,对各点的交通噪声进行评价。
(1)
公式(1)中Lb一般取75 dB为室外噪音高烦恼的极限值。
3 结果
在实际观测中D5、D16、D32三点由于地理位置不适宜设置声级计,故真正的有效观测点为81个。据统计可以看出(表1),福州市鼓楼区主要城市道路的道路噪声总体平均声音水平为71.3 dB(A)(SD=4.7)。在对各观测点的交通噪声值进行比较后,发现观测点的连续等效声压级在65 dB(A)至77.3 dB(A)之间,各观测点之间的差异较小。
表1 各样点测得的道路噪声数值
根据《中华人民共和国国家标准GB/3096-2008》[10]对所观测的样点按声功能区进行分类,实验中的所有观测点都属于4a类声功能区的范畴。由于本调查的观测时间为白天,所以测得的Leq(A)≤70dB才能符合规范。在81个有效观测样点中,有20个样点的Leq(A)在白天是小于等于70dB的,即合乎标准的样点约占24.7%,这意味着绝大部分的道路噪声是超标的,这对行人及行驶车辆中的人员等无疑会造成影响。而这81个样点的道路交通噪声观测值得平均值约为71.3dB(A),即平均值都超标。L90即观测时间内90%时间的声压级数值可看作为该样点的背景噪声,发现背景噪声的均值为63.6dB(A),其中D12、D13、D15、D68四个点的L90大于70dB(A),可见这4个点的道路噪声超标现象非常严重。标准差均值在4.7,其中有33个样点的标准差值小于均值,D15、D24、D26这三个点的标准差小于3说明这些样点处的交通流产生的噪声离散范围小较集中。
根据图2鼓楼区道路噪声现状绘制的等声线图可以看出在重要交叉路口:东街口、五四路口的道路噪声值都非常大且大于73 dB(A),说明噪声值与日常交通量有关。省道周边的连续等效声级比二级道路的高。其中滨江西大道、工业路、湖东路、琴湖路路段的噪声值较其他样点均小,这些路段较为安静。东街口、五四路口、西二环北路、北环西路、洪甘路、杨桥西路、工业路、福飞南路北段的等声线密集程度较高,说明这些路段的随地点不同噪声值得变化很大。
图2 鼓楼区道路噪声现状
在将表1中81个观测点的数值比对表2后发现,其中78个观测点的PN值属于第四等级,D12、D13、D15这3个观测点的PN值属于第五等级,而没有观测点属于一至三等级,说明总体而言鼓楼区的道路环境声吵闹。Anirban[11]研究表明,TNI>74 dB(A)时会引起人们的焦虑,然而本实验中TNI大于74 dB(A)的观测点有35个,说明TNI超标率达到43.2%。所有观测点的Lnp均大于88 dB(A),D15的Lnp值最小也为88.4 dB(A),即以Lnp值评价环境噪声,鼓楼区的道路交通噪声也均为吵闹级别以上,约96%的观测点的Lnp值超过100 dB(A)。
表2 环境噪声质量等级
在利用四个指标对福州市鼓楼区的道路噪声进行评估后发现,鼓楼区各城市主要路段的交通噪声超标率非常的高,人们生活的环境受到了噪声的严重干扰[12],故需要引起人们对道路噪声防治的关注。
4 讨论与结论
福州市鼓楼区的道路声环境现状超标率高,虽有文章[13]指出道路噪声对150 m之外的居民不会有影响,但如今城市土地资源集约,绝大部分建筑临街而建,交通噪声给周边居民的生活带来了不可忽视的影响,故考虑对道路噪声超标路段采取防治措施。而通常考虑从声音传播的三要素进行防治[14]。
(1) 声源层面:①在交通管制方面,要严格控制对车辆的审查,交通噪声的产生与车流量有关,但与行驶车辆的状况也很有关系。有研究表明道路交通噪声的产生主要是由轮胎与路面摩擦、车辆制动及鸣笛产生的[11,13],故在对车辆进行严格年检的同时还应在部分需要安静的地区限制鸣笛。②道路拥挤也会增加交通噪声,而道路拥挤一部分是由于日益增加的车流量,还有一部分原因是道路体系不合理,所以在今后的城市规划中完善道路体系就显得很有必要。
(2) 噪声的传播途径层面:①在道路两侧设置声屏障,但因其造价高且美观性较差,故通常将其应用在高速公路及高架道路两侧。②由于大量研究表明绿化带对道路噪声有较好的衰减效果[15],故考虑在道路两侧设置结构完整的植物群落,阔叶与针叶结合,乔、灌、草结合[16,17]。
(3) 接收层面:长期处于噪声超标地段的工作人群可以使用劳保耳塞,但就便携性而言,通常的防治措施主要考虑前两个层面。