广州城市化梯度对公园声环境的影响*

Effect of Urbanization Gradient on the Acoustic Environments of Parks in Guangzhou

龙嘉翼 李智琦＊ 高瑶瑶

城市化是人类社会发展的必然趋势，然而飞速的城市化发展也给人类的身心健康带来了风险[1]。快节奏的生活和工作方式、交通拥堵和环境污染等城市化问题时刻威胁着城市居民的生理和心理机能[2]，导致城市地区成为心血管系统、内分泌系统、消化系统和心理等疾病[3～6]的高发地。自然环境对人类身心健康的发展有着积极的作用[2]。20世纪40年代，为了治疗“都市病”，“森林康养”的概念在德国第一次被提出，旨在利用森林环境对人体的影响，使机体达到生理放松的状态，从而达到诱导预防医学效应，改善机体的免疫功能，预防疾病的目的[7]。进入21世纪以后，“森林康养”在全球范围内迅速发展，在欧洲、北美、日本和韩国等国家和地区都陆续建立起相关的行业体系，而“森林康养”在中国现仍处于起步阶段[8]。有研究者认为，森林疗法是通过人体感官对森林环境信息的接受，实现其治疗效果，其中，除了光环境和热环境外，声环境在森林康养中扮演着重要角色[9]。因为噪音污染容易导致人们产生焦虑情绪，甚至危害人体健康，所以对噪音的消减作用也是城市绿地保健功能评价的重要指标[10]。综上所述，研究城市绿地或城市森林的声环境及其影响因子，对更好发挥城市绿地和城市森林的服务价值有积极意义。

本研究以广州市植被覆盖率较高，且分布于不同城市化梯度的5个城市或城郊公园—越秀公园、天河公园、白云山风景区、帽峰山森林公园和石门国家森林公园为声环境监测的研究对象，揭示城市化对公园声环境影响的变化规律。

1 材料及方法

1.1 研究地概况

本研究沿广州市城市化梯度设置样带。样带从城市中心区沿东北方向向城郊延伸，依次经过越秀区和天河区、白云区、从化区4个行政区，并选择样带上的越秀公园、天河公园、白云山风景区、帽峰山森林公园和石门国家森林公园5个公园作为声环境监测区（图1），根据各监测区园区规模和功能区分布情况设置3～6个监测点（表1）。

图1 监测区分布图

表1 声环境监测点特点

1.2 噪音监测

在2019年6—8月，选择晴朗无风的非工作日，使用TES-1352噪音计从8：00—17：00在越秀公园、天河公园和白云山风景区，每隔1 h进行一次噪音监测；帽峰山森林公园和石门国家森林公园的监测时间为10：00—17：00，每隔1 h监测一次。每个公园观测1天，每次监测连续读数40 s。噪音计分辨率0.1 dB，测定范围40～100 dB，声级设置为“SLOW”档。

1.3 数据分析

根据《声环境质量标准》（GB-3096-2008）[16]分别计算5个研究区中监测点噪音的等效声级（Leq）和累积百分声级（L10、L50和L90）以及观测值的标准差（SD），并整合研究区中所有监测点的噪音监测数据计算出园区的Leq、L10、L50、L90和 SD。

1.3.1 等效声级

在规定时间内，某一连续稳态声的A的计权声压，具有与时变的噪声相同的均方A计权声压，则这一连续稳态的声级就是此时变噪声的等效声级[17]，它是衡量人的噪声暴露量的一个重要物理量，单位为dB（A），公式为：

(1)式中：LA为t时刻的瞬时A声级；T为规定的测量时间段。

1.3.2 累积百分声级

累积百分声级（LN）是指占测量时间段一定比例的累积时间内A声级的最小值，单位为dB（A）。其中，L10、L50和L90分别是测量时间内有10%、50%和90%的时间A声级超过的值，常用于反映测量时间内噪声强度时间统计分布特征。

本研究中数据的整理和计算均在Excel软件中完成，统计图绘制在Origin 2018中完成。

2 结果与分析

2.1 公园声环境变化规律

2.1.1 越秀公园声环境变化规律

结果显示（图2），越秀公园的声环境中，西门路边的Leq整体较高，变化范围是66.5～72.5 dB（A）；其次是小卖部和湖边，变化范围分别是 59.2～69.8 dB（A）和 56.5～64.7dB（A）；林地的Leq整体较低，其中林地A是54.1～59.0 dB（A），林地B是51.4～58.2 dB（A）。另外，在7：00—11：00时间段中，园区内的监测点（除西门路边以外）的Leq大体呈上升趋势，11：00—12：00都有明显下降趋势（湖边是从13：00开始下降），随后又能逐渐维持在与8：00—10：00的Leq相似的大小。

2.1.2 天河公园声环境变化规律

结果显示（图3），天河公园的声环境中，北门路边的Leq整体较高，变化范围是65.9～74.0 dB（A）；湖边观景台、合唱区和林地A的Leq变化范围较大，分别是50.2～64.2 dB（A）、48.9～68.8 dB（A）和49.1～62.9 dB（A），差值分别为14 dB（A）、19.9 dB（A）和13.8 dB（A）；而草坪的Leq变化幅度则相对较小，为54.5～59.4 dB（A），差值4.9 dB（A）；虽然林地B的Leq变化幅度很大，为48.4～64.8dB（A），但这是因为13：00出现过音量较高的蝉鸣，其他时间段变化范围是48.4～53.7 dB（A），变化幅度相对较小，差值为5.3 dB（A）。另外，湖边观景台、合唱区和林地A的Leq变化规律很相似，均在8：00起有较大增幅，接着在11：00—13：00骤降，但是湖边观景台和林地A的Leq在15：00—16：00趋于平稳，而合唱区则骤升。

图2 越秀公园不同声环境监测点Lep 变化规律

图3 天河公园不同声环境监测点Lep变化规律

2.1.3 白云山风景区声环境变化规律

图4 白云山风景区不同声环境监测点Lep变化规律

图5 帽峰山森林公园不同声环境监测点Lep变化规律

结果显示（图4），白云山风景区的声环境中，云台花园（入口）的Leq随时间呈下降趋势，变化范围是 61.8～69.0 dB（A）；草坪的 Leq总体呈下降趋势，在9：00—10：00和13：00—14：00有微弱上升，变化范围是55.1～68.4 dB（A）；林地的Leq变化范围是49.6～69.6 dB（A），在 11：00—12：00 和 16：00—17：00剧烈上 升， 在 12：00—13：00和15：00—16：00呈剧烈下降趋势，其余时间Leq大约在55.0上下小幅度波动。

2.1.4 帽峰山森林公园声环境变化规律

结果显示（图5），帽峰山森林公园的声环境中，溪旁步道的Leq整体上大于其他观测点，变化趋势呈“单峰型”，变化范围是56.4～61.3dB（A），12：00—14：00出 现 明显波动，13：00的时候监测到最大值，其余时间变化幅度较小，差值仅为1.2 dB（A）；正门Leq的变化范 围 是 47.8～56.7 dB（A）， 古 庙是44.6～66.3 dB（A），机动车旁步道 是 44.3～54.1 dB（A）， 森 林 步道 是 41.5～53.2 dB（A）， 天 湖 是45.4～56.2 dB（A），其中可见，森林步道的Leq整体较低。另外，除溪旁步道外，帽峰山森林公园中其他监测点的Leq随时间的变化规律多为来回波动，因为作为公园主要声源之一的游客数量较少，使得人类活动影响公园的声环境变得偶然。

2.1.5 石门国家森林公园声环境变化规律

结果显示（图6），石门国家森林公园的声环境中，竹林的Leq随时间的变化较为平稳，变化范围是44.6～49.2 dB（A）；湖心岛的 Leq变 化 范 围 是 43.9～53.5 dB（A），其随时间呈“单峰型”变化趋势，波峰出现在11:00；森林浴场Leq的变 化 范 围 是 41.6～60.6 dB（A），在10：00和15：00出现最高值，11:00—14:00是Leq的低谷期。

图6 石门国家森林公园不同声环境监测点Lep变化规律

2.2 不同空间尺度公园声环境差异

根据5个公园声环境监测结果（表2）可知，公园内和园外在监测时段的Leq沿城市中心向城郊递减，并且各公园园区的Leq均小于园外的，其中越秀公园和天河公园的差异较为明显，差值分别为8.5 dB（A）和10 dB（A）；帽峰山森林公园的差值最小，为0.3 dB（A）。另外，5个公园园区的L10和L50也沿城市中心向城郊递减，比较每个公园内各监测点可知，林地或周围有丰富的高大植被的区域L10和L50值较低，如森林步道和竹林等；人类活动频繁的区域L10和L50值较高，如小卖部、合唱区和古庙等。

3 结论与讨论

通过对5个分布于不同城市化梯度的公园进行声环境监测，结果表明，整体上，随着城市化程度的增加，公园园区噪音的数值也增加；而各园区L90和Lmax的变化规律与城市化的关联性不大，说明在少数时间里，远离城市中心的公园也会产生较大的噪音值，处于城市中心的公园也会存在较为安静的环境。另外，公园园区内声环境受游客节律性活动的影响较大，随时间变化呈现出不同幅度的波动，特别是在午休时间11：00—13：00，人类活动较不频繁，通常出现环境音量骤降的现象，与刘砚华等[18]的研究结果相似。

表2 5个公园在其测量时间段内的声环境监测结果

潘仲麟等[19]研究表明，当游览观赏区的噪音超过63.6 dB（A）的时候，游客会出现烦恼情绪。越秀公园和天河公园园区的L10分别为64.5 dB（A）和63.7 dB（A），说明园区声环境偶尔也会出现超过噪音烦恼度阈值的情况。而帽峰山森林公园和石门国家森林公园位于城市化程度较低的区域，园区L10分别为56.9 dB（A）和51.6 dB（A），有较大的噪音承载潜力。因此，建议可通过鼓励游客到远离城市中心的公园休闲游憩的方式，来缓解中心城区公园人流压力和噪音负荷。