城市环境噪声污染与监测技术探讨

2023-01-04朱瑾陶

资源节约与环保 2022年4期

朱瑾陶

（寿阳县生态环境监测站山西晋中 045499）

引言

凡是超过我国目前有关声音排放标准且对人们的正常生活产生干扰的声音，均可以被认定为噪声，作为目前城市发展过程中不可避免的一类污染现象，相关部门想要针对噪声污染现象进行有效的控制，需要从合理全面的监控工作入手，而这就涉及到噪声污染监测技术的合理选择。基于此，本文谈到了目前技术发展状态下较为常见的一些城市环境噪声污染监测技术，以便于为今后我国城市内部环境造成污染问题的有效监测、解决，提供相应的理论并进行参考。

1 环境噪声污染现象概述及成因

由物体振动产生的，在固体、液体和气体中所传播的声波就是人们最常听到的声音[1]。一般而言，声波的频率将会直接影响到听觉接受的音调高低。从物理领域的相关理论看来，不同频率以及强度的声音，在没有规律杂乱组合情况下，组合而成的声音便是噪声。但在具体的噪声判断、治理过程中，单纯采用物理学理论进行判断是不够谨慎以及科学的，人们主观层面对于声音的感受则发挥着决定性的作用。通常而言，音乐在人们欣赏的过程中是一种每秒的令人愉悦的声音，但对于正在那些处于休息学习状态的人而言，美好的音乐也会变成一种噪声。故此，从人们生理的发展特征看来，只要是对人们正常休息学习和生活产生影响的，且人们不需要的声音可以被统一认定为噪声，噪声对人员以及其所处周边环境造成的不良影响，就是人们最常说的噪声污染现象。

城市中的环境噪声污染，主要成因包括以下三个方面：一是生活活动中的噪声污染，例如对城市居民影响较大的广场舞、过节放鞭炮，训练乐器等；二是建筑施工,工业生产中的噪声污染，主要包括露天作业造成的强度较大的噪声，具有强度大、时间跨度小等特点；三是交通噪声污染，主要包括各类交通工具产生的噪声，目前对居民影响较大的有地铁交通噪声、地面交通噪声、航空噪声等。现在随着居民生活水平的提高，汽车已经成为最为主要的交通声源[2]。以上无论是哪一种噪声污染，都会对人们的身心健康带来一定危害，因此需要做好相关的监测和防治工作。

2 城市内部环境噪声污染现象对人体健康带来的威胁

2.1 人体听力系统

城市内部环境噪声污染现象的出现，可能会直接对人们的听力系统产生较为严重的损伤。通常而言，人们在短暂进入噪声分贝相对较强的环境中，会直观地感受到双耳的胀痛以及头痛等现象，而这种现象在人们转移到安全的场所之后便会逐渐的消失，这就是现代理论所认为的听觉疲劳[3]。对于工业、生产制造业及其他特殊行业的人员而言，机械运转以及因为其他因素所引发的噪声会长期包含在人们的工作环境中，这也就意味着这类人群的听觉疲劳无法得到及时的恢复，这种情况的长期持续和存在，便会引发人们的噪声性耳聋现象。如果人们突然间置身于一种分贝极其强烈的噪声环境中，听觉器官则可能会因为噪声分贝过大而产生强烈损伤，也就是人们正常所说的爆震性耳聋现象。根据我国相关部门针对城市噪声污染与居民健康之间的相关调查结果表明，城市内部的噪声分辨率上升一个数值，所处城市市区居民的高血压发病率就会提升3%。对于生活在城市内部的老年人群体而言，噪声污染的经常性存在一些出现也是引发这类群体出现老年性耳聋的重要原因。

2.2 人体视力系统

在人们的直观印象中，城市环境内所出现的噪声污染现象只会对人们的听觉系统发生极大的损害。但实际上，根据相关的研究结果表明城市内部出现的各种噪声污染，对于人们的视力水平同样会产生不可逆转的影响。根据相关的医学研究实验结果证明，在噪声数值达到90 分贝的情况下，人体内部的视觉细胞敏感水平也会出现显著的下降，在弱光识别的过程中，人体的反应时间会出现显著延长。在噪声数值达到95 分贝的情况下，有将近50%的人会出现瞳孔放大、视觉模糊的现象，如若将噪声数值提升到115 分贝，绝大部分人的视觉都会对光亮度适应性出现带有差异性的削弱[4]。总体而言，如果人们长时间处于一种高分贝数值的噪声环境下，眼疲劳、眼痛等眼部损伤现象就会变得十分常见，并且噪声现象的长期存在，会导致人们的色觉、视野出现不同程度的负面变化。

2.3 人们正常生活秩序

在人体处于正常睡眠状态的情况下，噪声污染现象的突然出现，会直接导致人们惊醒，而在入睡之后也会出现入睡困难、睡眠质量下降的问题。如若人们长期在睡眠状态下接受来自外部的噪声污染刺激，则可能会导致人们出现失眠以及睡眠质量持续下降的问题。此外，在人们的正常学习工作和生活状态下，噪声污染的出现也会对这些人们的正常行为产生不同程度的负面影响[5]。根据相关的医学研究实验结果证明，在人们思想集中的状态下，每接受一次外界环境突然的噪声干扰，则思维集中的时间就会丢失4 秒。噪声污染的长时间存在也会导致人们在工作过程中的劳动生产力出现显著降低的问题，甚至于在道路交通行驶的过程中，噪声污染的出现也会对安全信号进行一定程度的掩蔽，最为常见的是警戒信号以及车辆行驶信号无法及时传递到人们的听觉中，这就无形中加大了各种交通安全事故的发生概率。

3 现阶段城市内部环境噪声污染现象监测工作惯用的技术分析

3.1 位置定点技术监测

从国际范围内有关城市系统环境噪声污染的监测技术发展历程看来，位置定点技术作为在这项工作中应用最早且范围较为广泛的技术，在上世纪80年代左右，德国已经开始在部分的街道和企业中噪声位置定点环境定位检测仪器，以此针对其国内生产企业经营活动中所出现的各种噪音进行检测，且相关管理人员也可以通过定期收集、分析这些企业生产过程中的噪音数据，在取其平均值、峰值之后，对企业生产经营的噪声污染是否达到了标准要求进行全面的核查，一旦出现城市内部企业生产噪音过大的情况，政府部门需要责令其限期整改。

即便在现代社会工业快速稳定发展的背景下，这种定位噪声监测技术仍旧具备较强的应用价值，工业产业园作为当代工业发展的一种全新形式，相关部门可以将工业产业园的重要位置定为中心，在其方圆1000～1500 米的范围之内，按照合理的距离间隔设置多个企业生产噪音的定位收集设备，这一设备的工作需要与企业生产工作同步进行，确保能够做到全天候收集企业生产经营过程中出现的各种噪音数值，帮助环保部门对工业产业园内部的企业生产噪音程度是否符合相关标准进行全面的审核。

相较于其他类型的噪声检测技术，这种定位性质的噪声污染监测技术，在成本投入、检测效率等方面具备着较强的优势，但同样的，其监测范围相对较小，且更加适用于工业产业园这种集中化工业生产园区[6]。

3.2 范围分布式的技术监测

随着我国城市系统的快速稳定发展，交通系统、工业生产系统以及建筑生产系统等都成为了城市内部环境噪声污染的主要来源。在这种情况下，为了更好的满足针对城市内部各种噪声污染源的实际监测需求，分布式范围监测技术得以应用到监测工作中。在具体使用的过程中，相关部门需要以大数据技术作为支撑，在全面了解其管理区域内部噪声污染源头分布特征的前提下，制定出科学合理的噪声污染监测工作框架，并选择城市内部的步行街、开发区、商业区等关键设置，安装针对噪声污染信息进行实时收集的工作装备。

这些处于独立工作状态下的噪声污染监测设备，能够以有线通信的方式和最终的中央控制终端进行连接，做到及时将收集到的各种噪声污染环境信息上传到总控制后台[7]。此外，为了防止所设置的各种自动化环境噪声污染检测设备出现彼此之间工作信号互相干扰的问题，可以借助CAN 系统的设置有效避免这一问题的发生，并帮助各个自动化数据收集装备进行信息的积累。位于总控制后台的工作人员，则可以在全面借助大数据技术分析各个早上噪声污染收集装备反馈数据的前提下，将目标噪声污染范围内的实际状况进行实时审查、分析。

但需要注意的一点是，用于城市环境噪声污染检测的分布式范围检测并非意味着需要在这个区域内实施平均分布的检测，因为考虑到环境噪声污染设备通信信号衰减以及多元化的噪声干扰技术，可以引入分离技术在全面分析设备涉及噪音信号的前提下，得出其内部造成环境污染的主要来源，从而为后续相关部门制定出完善的噪声污染、控制措施提供精准的数据支持。

3.3 GIS技术及智能化监测

GIS 技术作为目前信息技术发展中出现的一种全新技术产物，应用于城市噪声污染检测的过程中，能够做到将噪声污染环境数据的收集、储存、分析、管理等工作集成到一个系统中，真正实现了全面搜集各环境污染造成来源的数据，并通过数据分析给出环境噪声污染治理建议以及方案的目标。GIS 技术下的城市环境噪声污染监测工作能够实现环境污染噪声检测点的精准布置，有效避免了之前检测点布设不合理所带来的数据收集缺乏连续性和真实性等问题[8]。此外，GIS 作为基础所诞生的环境污染噪声检测技术，需要消耗的人力资源相对较少，可以实现全天候自动化收集目标区域内各项环境噪声污染数据收集的目标，同时数据分析也可以在控制后台终端自动进行，显著降低了城市环境污染噪声检测工作所需要投入的人力资源、其他成本。

现阶段，人工智能技术与我国生产社会的领域结合越发紧密，噪声污染智能检测技术便是人工智能技术与城市内部的环境造成污染监测工作结合产生的全新技术成果，能够与环境污染定位检测、分布式范围监测工作协调配合，真正实现城市噪声污染监测工作的自动化、智能化发展目标。根据目前的情况，智能化噪声污染监测技术仍旧未能真正的进入到全自动阶段，对于工作人员具备着相对较强的依赖性。

但在今后的发展过程中，相关人员可以将各种不同类型以及程度的噪音编写成为不同的检测程序，安装到对应的计算机控制后台终端中，只需要计算机在收集到噪声污染采集设备所发过来的各项噪声环境污染监测数据之后，自动进行分类以及整理便可得出当地引发噪声环境污染的主要来源。这种技术不但在噪声污染来源识别的精准度上有了显著的提升，同时人工成本投入得到了进一步的降低。

4 城市内环境噪声污染现象的对应控制策略

现如今城市化工作的快速稳步推进以及人民生活质量的持续提高，私家车以其他车辆成为了人们日常生活中不可或缺的重要出行工具，但同样的这些交通工具也成为了城市内部造成污染的主要来源之一。为了更好的应对这些来自于交通系统所产生的噪音污染问题，各城市需要根据当地实际的经济发展状况，严格落实我国政府部门设计制定出的有关城市机动车辆早上噪声排放标准，并继续推进公共交通的持续发展，以此来有效地降低私家车出行的数量，做到从根源上控制车辆行驶过程中所出现的各种交通系统噪音。政府部门可以通过对全部区域的公交路线进行合理规划、检查，并通过增加绿色环保工程车辆，进一步降低城市交通过程中道路需要承受的压力[9]。

对于那些重要的商业区、关键的建筑工程而言，其附近需要进一步合理设置噪声检测设备，强化噪声排放方面的人为干预。

对于建筑工程系统的噪音控制而言，相关管理部门需要在强化工程许可审批管控力度的同时，对于工程施工过程中预期可能出现的噪声污染区域以及具体的声音分贝进行合理检测以及公布，配合工地环境污染防治、噪音污染费用金额的提高，促使工程施工建设企业能够自动在工程建设中控制噪音污染的产生。

科学合理的城市规划是避免城市环境噪声污染极其有效的措施，其已经成为控制我国城市环境噪声污染的根本性措施之一。具体而言，包括居住区道路规划中，必须对道路的性质以及功能进行明确的分级、分类，并对生活性道路和交通干道进行划分；城市工业区必须远离城市居民区。

加强完善法律法规，普及噪声污染治理宣传，对于立法执法部门而言，要从实践中汲取经验，在法律层面保障公民享有安静的权利，明确职责分工，建立统一的噪声污染防治机构[10]。对于基层部门明确其管理职责，最大程度上来保障广大人民群众的基本利益。适当的要增强环保部门的权威性和其执法时的独立性，做到及时发现问题解决问题。