唐 曉,李 禮,余家燕
(重慶市環境監測中心,重慶401147)
隨著經濟社會發展和城市化進程的加快,城市規模和城市人口不斷增長,隨之而來的城市環境噪聲問題也日益突出。環境噪聲污染對人們正常生產和生活造成嚴重影響,據資料統計,2009年重慶市環境污染投訴事件中,噪聲污染投訴15 616件,占環境污染總投訴的65.2%。如何有效地對城市環境噪聲進行監測,更好地為環境管理決策、環境監督執法和社會公眾服務,已成為環境保護的熱點問題。GB3096-2008《聲環境質量標準》[1]提出,全國重點環保城市以及其他有條件的城市和地區宜設置環境噪聲自動監測系統,進行不同聲環境功能區監測點的連續自動監測。
環境噪聲自動監測是整個環境監測體系的重要內容,也是當前環境噪聲監測的發展趨勢和終極目標。筆者在綜述國內外環境噪聲自動監測技術及儀器的發展,總結重慶市功能區環境噪聲自動監測系統建設和運行維護工作的基礎上,提出了一些實際經驗,以求為環境噪聲自動監測的發展提供參考。
上世紀90年代末,隨著計算機網絡技術的發展,人們開始嘗試將手持式聲級計測量的數據存放到計算機中,同時利用網絡技術將數據自動傳輸到中心機房,這樣就形成了“噪聲自動監測系統”的雛形。近幾年,隨著計算機硬件技術的飛速發展,世界上一些聲學儀器廠生產出將聲級計與擔任數據采集任務的計算機相結合的一體化產品。這些產品具有24小時全天候連續監測、無人值守、實時傳輸等特點,通過PSTN、GPRS、CDMA等通訊手段將數據傳輸,同時,利用各自開發的軟件自動將噪聲數據存儲到數據庫中,并從多種角度對這些數據進行計算、分析、統計和顯示[2]。目前,噪聲自動監測系統已向小型化、智能化、即裝即用的方向發展。
目前,市面上主流的聲學產品生產廠商有丹麥的B&K、法國的01dB、挪威的Norsonic、日本的理音、中國杭州的愛華、中國珠海的高凌等,總結一下這些噪聲自動監測儀具有的功能,大多能達到自動實時監測、存儲和傳輸數據,可以對系統設置、運行、監控、通信、數據分析處理、制圖、報告形成、信息發布、GIS聯結,根據獲取的噪聲數據,生成噪聲地圖,支持SQL Server、Oracle等數據庫,能探測噪聲事件、MP3記錄噪聲事件,整合氣象數據到軟件中,并根據需要隨時對氣象數據進行數據分析處理、制圖、形成報告,能故障報警,大都具有良好的兼容性和擴展性。通過技術參數對比,總體來說歐洲產品因技術性能和集成化程度高,處于世界領先水平,并在世界范圍內引導著行業的發展。
國外發達國家在城市噪聲戰略研究管理和噪聲控制預測方面已有20多年的歷史,噪聲自動監測系統也早于我國廣泛應用[3]。新加坡投入200萬新元建設了一個由18個測點組成的城市環境噪聲自動監測網;雅典在雅典奧運會前建設了一個由8個子站組成的道路噪聲監測系統;法國巴黎建設了一個由250個子站組成的城市噪聲監測系統。許多發達國家及地區利用自動監測系統產生的海量數據,及時掌握和表征城市的聲環境質量狀況,如西班牙首都馬德里市于1994年作為全世界首個利用噪聲自動監測系統數據和噪聲分析評價軟件,成功繪制出了馬德里市的噪聲分布圖,對全世界噪聲污染監控和治理規劃,起到積極的啟示意義。
噪聲自動監測在我國起步較晚,2003年國家環??偩窒掳l的《環境監測技術路線》指出:運用具有自動采集功能的環境噪聲自動監測儀器等設備按分期定點連續監測法進行功能區噪聲監測;在全國建成功能完善的城市環境噪聲監測網絡和重點交通源的自動監測網路系統。直到2008年10月頒布的GB3096-2008《聲環境質量標準》中明確提出,全國重點環保城市以及其他有條件的城市和地區宜設置環境噪聲自動監測系統,進行不同聲環境功能區監測點的連續自動監測。香港、澳門及臺灣等地先于內地開展城市噪聲自動監測,并已建設形成城市噪聲自動監測系統監控網絡;近年來,北京、上海、南京、天津、廣州、蘇州、南昌等一大批主要大中城市,也都有效開展了城市噪聲自動監測系統的建設[3,4]。
為全面、客觀、有代表性地反映城市各類聲環境功能區和城市道路交通干線兩側區域的聲環境狀況及其影響因素,加大監控力度,重慶市于2007年和2008年分兩期建成了功能區環境噪聲自動監測系統。
根據重慶市區城市功能現狀及發展規劃、人口及交通路網分布、城市區域環境噪聲適用區劃分、歷年來城市環境噪聲監測數據和主要噪聲源分布等情況,參考GB3096—2008《聲環境質量標準》,進行監測點位布設方案的整體優化,具體采取區域環境網格布點(500m×500m)進行普查,最終經優化論證,共建設21個噪聲自動監測站(NMT):其中一類區3個,二類區11個,三類區3個,四類區4個。
對當前國內外噪聲自動監測設備資料的收集和篩選,結合實際情況,儀器選用法國01dB-Metravib公司生產的01dB OPER@-EX噪聲自動監測設備。
站點的安全性是首要考慮的因素。在滿足點位代表性的前提下,應盡量避免建在過于偏僻的地點以防盜竊。
站點周圍環境狀況相對穩定,附近應無明顯的電磁干擾,通訊線路容易安裝。若采用無線通訊方式,則應避免通訊盲區。
噪聲自動監測數據需要從各個監測點通過國際互聯網傳輸到系統控制中心,因此系統應能提供網絡層的安全措施,防止系統外部成員的非法侵入以及操作人員的越級操作,保證系統的安全使用。
3.4.1 基礎
噪聲自動監測系統通常采用兩種安裝方式:落地式和壁掛式。占地面積根據箱體底面積大小而定。為方便系統的安裝,在地面上砌筑水泥基座,水泥基座表面應平整,并貼上瓷磚使其整體美觀協調。
3.4.2 防雷
噪聲自動監測站點應安裝防雷設施,且必須符合電氣安全規范中關于避雷系統的技術要求,接地電阻小于4歐姆。防雷驗收以氣象防雷部門出具的防雷檢測報告為依據。
3.4.3 供電
噪聲監測儀器需24h穩定無間斷的220V交流電,交流電難以保障時應配有蓄電池,且蓄電能力不小于24h。充電供電應配備有電源過壓、過載和漏電保護裝置。外露管線的布設應考慮安全性和美觀性。所采用的開關、插座等電氣設施應符合相關電工標準。
3.4.4 施工質量
施工方應提供規范化的站點基建設計圖、站點安裝、拆卸技術指導說明書。施工過程應注意對周圍環境的保護。嚴格對工程質量進行驗收,并對基建設施設定保修期。
目前我國尚未對噪聲自動監測進行統一的標準化、規范化要求,國內各城市噪聲自動監測系統的建設都處于摸索和嘗試的過程。筆者在重慶市主城功能區環境噪聲自動監測系統3年多時間的運行維護中,積累了一些經驗。
每天通過終端數采軟件檢查并記錄監測數據的采集情況。查看具體數據,對出現急劇升高、降低或連續不變等情況,應及時進行問題排查。
通過閱讀終端軟件的報警記錄,全面掌握系統報警情況,及時安排排查工作,保障系統的穩定連續運行。筆者在噪聲自動監測系統運行3年中遇到的常見故障及解決辦法列于表1。

表1 噪聲自動監測系統常見故障及解決辦法
巡檢工作除了不定期對各個監測子站(NMT)進行巡視外,還包括定期對聲學儀器進行校準、站點檔案的整理,以及子站的保潔等工作。
4.3.1 儀器校準
重慶市主城區環境噪聲自動監測子站執行的是儀器自動校準和人工校準并行的方法。自動校準為每天一次,采用系統內置自動校準方法,自動校準數據上傳和保存至中心站;人工校準每季度一次,采用94.0dB(A)標準聲源進行校準,校準完成后,填寫噪聲校準記錄卡,對不合格的站點儀器,及時做好復查。
4.3.2 站點檔案
對各個噪聲自動監測站點的儀器設備建立檔案,包括站點信息(站點編號、詳細地址、海拔與經緯度、負責人等)、設備信息(儀器型號及編號、安裝方式、運行時間、IP地址等)、日常運行維護記錄、儀器故障檢修更換記錄和儀器校準等質控記錄。
4.3.3 保潔
為確保噪聲監測設備穩定運行和監測數據準確可靠,子站機箱內應保持清潔,無灰塵和蜘蛛網等;防風罩應定期清洗,必要時進行更換。
重慶市功能區環境噪聲自動監測系統的運行,實現了重慶市主城區聲環境質量的實時監測,與傳統手工監測方法相比,具有準確、高效、連續等特點。每日發布的功能區環境噪聲日報,便于政府部門和公眾準確掌握、及時了解有關的環境信息,對政府加強環境管理、保護公眾健康具有重要的現實意義。同時,通過專用軟件對監測數據進行處理分析,得出重慶市環境噪聲污染的時空分布規律和變化趨勢,為噪聲污染防治決策和相關科研項目提供了有力的技術支持,在創建環境保護模范城市工作中發揮著重要作用。
[1] 國家環境保護局.GB3096-2008聲環境質量標準[S].北京:中國環境科學出版社,2008.
[2] 李 華,邢洪林,李玉文,等.環境噪聲在線自動監測系統[J].環境科學與管理,2005,30(4):101-102.
[3] 秦 勤,張 斌,段傳波,等.環境噪聲自動監測系統研究進展[J].中國環境監測,2007,23(6):38-40.
[4] 張文平,劉忠馬,湯小強,等.南昌市城市噪聲自動監測系統[J].中國環境監測,2004,20(5):35-36,61.