云南思小高速公路交通噪聲對生態敏感區的影響分析

唐 勤

(云南省公路科學技術研究院環境保護工程研究所，云南昆明650051)

1 思小高速公路概況

思小高速公路是云南省思茅至小勐養高速公路，是昆曼公路連接中國的第一站，路線全長97.7km，其中思茅市境內25.1km，西雙版納州境內72.6km。思小高速公路是中國目前唯一一條穿越熱帶雨林的高速公路，全線有37.21km從西雙版納小勐養自然保護區邊緣次生林帶穿過，其中18km穿過自然保護區的試驗區。公路于2003年6月20日正式開工建設，2006年4月6日通車。

2 交通噪聲對公路沿線敏感區的影響

2.1 影響道路交通噪聲的因素

交通噪聲屬非穩態線聲源，據初步統計，全國有80%的交通干線環境噪聲超過國家標準。影響道路交通噪聲的因素主要包括二大類:第一類因素決定聲源的性質，如車流量、車速、車型、路面材料以及道路的寬度、坡度和平整度等;第二類因素影響噪聲傳播的路徑和強度，如接受點到聲源的距離、接受點對聲源的視角、地面植被狀況、各類聲屏障對噪聲的阻擋作用、各類地物對噪聲的反射以及空氣的溫度、濕度、風等。高速公路交通噪聲對其公路兩側敏感區域的影響不僅決定于道路上的車流量、各種車輛組成、道路條件等情況，而且與高速公路和受影響的敏感區域間有無遮擋、氣候條件等諸多因素有關。

2.2 交通噪聲對生態敏感區的影響

生態敏感區是指對區域總體生態環境起決定作用的生態要素和生態實體，這些實體和要素對內外干擾具有較強的恢復功能，其保護、生長、生育等程度決定了區域生態環境的狀況。生態敏感區是一個區域中生態環境變化最激烈和最容易出現生態問題的地方，也是區域生態系統可持續發展的關鍵地區。西雙版納國家級自然保護區作為一個生態敏感區的典型代表，它包含了珍稀動植物的棲息地、動物如亞洲象水源地、濕地、瀾滄江支流水系等敏感點。思小高速公路穿越保護區，其公路交通噪聲污染對生態敏感區有較大影響。首先對人類而言，噪音是引起聽力喪失的常見原因，除此之外，噪音對神經系統、心血管系統、內分泌系統、消化系統以及視覺、智力等都有不同程度的影響，甚至影響胎兒發育、導致兒童智力低下。城市噪聲還會影響到土地、房地產等的使用價值，增加工程費用等。其次對動植物而言，保護區內都是對噪聲極其敏感的動植物，噪聲能對動物的聽覺器官、視覺器官、內臟器官及中樞神經系統造成病理性變化，如使動物失去行為控制能力，出現煩躁不安、失去常態等現象，強噪聲會引起動物死亡。此外，噪聲會使野生動物的活動區域縮小，活動領域被重新劃分，生存的范圍減小，導致種群間的交流減少，使動物的生活環境島嶼化，不利于野生動物的生存、繁殖。鳥類在噪聲中會出現羽毛脫落、影響產卵率等。有調查表明，高速公路兩側200～300m范圍內形成的噪聲污染帶和汽車尾氣形成的大氣污染可造成公路兩側森林動物習性發生改變。如鳴鳥的性別比、年齡比發生變化，繁殖率下降等。同時噪音能促進植物的衰老進程，使呼吸強度和內源乙釋放量提高，并能激活各種氧化酶和水解酶的活性，使果膠水解，細胞破壞，導致細胞膜透性增加。通過數據資料分析已知，噪聲加劇破壞生態環境的動態平衡過程，促進瀕危動物的消亡。

由于穿越保護區的路線較長，在思小高速路上，交通噪聲對環境的污染主要是對敏感區域沿線的動植物的影響。

3 國內外對降噪措施的研究狀況

隨著高速公路建設的不斷推進，在促進經濟發展的同時，交通噪聲污染也越來越嚴重。噪聲對人們身心健康、生產生活環境造成許多損害，降低了生活質量，對公路沿線的生態環境，動植物自身的生長、繁殖、交流也帶來顯著影響。為了能降低噪聲，改善環境，越來越多的人在降噪技術上進行了研究。

3.1 聲屏障及綠化帶的應用

交通噪聲的治理主要從聲源防治、切斷傳播途徑、受聲點防護等幾方面進行研究，其中聲屏障是從切斷傳播途徑方面入手，是防治噪聲的有效途徑之一，目前聲屏障在降噪措施方面的研究和應用較多。世界上許多經濟發達國家和地區的人20世紀60年代就開始研究公路聲屏障技術，到20世紀70、80年代已在聲屏障的設計和施工方面進行了深入研究和大量實踐，積累了豐富的經驗。如據1983年統計資料報道，“日本道路公團”管理的高速公路總里程是3936 km，建聲屏障公路里程為455.5 km，占總里程的12%。據有關資料報道，美國在1986年就修建了720 km的聲屏障。Sandberg、張宇等細致研究了車輛發動機和輪胎等構件產生噪聲的特點、低噪聲車輛的研制及路面特性對交通噪聲的影響［1］。Watts、余瑋杰等深入探討了聲屏障的材料、結構、布局等對減噪效果的影響［2］。在我國陜西西三 (西安－三原)一級公路，貴州貴黃 (貴州－黃果樹)一級汽車專用公路首次對聲屏障的應用進行了試驗研究，據測試，貴黃公路聲屏障的降噪效果達10 dB(A)［3］。在國內許多城市區域，較多地使用聲屏障將住宅與道路隔開，有效降低了噪聲污染。亞超、周敬宣等對綠化帶的降噪效果進行了實驗，研究表明綠化帶降低噪聲，其效果取決于樹種、能見度、種植寬度、樹冠高度、枝葉密度以及季節變化等，其中能見度和寬度是最重要的兩個因子。林帶衰減與寬度成正比，與能見度成反比，林帶要有一定的高度和長度才有降噪效果，每10 m林帶總的噪聲衰減在3 dB(A)左右，愈量衰減在1 dB(A)左右［4］。用綠化帶減少噪聲和大氣污染是目前認為最便宜的方法，但此法適用于降噪目標量不大的情況。

3.2 多孔低噪聲路面的研究

交通噪聲由發動機噪聲、進氣噪聲、排氣噪聲、風扇噪聲、車體振動噪聲和輪胎—路面接觸噪聲等組成。當車速＞50 km/h時，輪胎—路面接觸噪聲成為小汽車的主要噪聲源。許多國家的研究和實踐表明，改善路面表面特征是降低輪胎—路面接觸噪聲的最有效措施之一。歐洲從20世紀50年代開始研究多孔瀝青路面以降噪。其中英國在20世紀50年代末就開發了多孔瀝青路面，并進行了實驗，驗證其降噪效果和耐久性。許多國家如美國、日本等也相繼對多孔瀝青路面進行了研究并應用到實際中。國內對低噪聲路面處于初步研究階段。余世清等對杭州市建國路和慶春路進行一般瀝青路面和疏水性低噪聲路面的比較試驗，所謂疏水性低噪聲瀝青路面，是指在普通的瀝青混凝土路面、水泥混凝土路面或其它路面結構層上鋪筑上一層具有很高空隙率的瀝青穩定碎石混合料，其空隙率通常在15%～25%，有的甚至高達30%。結果表明在試驗條件下采用疏水性低噪聲路面在晴天氣象條件的降噪效果Leq可達3.8～9.3 dB，雨天氣象條件的降噪效果Leq可達7.2～8.7 dB，疏水性低噪聲瀝青路面降噪效果明顯［5］。根據表面層厚度、使用時間、使用條件及養護狀況的不同，與普通的瀝青混凝土路面相比，低噪聲路面可降低道路噪聲3～8dB(A)［6］。雖然低噪聲路面孔隙率高，能降低輪胎與路面接觸產生的噪聲，但其耐久性差，對材料要求較高，空隙易堵塞。

4 思小高速公路降噪措施探討

西雙版納既是國家級的自然保護區，也是享譽國內外的旅游勝地。由于思小生態高速公路的開通，掀起了到西雙版納旅游特別是自駕游的熱潮。據報道，2011年西雙版納接待國內外游客1013.49萬人次，僅春節黃金周就接待26.85萬人，自駕游車輛32523輛。如此大的車流量和人流量，產生的噪聲和其它污染對沿線敏感區內動植物的生存環境非常不利。為了使保護區內的珍稀動植物免受或少受人類對它們的影響和干擾，對高速公路降噪特別是在敏感區的降噪已是亟待解決的重大問題。

比較幾種降噪方式:①由于思小高速路本身是一條生態示范路，沿途綠化覆蓋率較高，園林景觀較自然，再建綠化帶反而有畫蛇添足的感覺，對西雙版納國家級保護區這類敏感區域來說，降噪目標量較大，綠化帶不太適用。②低噪聲路面也不適宜。現在既有路面路況較好，不需改造，宜納入以后其它的建設項目設計中，直接施工建設。如果公路運行多年后路況變差了，需要維修，可以考慮鋪裝低噪聲路面。③如果要從源頭上治理噪聲，需要從改善汽車本身構造方面進行，而我國還不具備這方面的技術條件。

通過比較，對思小公路經過敏感區地方的降噪方式以聲屏障處理比較恰當。針對保護區敏感性的特點和思小路本身的特性，聲屏障除了滿足降噪技術上的要求外，還要因地制宜地考慮以下因素:①思小高速公路沿線景觀、植被保護良好，景色優美，聲屏障的設計要從外觀、顏色、長度、高度、形狀上與外部景觀協調，不能破壞了原有的和諧與美觀。要解決傳統聲屏障讓人產生壓抑、顏色單調、阻擋視線、容易產生視覺疲勞等問題，如設計成透明的，或在顏色、形狀等方面加以改進，看上去美觀新穎，給人耳目一新的感覺，使其不失為另一道風景。②從環保節能降低成本方面考慮，在滿足降噪要求前提下，聲屏障應選擇易維護的吸音材質。由于是在露天放置，易損壞，要求維修更換方便，費用低。③可以考慮在聲屏障內外側種植綠化帶的方法，既增加了降噪效果，又美化了環境，還能減少空氣污染。還有人提出將聲屏障設計成可以種植花草的式樣，這也不失為一種好方法。

［1］張宇，蘇清祖，汪文國.車輛噪聲與控制［J］.機械設計與制造工程，1999，28(2):44－46.

［2］Watts G R.Effect on roadside noise levels of sound absorptive materials in noise harriers［J］.Applied Acoustics，1999，(58):385 －402.

［3］聶嘉宣.公路聲屏障設計方法探討 ［J］.中國公路學報，1993，(3):81－94.

［4］亞超，周敬宣，李恒，等.綠化帶對公路交通噪聲衰減的效果研究 ［J］.公路，2004，(12):205－208.

［5］余世清，吳靈鷂.城市道路低噪聲路面改造的降噪效果研究［J］.環境科學，2010，23(增刊1):20－21.

［6］張鵬飛，姚成.高速公路與城市道路沿線交通噪聲對環境的污染分析 ［J］.城市環境與城市生態，1999，12(3):29－31.