城市聲環(huán)境質(zhì)量的主要影響因素相關(guān)性分析

浦恩遠(yuǎn)，張 燕

（云南省生態(tài)環(huán)境廳駐曲靖市生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)站，云南 曲靖 655000）

為全面分析和總結(jié)“十三五”期間曲靖市聲環(huán)境質(zhì)量狀況和變化趨勢(shì)，筆者參與編制《云南省曲靖市“十三五”環(huán)境質(zhì)量報(bào)告書（2016-2020年）》。在聲環(huán)境質(zhì)量分析評(píng)價(jià)中，采用關(guān)聯(lián)分析法識(shí)別和篩選影響城市聲環(huán)境質(zhì)量的各種因素，可以為有效進(jìn)行城市噪聲污染控制，改善城市聲環(huán)境質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 相關(guān)性分析方法

選取2016-2020年曲靖市的城市人口密度、機(jī)動(dòng)車保有量、城市建設(shè)和維護(hù)管理等方面的指標(biāo)，與曲靖市2016-2020年城市交通噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析，計(jì)算Spearman秩相關(guān)系數(shù)r。通過查表，比較r的絕對(duì)值與Spearman秩相關(guān)系數(shù)的臨界值w進(jìn)行顯著性判別，并根據(jù)r值大小進(jìn)行相關(guān)程度分級(jí)。通過聲環(huán)境指標(biāo)與城市建設(shè)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)分析，探索聲環(huán)境質(zhì)量變化的原因，為全面說清聲環(huán)境質(zhì)量變化提供技術(shù)支撐。

1.1 曲靖市聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀

按聲源統(tǒng)計(jì)，2020年影響曲靖市的主要環(huán)境噪聲是生活噪聲和交通噪聲?！笆濉逼陂g，曲靖市麒麟?yún)^(qū)和宣威市2個(gè)城市連續(xù)5年對(duì)道路交通聲環(huán)境質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。下面以這兩個(gè)地區(qū)代表曲靖市進(jìn)行評(píng)述，如表1所示。

表1 “十三五”期間城市交通噪聲和區(qū)域環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)結(jié)果

1.2 城市建設(shè)指標(biāo)

“十三五”期間，曲靖市城市建設(shè)投入為680.26億元，實(shí)施城市功能提升等一系列重大城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目，持續(xù)優(yōu)化城市道路、地下綜合管廊及公園綠地等，加快推進(jìn)城市建設(shè)。曲靖市市政建設(shè)主要指標(biāo)對(duì)比如表2所示。

表2 影響曲靖市聲環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)結(jié)果

2 結(jié)果與分析

依據(jù)區(qū)域特殊性、系統(tǒng)協(xié)調(diào)性和可比性、可操作性原則，采用2015-2020年序列數(shù)據(jù)，系統(tǒng)分析影響曲靖市聲環(huán)境質(zhì)量的相關(guān)性因素。

2.1 城市交通噪聲影響因素相關(guān)性分析

影響城市交通噪聲等效聲級(jí)（L）的因素有機(jī)動(dòng)車保有量、市政設(shè)施維護(hù)支出、車流量和道路機(jī)動(dòng)車密度等，經(jīng)計(jì)算，其Spearman秩相關(guān)系數(shù)r如表3所示。

表3 城市交通噪聲等效聲級(jí)的影響因素相關(guān)性分析

2020年，曲靖市城市聲環(huán)境受交通噪聲影響的網(wǎng)格（環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)區(qū)域劃分多個(gè)網(wǎng)格）占監(jiān)測(cè)總數(shù)的22.4%，車流量對(duì)交通噪聲有重要影響，麒麟?yún)^(qū)和宣威市車流量與城市交通噪聲L的Spearman秩相關(guān)系數(shù)r均為0.425，呈中等正相關(guān)。從每天時(shí)間變化趨勢(shì)來看，交通噪聲L與車流量變化有一定相關(guān)性，L隨著車流量的增加與減少而同步出現(xiàn)上升與下降。每天交通噪聲L峰值主要出現(xiàn)在08:00-09:00和15:00-18:00兩個(gè)時(shí)段，與早晚交通車流量高峰時(shí)段基本一致。另外，交通噪聲L與車流量的Spearman秩相關(guān)系數(shù)r低于臨界值，相關(guān)性水平不顯著，從年際變化趨勢(shì)可以看出，L與車流量變化趨勢(shì)有一定差異性，部分年份甚至出現(xiàn)L與車流量高低相反的情況，這也表明交通噪聲存在多種影響因素。

市政公用設(shè)施維護(hù)支出（簡(jiǎn)稱城市維護(hù)費(fèi)）與城市交通噪聲L的Spearman秩相關(guān)系數(shù)r為-0.925，呈極強(qiáng)負(fù)相關(guān)，相關(guān)性水平顯著，如圖1所示。相關(guān)性分析結(jié)果表明，在機(jī)動(dòng)車保有量不斷攀升的背景下，增加市政公用設(shè)施維護(hù)支出，采取多種防治措施可以有效緩解車流量對(duì)交通噪聲的影響。

圖1 城市維護(hù)費(fèi)與交通噪聲等效聲級(jí)的變化趨勢(shì)

2.2 城市區(qū)域環(huán)境噪聲影響因素相關(guān)性分析

選擇城市區(qū)域環(huán)境噪聲與城市建設(shè)指標(biāo)，計(jì)算Spearman秩相關(guān)系數(shù)r，相關(guān)性分析結(jié)果如表4所示。

表4 城市區(qū)域環(huán)境噪聲的影響因素相關(guān)性分析

2020年，曲靖市區(qū)域環(huán)境噪聲受生活噪聲影響的網(wǎng)格占監(jiān)測(cè)總數(shù)的66.4%。城市人口密度可以反映城市居民生活、學(xué)習(xí)、辦公、工商業(yè)活動(dòng)的強(qiáng)度，是社會(huì)生活噪聲的主要影響因素。相關(guān)性分析結(jié)果表明，麒麟?yún)^(qū)和宣威市城市人口密度與城市區(qū)域環(huán)境噪聲L的相關(guān)性指數(shù)分別為0.875和0.600，分別呈極強(qiáng)正相關(guān)和強(qiáng)正相關(guān)，具有強(qiáng)烈的相似性，L隨著城市人口密度的增加與減少而同步出現(xiàn)上升與下降，如圖2所示。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，大量人口擁進(jìn)城市，造成城市人口和建成區(qū)面積不斷增大。就麒麟?yún)^(qū)和宣威市而言，建成區(qū)面積增長(zhǎng)幅度快于城區(qū)人口增長(zhǎng)幅度，造成城市人口密度逐年下降，麒麟?yún)^(qū)從2015年8 719人/km下降到2019年的7 126人/km，宣威市從2016年8 046人/km下降到2019年的5 723人/km，與此同時(shí)，麒麟?yún)^(qū)平均等效聲級(jí)下降1.3 dB，宣威市平均等效聲級(jí)下降2.3 dB，城市區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量有明顯好轉(zhuǎn)。但這樣的相關(guān)性程度仍然達(dá)不到顯著水平，這說明仍有其他因素影響城市聲環(huán)境質(zhì)量。

圖2 城市人口密度與區(qū)域環(huán)境噪聲等效聲級(jí)的變化趨勢(shì)

3 相關(guān)性分析結(jié)果對(duì)城市噪聲污染防治的啟示

3.1 降低車流量對(duì)交通噪聲的影響

麒麟?yún)^(qū)和宣威市城市道路機(jī)動(dòng)車密度與交通噪聲L的Spearman秩相關(guān)系數(shù)r分別為0.425和0.200，分別呈中等正相關(guān)和弱正相關(guān)。隨著人均收入的普遍提高，城市機(jī)動(dòng)車保有量不斷增加，政府不斷擴(kuò)大市政公用設(shè)施維護(hù)支出，用于增加城市建成區(qū)面積和修建城市道路，降低城區(qū)道路機(jī)動(dòng)車密度，有效減緩機(jī)動(dòng)車保有量上升而造成交通噪聲加重的趨勢(shì)。

3.2 加強(qiáng)車型、車速管控，優(yōu)化道路規(guī)格、路面狀況和隔聲屏障

不同車型和車速對(duì)交通噪聲L有所影響，重型貨車噪聲強(qiáng)度可達(dá)110 dB。根據(jù)劉敬武的研究，一般來說，當(dāng)車速增加1倍時(shí)，L平均上升6～7 dB，對(duì)于重型貨車和高速行駛的城際車輛，可將其分流到城郊繞城高速公路，減輕交通噪聲影響。L還與道路規(guī)格、路面狀況、隔聲屏障等因素有關(guān)，通常情況下，汽車在瀝青混凝土路面上行駛，其噪聲比較低，隨著材料與施工技術(shù)的發(fā)展，推廣低噪聲路面、在敏感區(qū)設(shè)置隔聲屏障可對(duì)交通噪聲管控起到積極作用。

3.3 城市交通管制

交通噪聲L受鳴笛、剎車等偶發(fā)性因素影響較大，個(gè)別路段也受到行人、非機(jī)動(dòng)車等來往人流量喧囂的干擾。2019-2020年，曲靖市中心城區(qū)開展文明城市創(chuàng)建活動(dòng)，大批志愿者走上城市交叉路口維護(hù)交通秩序，減少機(jī)動(dòng)車?guó)Q笛、剎車，規(guī)范行人和非機(jī)動(dòng)車通行，這些措施有效抑制了交通噪聲影響。同時(shí)，推廣電動(dòng)車和共享單車，減少內(nèi)燃機(jī)車噪聲源的數(shù)量，也可以降低車流量對(duì)交通噪聲的影響。

3.4 綜合性措施

實(shí)施工業(yè)企業(yè)外遷，使其遠(yuǎn)離城區(qū)。整潔市容，以室內(nèi)綜合市場(chǎng)替代散落在各個(gè)地區(qū)的露天市場(chǎng)，集中管理。穩(wěn)步提高城市綠化率，積極創(chuàng)建園林城市、文明城市，開展生態(tài)小區(qū)建設(shè)，加強(qiáng)對(duì)社會(huì)生活噪聲源的管理和治理。這些舉措都能減輕生活噪聲污染，改善城市聲環(huán)境質(zhì)量。

4 結(jié)論

關(guān)聯(lián)分析方法是分析和識(shí)別環(huán)境質(zhì)量影響因素的創(chuàng)新手段，Spearman秩相關(guān)系數(shù)計(jì)算結(jié)果顯示，市政公用設(shè)施維護(hù)支出、城市人口密度和車流量是影響城市聲環(huán)境質(zhì)量的主要因素。隨著公眾環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，政府市政公用設(shè)施維護(hù)支出不斷增加，交通噪聲等效聲級(jí)逐漸降低；隨著城市人口密度的下降，城市區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量不斷改善。這種現(xiàn)象符合環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)理論環(huán)境庫茲涅茨曲線規(guī)律，即在經(jīng)濟(jì)發(fā)展的初級(jí)階段，環(huán)境會(huì)隨著經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)而不斷惡化，當(dāng)達(dá)到轉(zhuǎn)折點(diǎn)后，環(huán)境會(huì)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而好轉(zhuǎn)，環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)性呈現(xiàn)不斷增強(qiáng)趨勢(shì)。研究發(fā)現(xiàn)，交通噪聲L與車流量變化趨勢(shì)存在一定差異性，甚至出現(xiàn)相反情況，說明影響城市聲環(huán)境質(zhì)量的因素是多樣的。在機(jī)動(dòng)車保有量和城市人口不斷攀升的背景下，采取多種防治措施可以有效緩解城市交通和社會(huì)生活噪聲污染。

一是發(fā)揮城市規(guī)劃和噪聲功能區(qū)劃引領(lǐng)作用。在今后城市噪聲污染防治工作中，要科學(xué)地進(jìn)行城市規(guī)劃，確保城市人口增長(zhǎng)與城市化建設(shè)水平相適應(yīng)，改善城市功能布局，確定合理的居民小區(qū)容積率，控制城市人口密度，減輕社會(huì)噪聲影響。在修編城市規(guī)劃時(shí)，同步開展城市規(guī)劃聲環(huán)境影響評(píng)價(jià)和城市區(qū)域環(huán)境噪聲功能區(qū)劃，并定期開展規(guī)劃聲環(huán)境影響評(píng)估。二是強(qiáng)化城市道路維護(hù)和交通管理。繼續(xù)加大市政維護(hù)支出，加強(qiáng)城市路網(wǎng)建設(shè)和路面維護(hù)，合理控制車流量，有效減輕車流量上升而造成交通噪聲加重的影響。加強(qiáng)道路建設(shè)和機(jī)動(dòng)車管理，拓寬道路，改造不合理的路口、路段，將平交路口改為立體交通，增加高架橋，改善道路交通狀況，緩解因路面損壞汽車顛簸產(chǎn)生的噪聲污染。同時(shí)，大力推廣低噪聲路面，在敏感區(qū)設(shè)置隔聲屏障，有效控制交通噪聲。對(duì)于重型貨車和高速行駛的城際車輛，將其分流到城郊繞城高速公路，同時(shí)推廣電動(dòng)車和共享單車，有效減輕交通噪聲污染，改善城市聲環(huán)境質(zhì)量。