深圳市中志環境科技有限公司 殷培濤
隨著城市的飛速發展和基礎設施的日漸完善,在粗放型建設模式和城市管理的影響下,不僅加重了對大氣、水等生態環境破壞的嚴重程度,還出現了新的污染類型。作為最常見且影響最嚴重的污染因素,要對噪聲污染的聲源構成和變化趨勢進行深入分析,促進防治措施有效性的提高。
聲音是由物體振動產生的,通過聲波的形式在不同媒介中傳播。一般將對人們日常生活造成影響的聲音都被稱為噪聲。在區域環境中,噪聲的聲源構成類型多種多樣,且都在能量污染的范疇中,如果任由充滿噪聲的區域環境肆意發展,就會導致一系列不良影響。通過對當前區域環境噪聲的分析發現,其聲源構成主要包括生活噪聲、交通噪聲和工業與建筑施工噪聲。不同聲源的噪聲之間存在的一定的差異。
根據相關數據統計,我國城鎮常住人口在2021年為9.14億人次,在城鎮化發展的推動作用下,城鎮化率已經升至64.7%。但隨著城鎮化率的提升,我國城市每年都有大量的人口遷入,在其生活水平得到有效提升的過程中,其對生活的追求具有更明顯的多元化的特點。居民除了享受物質生活,同時更追求精神生活,其日常的生活、體育、商業、娛樂活動等都會產生不同程度的噪聲。生活噪聲最大的特點就是時刻存在,沒有規律。其中最常見的生活噪聲就是廣場舞,由于部分老年群體的聽力下降,為了享受更好的聽覺體驗,會將音量調節至音箱的最大程度,這雖然是人們接觸新鮮事物和滿足精神需求的一種表現,但同時也對區域環境造成了嚴重的噪聲影響。在商業區中,廣大商家通常會通過大喇叭實現一定的宣傳效果,吸引更多人群完成銷售活動,但這種宣傳聲音也是區域環境中一種主要的生活噪聲。
在城市發展的過程中,交通工具逐漸得到了普及,不僅改善了人們生活條件,還能提升人們的生活水平和幸福指數。私家車出現后,雖然為人們的日常出行帶來便利,但同時增加了區域交通的擁堵程度。直至2021年底,我國機動車保有量高達3.95億,其中汽車保有量占比高達76.5%。在機動車保有量持續增加的背景下,區域環境噪聲聲源構成又增加了汽車發動機和汽車喇叭聲。除此之外,飛機、火車、高鐵等交通工具在使用過程中也會產生很大的噪聲,其中包括飛機和高鐵在高速位移導致空氣位移產生的噪聲、道路或軌道接口與車輪產生的噪聲、車輛排氣、制動、發動等車輛牽引系統產生的噪聲、飛機升降和火車鳴笛等都會產生不同程度的交通噪聲[1]。
在城市工業化進程中隨著大量機械設備運轉、機械通風系統、制冷設備和發動機、運輸車輛裝卸等都會產生工業噪聲,這些噪聲通常在區域環境中的發電廠和機械制造廠等城市工廠中比較常見,這種噪聲具有持續時間長、影響范圍廣、影響程度深的特點,所以,針對這種需要使用大型機械設備才能正常運營的工廠,相關政府會將其位置規劃并建設在城郊或者區域環境中人口密度較小的區域。在城市化建設的推動下,區域環境中會同時實施大量的建筑施工項目,在其施工過程中,會利用打樁機或者空壓機等機械設備開展作業,這些設備一旦開始使用,就會產生巨大的噪聲,且持續較長的時間,這種城市建設中的建筑施工噪聲也是區域環境中對人們生活造成嚴重影響的一種噪聲聲源。
城市區域環境噪聲不僅會對市民正常的生活秩序和社會各行各業的正常活動產生影響,還會導致市民生活品質下降,對不同崗位人員的工作產生影響,無法將全部精力集中在工作中,使其工作效率直線下降。這種影響一旦擴大到某種程度就會對城市的可持續發展產生嚴重影響。另外,部分精密的儀器設備在使用過程中,當區域噪聲達到一定程度時,就會對其中的晶體管、電容等正常運轉產生影響,不僅會導致其產品質量降低,還可能會使該儀器設備的使用期限縮短,對城市科研的發展與進步產生負面影響。部分較為嚴重的區域噪聲,甚至會對建筑工程中的裂縫產生影響,進而對人們的生命財產安全造成威脅。
在日常生活中,人們會聽到來自公共娛樂活動、汽車鳴笛、機械設備操作、建筑施工等噪聲,當區域環境噪聲超過90dB時,就會對人們的正常生活和休息產生影響,使其感到不安,無法集中注意力。當人們處于睡眠狀態時,輕度噪聲也會使其大腦處于緊張活動的狀態下,使其進入半睡眠模式,在其休息質量長期無法得到有效保證時,就會使其呼吸急促、脈搏加快、精神緊張,對其學習和生活造成嚴重的影響。另外,在區域環境噪聲的長期刺激下,人的大腦皮層會出現異常抑制或興奮,進而出現記憶力減退、失眠、頭疼、頭暈等癥狀,同時還會使其聽力削弱,甚至會損傷聽覺器官。
隨著人們生活質量的提升,在日常生活中飼養寵物已經成為人們的喜好與習慣,同時對寵物健康的關注程度也日漸提升。在科學飼養理念的指導下,環境噪聲的出現也會對動植物的健康造成威脅,對其消化系統、內分泌系統、中樞神經系統產生影響,甚至會導致動植物的死亡[2]。
為了保障人們生活和社會生產的正常環境,大多國家都會結合當地的實際情況,結合ISO推薦指數并做出相應的調整,當前,我國噪聲監測標準體系與國際標準全面接軌,且大部分城市已經做好了區域環境噪聲監測管理體系的建立與完善,并確定了區域環境噪聲監測標準。針對部分敏感目標,建立了工業企業廠界噪聲標準、機場周圍飛機噪聲標準、城市區域環境噪聲標準。根據不同的噪聲場所和活動,也按照汽車定值噪聲限值、汽車加速行駛車外噪聲限值、社會生活環境噪聲排放標準、鐵路邊界噪聲限值及測量方法、建筑施工場界噪聲限值對噪聲排放標準進行控制。針對高噪聲產品,在噪聲監測標準體系中也對其噪聲輻射標準進行明確,對低速貨車和三輪汽車加速行駛車外噪聲、摩托車加速行駛噪聲和裝置噪聲排放的限制及其測量方法進行明確。在研究區域環境噪聲變化趨勢時,要先全面了解不同區域環境噪聲監測標準,進而對區域環境噪聲在不同時期的特點進行分析和總結,確保其噪聲控制措施的有效性。
基于城市系統環境噪聲污染檢測技術的發展,在現階段的區域環境噪聲監測技術中主要應用位置定點監測技術、范圍分布式監測技術、GIS及智能化監測技術。其中位置定點監測技術是應用時間最早且應用范圍最為廣泛的。該技術與其他噪聲監測技術相比,在檢測效率和成本投入等方面具有較大的應用優勢,但由于其監測范圍相對較小,在集中化工業生產園區的噪聲監測中可以加大應用力度。該技術在應用過程中可以在工業產業園區方面1~1.5公里內,對多個企業生產噪音的定位收集設備的距離間隔進行嚴格控制,保證噪音監測設備與企業生產活動同步開展,對企業生產經營活動產生的各種噪音數值進行全天候收集,為相關管理部門全面審核企業生產噪音提供依據,對其是否符合相關標準作出準確的判斷。一旦發現企業生產噪音過大的情況,管理部門要責令其限期整改[3]。
隨著城市系統的快速發展,區域環境噪聲的主要來源包括建筑生產、工業生產、道路交通等,為了保證區域噪聲監測的實際需求得到滿足,可以加強對范圍分布式監測技術的應用,在大數據技術的借助下,對區域噪聲分布特征進行全面了解,保證噪聲監測工作框架制定的科學性和合理性,在此基礎上,將實時收集噪聲的工作裝備安裝在商業區、開發區、步行街等區域的關鍵位置。利用中央控制終端和有線通信技術將處于獨立工作狀態下的噪聲監測設備連接起來,向總控制后臺技術上傳收集到的噪聲監測信息。但該技術在應用過程中要對噪聲干擾技術和噪聲監測設備的信號進行綜合考慮,在對設備涉及噪聲信號進行全面分析的過程中要引入分離技術,保證噪聲監測結果的準確性,進而其控制方案提供參考。
作為信息技術發展中的全新的技術產物,GIS技術在噪聲監測中的應用可以實現一個系統完成數據的收集、管理、分析、儲存等工作,保證數據來源的全面性和數據分析的精確性的同時。應用該技術完成區域環境噪聲監測點的布置,可以保證檢測點分布的合理性和噪聲數據收集的真實性與連續性。同時人工智能技術在區域噪聲監測中與分布式范圍監測和環境定位檢測進行配合與協調,提升區域噪聲監測的智能化和自動化水平。但該技術在當前的發展還不夠完善,還需依賴工作人員的輔助才能完成。
在分析區域環境噪聲變化趨勢時,要結合監測對象和條件對監測點位進行合理的選擇。在普通戶外環境的車輛噪聲監測中,可以在車頂1.2m處設置傳聲器,在噪聲源3.5m 外設置監測點位,使其監測范圍進一步擴大。在噪聲敏感建筑物的戶外環境中,可以在距地面高度1.2m以上,與反射面距離1m以上的位置布設監測點位。在噪聲敏感建筑物的室內環境中,可以在距地面1.2至1.5米處,距窗戶1.5m左右,且與室內其他反射物1m的位置設置監測點位。對于部分高級酒店、休閑養老等需要安靜的特殊住宅區,還要建立健全環境噪聲標準。其中,除了文化教育和特殊住宅區等可以設置為純居住區,還可以將居民區和商業區設置為第一類混合區;將少數交通區域、居民區、商業、工業的混合區域設置為第二類混合區。另外,還包括政府指定工業區的工業集中區、車流量在100輛/h以上道路的交通干線、位于城市中心區域的商業集中區。不同噪聲源和不同功能區的噪聲監測要按照季度多次開展,結合區域大小和噪聲源的密度完成監測網格的劃分,在網格中布設一定數量的監測點位,保證對區域全覆蓋[4]。
根據區域環境噪聲監測標準,對某區2016-2020年區域環境噪聲晝間和夜間等效聲級進行測量,將其區域環境噪聲平均等效聲級整理成變化趨勢圖,如圖1所示。根據2016-2020年某區區域環境噪聲變化趨勢圖可以看出,該區區域環境噪聲變化整體呈現下降的趨勢,在2020年該區的晝間區域環境噪聲等效聲級為52.4dB(A),噪聲總體水平等級為二級,處于較好的評價等次,與2019年區域環境噪聲監測結果相比下降了1.0dB(A),其夜間區域環境噪聲變化整體呈倒“V”的狀態,在2018年達到最高,為51.7dB(A),噪聲總體水平等級為四級,處于較差的評價等次。

圖1 2016-2020年某區區域環境噪聲變化趨勢圖
該區晝間道路交通噪聲整體的趨勢呈“V”字變化,在2018年達到最低,其等效聲級為65.7dB(A),噪聲總體水平等級為五級,處于差的評價等次,其夜間噪聲變化無明顯規律,截至2020年,該區夜間道路交通噪聲等效聲級為60.6dB(A),噪聲總體水平等級為四級,處于較差的評價等次。道路交通噪聲出現這種變化趨勢,與該地區整體的機動車保有量的變動和新能源電車的廣泛運用具有一定的關系。
在該區晝間功能區噪聲監測中,一類、二類、三類功能區呈現出不同的特點。截至2020年,該區一類功能區的等效聲級為48.1dB(A),二類功能區的等效聲級為54.5dB(A),三類功能區的等效聲級為56.1dB(A),與前一年相比,一類功能區噪聲等效聲級下降了4.1dB(A),二類功能區噪聲等效聲級增加了2.7dB(A),三類功能區噪聲等效聲級增加了3.6dB(A)。該區在2020年的夜間功能區等效聲級整體較前一年整體升中有降,其中,一類功能區提升了5.8dB(A),二類功能區提升了5.2dB(A),三類功能區降低了5.4dB(A),相對來說變化較大。
綜上所述,城市的飛速發展雖然為人們生活水平和社會生產效率的提升產生了推動作用,但同時產生了不同程度的區域環境噪聲,相關管理部門要積極采取噪聲監測措施,對區域環境噪聲的聲源構成進行分析,結合其變化趨勢使城市環境噪聲污染問題從根本上得到解決,為人們健康和社會穩定提供保障。