国内城市环境噪声污染研究进展

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2018-11-15
简介
本文阐述了国内城市环境噪声污染研究进展,其中介绍了我国学者在城市环境噪声监测点的优化、评价、预测、防治和危害等方面的研究,分析了我国城市环境噪声研究现状和存在的主要问题,并建议城市环境噪声应加强预测、微观单元等方面的研究工作。详细内容,请阅读全文!

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收稿日期:2002-06-10作者简介:田玉军(1976-),男,回族,宁夏海原人,现为西北师范大学地理与环境科学学院硕士研究生,主要从事城市生态学研究。基金项目:西北师范大学科技创新工程项目(NWNU-KJCXG-02-20)资助?综述?国内城市环境噪声污染研究进展1田玉军1,巨天珍1,任正武2(1.西北师范大学地理与环境科学学院,甘肃兰州730070;2.兰州市环境监测站,甘肃兰州730000)  摘 要:城市环境噪声污染是城市四大环境公害之一,是21世纪环境污染控制和人们关注的主要问题,也是环境工作者研究的主要课题之一。本文作者总结了我国学者在城市环境噪声监测点的优化、评价、预测、防治和危害等方面的研究,分析了我国城市环境噪声研究现状和存在的主要问题,并建议城市环境噪声应加强预测、微观单元等方面的研究工作。关键词:城市环境噪声研究;现状;存在问题中图分类号:TB533+.4   文献标识码:A   文章编号:1001-2141(2003)03-0037-031 引言城市噪声污染是四大环境公害之一,是21世纪环境污染控制的主要对象。经济合作与发展组织(OECD)的报告《九十年代与噪声的斗争》指出,20世纪80年代其成员国的“黑色区域”(环境噪声大于65dB(A)的严重干扰区域)没有增加,但“灰色区域”(环境噪声在55~65dB之间的中等干扰区域)在大多数成员国情况变糟了。1996年欧洲共同体委员会的《未来噪声政策》绿皮书指出有20%的欧盟人口(约8000万人)生活在“黑色区域”,40%的人口生活在“灰色区域”。在我国城市环境噪声污染已经成为干扰人们正常生活的主要环境问题之一,全国已有3/4以上的城市交通干线噪声平均值超过70dB(A)。据统计,在影响城市环境的各种噪声来源中,社会生活噪声占47%,工业噪声占8%~10%,建筑施工噪声占5%左右,交通噪声占30%。据全国统计,环境噪声污染投诉件数在“八五”期间增加较快,并居各类投诉首位,噪声信访总件数由“八五”初期的2.78万件增加到“八五”末期的3.90万件,总数增加了40.2%,噪声污染占环境污染投诉比例从25.0%增加到35.6%(以上数据源于国家环保总局污染控制司公布的《全国环境噪声污染现状分析与对策》)。中国每年因道路交通噪声污染导致的经济损失约合人民216亿元[1],仅北京市每年因道路交通噪声污染导致的经济损失就达15~20亿元[1-2],相比美国类似的经济损失为51亿美元/a[3]。关于城市环境噪声的研究工作日趋广泛、深入,本文综述了我国学者在此领域的研究现状和特点。2 我国城市环境噪声研究现状我国城市环境噪声污染的研究起步比较晚。20世纪70年代以前,我国噪声研究侧重工业噪声,研究领域主要集中在消声、吸声、隔声等方面[4-5]。70年代,中国科学院声学研究所等单位对全国70多个城市环境噪声进行了调查,并在此基础上提出了一些评价指标和噪声环境标准[6]。但这一时期我国城市环境噪声研究仍停留在普查阶段,噪声治理研究尚处在试点范围,改革开放以来,我国的城市环境噪声污染研究步入了快速发展期。当前城市环境噪声监测采用网格布点和定点相结合的方法。由于这种方法工作量大,人力、物力消耗多,因此许多学者对噪声监测布点的优化进行了研究,通过减少测点解决这一问题。多数学者根据实测数据,应用数理统计学和不确定性数学的原理进行优化研究。赵彦淑等人把工程数学数理统计中的抽样论运用到优化噪声监测布点,通过确定实际测点数目、取样点数目的分配和点位优化数学模型达到减少测点的目的[7]。于连生等用模糊数学中的最大矩阵元法和费歇尔最优分割法解决众多噪声测点优化问题[8]。马东生等人采用灰色理论关联度分析法研究了朝阳市市区交通干线两侧环境噪声测点优化,将测点数由原来的9个减到了3个[9]。李生文等人采用多元统计主成分分析法优化确定等效声级为优化布点的基础,对鞍山市环境噪第25卷 第3期    重 庆 环 境 科 学2003年3月声监测方法进行模糊批判优化和系统分析,选出基本符合情况的优化点[10]。陈向党和陈光华运用数理统计方法对城市环境噪声达标区网格监测资料进行了分析研究,从而确定出小型区域环境噪声网格监测的最佳测点数[11]。也有不少学者对噪声监测过程中影响因素、数据处理和噪声监测的时效性进行了一定的研究[12-15]。城市噪声环境质量评价是制订环境规划、进行环境决策、实施环境综合整治的基础工作。常用的评价方法有A声级、等效连续A声级、噪声评价等级数、累积分布声级、语言干扰级等,常用评价方法人为因素影响大,通用性较差。为了弥补以上评价方法的不足,国内一些学者对噪声环境评价进行了一定的探讨[16-19]。如:徐福留等人将模糊聚类与层次分析相结合,提出多级模糊综合评价法[20]。该方法采用层次分析法,较好地解决了各评价要素的权值分配问题,而且,在宣州市进行了实际验证。周志龙对噪声冲击指数法在城市环境噪声评价中应用、存在问题等内容进行了详实的探究[21]。目前我国城市噪声评价与规划主要采用实际监测采样并对结果进行统计分析的方法,监测任务繁重,难以保证评价和规划的时效性和客观性。因此,国内很多学者在城市噪声环境预测方面做了大量的研究工作,建立了相应的噪声预测模型。城市环境噪声预测方法,主要可归纳为两大类。一类是根据不确定性数学的原理,引用统计分析方法提出的预测方法[22-23]。这类方法以实测数据在时间序列上的规律为基础,应用时不受噪声的物理机制和周边环境条件限制,但预测模型公式使用的局限性很大,随着信息处理系统和技术的发展,这类预测方法也在不断的完善。如:林志周,周国玲运用灰色系统的理论模型对城市环境噪声进行综合预测[24];张继萍,吴硕贤等研究了人工神经网络在道路交通噪声预测中的应用[25]。另一类是根据噪声产生与传播的物理原理所提出的理论计算预测方法[26-29]。这类方法受噪声源和传播介质的限制大,不一定符合理想的泊松流和自由声场或半自由声场条件,而且参数众多,有较为复杂的表达式。但这类以预测为主、实测验证的方法建立的预测模型能和先进的地理信息系统技术结合,具有预测、分析、评价、空间查询等功能,是许多国家目前所采用的主要方法。我国以往研究多以介绍和分析国外预测评价模型为主,对建立符合我国实际环境状况、环境标准的预测模型的研究报道比较少。李本纲等人根据我国的环境标准,借鉴美国的FHWA交通噪声预测模型,在分析影响道路交通噪声各因素的基础上,结合实测数据,应用统计学原理建立了适合我国城市交通和环境标准的理论—统计模型[30],弥补了我国在这方面的不足。这一预测模型在车辆参考声级的测量、混合车流在接受点噪声级的处理、理论预测模型参数确定、植被衰减修正等方面都有新的突破,比较符合我国的实际情况。但该预测模型没有考虑城市道路由于路面、路旁建筑对噪声波的反射、衍射等形成的混合声场在垂直方向上的变化情况。对于城市噪声区域污染防治的研究区域主要在各省会城市和一些大的城市[31-35],针对全国总体和城镇噪声防治研究的报道目前还不太多,而且,大多噪声防治研究侧重单一对象,与其它污染防治措施结合程度不够紧密。李妍叙述了高架桥、沿道楼房建筑等城市设施环境对噪声反射的影响,提出包括人工低林带在内的各种降噪对策的空间组合是降低城市道路交通噪声主要举措[36]。孙强,赵丽等在分析城市住宅区噪声污染基础上,指出项目审批不严、市政规划欠佳以及管理松懈是我国城市住宅区噪声污染严重的主要原因,从加强综合治理的角度提出了降噪的对策[37]。肖开良就工程防治技术、城市绿化等方面的减噪策略进行了研究[38]。赵静和高岩等人用噪声质量等级法、噪声污染指数法,对城市区域环境噪声进行了一定的现状分析、评价,分析了所评价区域的声环境质量状况和相应的防治办法[39]。任文堂对城市防噪声屏障的设计方法、理论预测和应用等加以分析,从产业化的立场阐述了噪声屏障的发展前景[40]。余树勋在“面向21世纪首都绿化学术研讨会”上论述了噪声的定义、分级及目前国内外减弱噪声的方法、途径,强调加强北方城市的绿化是减弱噪声有利举措[41]。在城市环境噪声危害方面,我国学者也做了大量的研究。姚玉红,彭斌等总结以往的研究成果从听觉系统、神经系统、心血管及其它器官系统等方面综述了城市环境噪声对人体功能的影响[42]。王铁军阐述了工业噪声对人的危害,并提出了防护办法[43]。朱蓓薇等介绍了噪声对动物的肝、免疫机能、大脑及神经功能、心血管、生殖等生理机能的影响[44]。另外,有不少学者通过具体的实验研究了噪声对机体的影响。刘美莲等采用原子吸收法,通过研究强噪声暴露与机体主要器官的元素代谢关系,发现强噪声能引起器官的元素代谢失衡和心脏病。指出脑、心脏、肝脏的元素锌,脑的钙,心肌的镁在经强噪声暴露后显著减少;脑、心脏、肝脏的元素铜、肝脏的钙显著增加,停止噪声暴露后5h上述元素恢复正常[45]。郑建国,刘书乾等以雄性Wistar大鼠为对象,研究了噪声对心脏3 8重 庆 环 境 科 学  25卷的影响与丹参的拮抗作用及机制的探讨,结果发现没有服丹参水溶液的Wistar大鼠组在噪声暴露下心肌结构发生于改变,血清组总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇显著降低,心肌过氧化脂质含量显著升高,谷胱甘肽过氧化物酶活力有升高的趋势;服丹参水溶液的大鼠组心肌组织水平无显著性变化,证明了丹参拮抗噪声的作用[46]。张一辉选择了暴露在不同强度稳态噪声的作业工人,采用改变体位连续记录ECG(心电图)的方法,观察接触噪声人员的心电活动和植物神经功能变化,发现高强度噪声能降低心脏交感神经兴奋性,引起心血管系统植物神经功能失调[47]。周华等研究表明噪声对作业女工生殖机能及其子代健康有一定的影响[48]。3 当前我国城市环境噪声研究存在的主要问题目前我国城市噪声研究领域较为广泛和深入,但还存在以下不足:第一,当前噪声监测、预测、规划、防治等的研究多基于城市区域环境、功能区和城市交通等较为宏观的地域单元,对居住小区、公园、旅游景点以及室内等微观单元的研究尚处在起步阶段,而这些微观城市单元的环境质量越来越受到人们的关注。第二,城市环境噪声防治研究方面有关工程技术、宏观的管理策略和噪声单一治理等方面的报道比较多,如:各种材料的吸声、消声、隔声性能和发动机改造等方面的研究。将噪声污染纳入城市规划、建设和综合治理体系等方面的研究,目前报道还比较少。第三,目前各种城市环境噪声评价量主要以噪声压级的分贝数为评价指标,主要反映的是人耳对噪声的主观感受,以及对听阈的影响,不能准确反映出噪声对生理、心理等方面的危害程度。第四,噪声研究的手段和工具相对滞后(出了监测的自动化研究外),预测、评价、防治等方面技术手段较为落后,多数城市环境部门采用传统的研究方法。而且,像地理信息系统、定位系统、遥感等技术在城市噪声研究中的应用不够。4 发展展望今后一段时间内,我国城市环境噪声应在以下方面加强研究工作的力度:第一,注重城市环境噪声的预测、评价研究工作,避免城市环境噪声实测过程中的耗资大、工作繁重等不利因素,实现城市环境噪声管理的自动化。第二,加强地理信息系统、全球定位系统、遥感等技术在城市环境噪声预测、评价、规划、防治等方面的应用研究力度,实现噪声预测、现状评价、防治措施、数据管理等过程的可视化、自动化和网络化。第三,加大城市微观地理单元的噪声研究工作,给城市建设、市政管理、房地产开发、环境预报与管理提供科学依据。5 参考文献1 孙佑海.关于环境噪声污染防治立法的若干问题.环境保护,1996,12:27~292 国家环保局编.中国环境保护21世纪议程.北京:中国环境科学出版社,19953 李本纲.城市道路交通噪声评价方法研究进展.交通环保,200l,22(5):5~94 周克元.噪声控制技术的现状及其发展方向.环境科学动态,1987,3:5~85 王文奇.阻声消声元件的实验研究.环境污染与防治,1986,4:30~346 方丹群.我国噪声控制的发展,环境污染与防治,1986,6:7~107 赵彦淑等.工程数学数理统计中的抽样理论在城市环境噪声监测优化布点中的应用探讨.中国环境监测,1999,15(3):27~308 于连生等.模糊数学方法在城市区域环境噪声优化布点中的应用.吉林大学自然科学学报,1996,4:71~749 马东生等.灰色理论关联度分析法在环境噪声监测优化布点上的应用.辽宁城乡环境科技,2000,18(4):44~4510 李生文等.城市区域环境噪声监测布点的主成分与模糊批判优化法.噪声与振动控制,1998,3:40~4311 陈向党,陈光华等.环境噪声达标区最佳监测点数研究.中国环境监测,1999,15(3):30~3212 许建华.环境监督监测的数据统计处理.环境监测管理与技术,1999,11(4):4~4213 梁荣海.浅析环境噪声监测中的时效性.山东环境〈增刊〉,2000:103~10414 陈向党.小型区域形状规整性对环境噪声测量误差的影响分析.城市环境与城市生态,1999,12(5):45~4615 黄俊.DQO—PRO软件在优化环境监测方案中的应用.环境监测管理与技术,2001,13(5):19~2l16 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在我们所调查的天津市其他一些档案库房中,没有一个库房达到国家档案局规定的档案库建筑设计规范[2]。这也是影响库内空气质量的一个重要因素。另外,对库房内环境质量的自动化检测和控制是档案管理中的一个薄弱环节,天津市档案局已着手规划和解决这些问题。为了档案的安全保管和人员的身体健康,建议国家档案局对新建或改建的档案库房建筑设计规范加大执法检查,或作为档案工作目标管理考核的一项重要内容。只有这样,才能有利于使库房内空气质量达到标准。5 参考文献1 吴红娥等.档案库内空气质量不容忽视.中国档案,2000(4):35~362 档案工作标准汇编.北京:中国标准出版社,1992,88~933 曹守仁主编.室内空气污染与测定方法,19894 纸质档案文献库空气质量标准,(报批稿),国家档案局法规司(标准化委员会2001年)5 姚志琪,环境卫生学(第二版).北京人民卫生出版社,19936 刘立蔚等.天津市环境空气质量检测点位优化技术.城市环境与城市生态,2001,(4)7 秦保平等.天津市空气污染预报方法.城市环境与城市生态,2001(4)8 胡海红等.室内空气污染对健康的影响及控制.中国公共卫生,1996,(2)(上接第39页)23 贾新平.城市环境噪声评价方法新探.干旱环境监测,1995,9(4):236~24524 林志周等.城市道路交通噪声污染的灰色预测和灰色关联分析.河南科学,2000,18(3):283~28625 张继萍,吴硕贤.人工神经网络在道路交通噪声预测中的应用.环境科学学报,1998,l8(5):471~47726 沈洪艳,刘劲松.机场噪声预测模型及应用实例.河北师范大学学报,2000,24(1):137~14027 薛大建等.高架轻轨交通噪声对临街居民影响的模拟预测.中国医学物理学杂志,1998,15(1):33~4528 李本纲,陶澍.应用英国CRTN88模式和GIS进行道路交通噪声预测与规划.环境工程,1999,17(5):61~6429 刘乃兰等.FHWA模式在城区道路交通噪声预测中的应用.山东环境,2000,3:32~3330 李本纲,陶澍等.城市道路交通噪声预测理论—统计模型.环境科学,2000,21(6):l~531 任健美,李淑霞.兰州市环境噪声污染现状及控制措施.科学?经济?社会,2001,3:3~732 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 Vol.25,No.3ChongqingEnvironmentalSciencesAbstracts61
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