唐 勤

(云南省公路科學(xué)技術(shù)研究院環(huán)境保護(hù)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(yǎng)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(nèi)25.1km，西雙版納州境內(nèi)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(yǎng)自然保護(hù)區(qū)邊緣次生林帶穿過，其中18km穿過自然保護(hù)區(qū)的試驗區(qū)。公路于2003年6月20日正式開工建設(shè)，2006年4月6日通車。

2 交通噪聲對公路沿線敏感區(qū)的影響

2.1 影響道路交通噪聲的因素

交通噪聲屬非穩(wěn)態(tài)線聲源，據(jù)初步統(tǒng)計，全國有80%的交通干線環(huán)境噪聲超過國家標(biāo)準(zhǔn)。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(zhì)，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(fēng)等。高速公路交通噪聲對其公路兩側(cè)敏感區(qū)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(qū)域間有無遮擋、氣候條件等諸多因素有關(guān)。

2.2 交通噪聲對生態(tài)敏感區(qū)的影響

生態(tài)敏感區(qū)是指對區(qū)域總體生態(tài)環(huán)境起決定作用的生態(tài)要素和生態(tài)實體，這些實體和要素對內(nèi)外干擾具有較強的恢復(fù)功能，其保護(hù)、生長、生育等程度決定了區(qū)域生態(tài)環(huán)境的狀況。生態(tài)敏感區(qū)是一個區(qū)域中生態(tài)環(huán)境變化最激烈和最容易出現(xiàn)生態(tài)問題的地方，也是區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵地區(qū)。西雙版納國家級自然保護(hù)區(qū)作為一個生態(tài)敏感區(qū)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(hù)區(qū)，其公路交通噪聲污染對生態(tài)敏感區(qū)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(jīng)系統(tǒng)、心血管系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及視覺、智力等都有不同程度的影響，甚至影響胎兒發(fā)育、導(dǎo)致兒童智力低下。城市噪聲還會影響到土地、房地產(chǎn)等的使用價值，增加工程費用等。其次對動植物而言，保護(hù)區(qū)內(nèi)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(nèi)臟器官及中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成病理性變化，如使動物失去行為控制能力，出現(xiàn)煩躁不安、失去常態(tài)等現(xiàn)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(qū)域縮小，活動領(lǐng)域被重新劃分，生存的范圍減小，導(dǎo)致種群間的交流減少，使動物的生活環(huán)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(xiàn)羽毛脫落、影響產(chǎn)卵率等。有調(diào)查表明，高速公路兩側(cè)200～300m范圍內(nèi)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(cè)森林動物習(xí)性發(fā)生改變。如鳴鳥的性別比、年齡比發(fā)生變化，繁殖率下降等。同時噪音能促進(jìn)植物的衰老進(jìn)程，使呼吸強度和內(nèi)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(xì)胞破壞，導(dǎo)致細(xì)胞膜透性增加。通過數(shù)據(jù)資料分析已知，噪聲加劇破壞生態(tài)環(huán)境的動態(tài)平衡過程，促進(jìn)瀕危動物的消亡。

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

3 國內(nèi)外對降噪措施的研究狀況

隨著高速公路建設(shè)的不斷推進(jìn)，在促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時，交通噪聲污染也越來越嚴(yán)重。噪聲對人們身心健康、生產(chǎn)生活環(huán)境造成許多損害，降低了生活質(zhì)量，對公路沿線的生態(tài)環(huán)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(huán)境，越來越多的人在降噪技術(shù)上進(jìn)行了研究。

3.1 聲屏障及綠化帶的應(yīng)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(hù)等幾方面進(jìn)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(yīng)用較多。世界上許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)國家和地區(qū)的人20世紀(jì)60年代就開始研究公路聲屏障技術(shù)，到20世紀(jì)70、80年代已在聲屏障的設(shè)計和施工方面進(jìn)行了深入研究和大量實踐，積累了豐富的經(jīng)驗。如據(jù)1983年統(tǒng)計資料報道，“日本道路公團(tuán)”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(jù)有關(guān)資料報道，美國在1986年就修建了720 km的聲屏障。Sandberg、張宇等細(xì)致研究了車輛發(fā)動機(jī)和輪胎等構(gòu)件產(chǎn)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(jié)構(gòu)、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(yīng)用進(jìn)行了試驗研究，據(jù)測試，貴黃公路聲屏障的降噪效果達(dá)10 dB(A)［3］。在國內(nèi)許多城市區(qū)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(jìn)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(jié)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(rèn)為最便宜的方法，但此法適用于降噪目標(biāo)量不大的情況。

3.2 多孔低噪聲路面的研究

交通噪聲由發(fā)動機(jī)噪聲、進(jìn)氣噪聲、排氣噪聲、風(fēng)扇噪聲、車體振動噪聲和輪胎—路面接觸噪聲等組成。當(dāng)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(jì)50年代開始研究多孔瀝青路面以降噪。其中英國在20世紀(jì)50年代末就開發(fā)了多孔瀝青路面，并進(jìn)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(jìn)行了研究并應(yīng)用到實際中。國內(nèi)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(jìn)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(jié)構(gòu)層上鋪筑上一層具有很高空隙率的瀝青穩(wěn)定碎石混合料，其空隙率通常在15%～25%，有的甚至高達(dá)30%。結(jié)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(dá)3.8～9.3 dB，雨天氣象條件的降噪效果Leq可達(dá)7.2～8.7 dB，疏水性低噪聲瀝青路面降噪效果明顯［5］。根據(jù)表面層厚度、使用時間、使用條件及養(yǎng)護(hù)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(chǎn)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(hù)區(qū)，也是享譽國內(nèi)外的旅游勝地。由于思小生態(tài)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(jù)報道，2011年西雙版納接待國內(nèi)外游客1013.49萬人次，僅春節(jié)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(chǎn)生的噪聲和其它污染對沿線敏感區(qū)內(nèi)動植物的生存環(huán)境非常不利。為了使保護(hù)區(qū)內(nèi)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(qū)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(tài)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(hù)區(qū)這類敏感區(qū)域來說，降噪目標(biāo)量較大，綠化帶不太適用。②低噪聲路面也不適宜?，F(xiàn)在既有路面路況較好，不需改造，宜納入以后其它的建設(shè)項目設(shè)計中，直接施工建設(shè)。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(gòu)造方面進(jìn)行，而我國還不具備這方面的技術(shù)條件。

通過比較，對思小公路經(jīng)過敏感區(qū)地方的降噪方式以聲屏障處理比較恰當(dāng)。針對保護(hù)區(qū)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(shù)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(hù)良好，景色優(yōu)美，聲屏障的設(shè)計要從外觀、顏色、長度、高度、形狀上與外部景觀協(xié)調(diào)，不能破壞了原有的和諧與美觀。要解決傳統(tǒng)聲屏障讓人產(chǎn)生壓抑、顏色單調(diào)、阻擋視線、容易產(chǎn)生視覺疲勞等問題，如設(shè)計成透明的，或在顏色、形狀等方面加以改進(jìn)，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(fēng)景。②從環(huán)保節(jié)能降低成本方面考慮，在滿足降噪要求前提下，聲屏障應(yīng)選擇易維護(hù)的吸音材質(zhì)。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(nèi)外側(cè)種植綠化帶的方法，既增加了降噪效果，又美化了環(huán)境，還能減少空氣污染。還有人提出將聲屏障設(shè)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(jī)械設(shè)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(shè)計方法探討 ［J］.中國公路學(xué)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(huán)境科學(xué)，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(huán)境的污染分析 ［J］.城市環(huán)境與城市生態(tài)，1999，12(3):29－31.