汪 贇,魏峻山,李憲同,白 煜,溫香彩
中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站,國(guó)家環(huán)境保護(hù)環(huán)境監(jiān)測(cè)質(zhì)量控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京 100012
環(huán)境噪聲是城市中常見(jiàn)的環(huán)境污染,伴隨著城市建設(shè)、交通建設(shè)而產(chǎn)生,危害到居民健康,因而受到各個(gè)國(guó)家的重視。世界衛(wèi)生組織(WHO)在2011年發(fā)布的一項(xiàng)環(huán)境噪聲對(duì)西歐國(guó)家健康壽命影響的調(diào)查報(bào)告顯示,環(huán)境噪聲對(duì)城市居民的主要危害有心血管疾病、兒童認(rèn)知損失、煩惱、睡眠障礙和耳鳴,估算西歐整體傷殘損失壽命年達(dá)到100~160萬(wàn)年[1]。歐洲在2014年發(fā)布的環(huán)境噪聲報(bào)告估算歐洲暴露在晝晚夜等效聲級(jí)(Lden)55 dB以上的人口超過(guò)1.25億,暴露在65 dB以上的人口超過(guò)3 700萬(wàn)[2]。中國(guó)環(huán)境噪聲污染問(wèn)題同樣突出,2016年全國(guó)各類聲功能區(qū)夜間監(jiān)測(cè)點(diǎn)次總達(dá)標(biāo)率僅為74%,交通干線兩側(cè)區(qū)域夜間監(jiān)測(cè)點(diǎn)次達(dá)標(biāo)率僅為50.5%。環(huán)境噪聲投訴率居高不下,2016年全國(guó)噪聲投訴52.2萬(wàn)件,占到環(huán)境投訴總量的43.9%[3]。根據(jù)中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒,2015年中國(guó)城市道路長(zhǎng)度增加了12 645 km,軌道交通長(zhǎng)度增加了379 km,民用汽車擁有量增加了1 686.34萬(wàn)輛,城市環(huán)境噪聲壓力進(jìn)一步加大。因此,監(jiān)測(cè)聲環(huán)境質(zhì)量,準(zhǔn)確掌握城市聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)狀及變化趨勢(shì),保障居民寧?kù)o的生活環(huán)境非常重要。筆者對(duì)比了中國(guó)、日本、歐盟、美國(guó)、澳大利亞等國(guó)家或地區(qū)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法,分析了各種方法的優(yōu)缺點(diǎn),提出了中國(guó)環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)下一步發(fā)展建議。
中國(guó)每年開(kāi)展覆蓋全國(guó)的普查性聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)工作,監(jiān)測(cè)方式以手工監(jiān)測(cè)為主,部分點(diǎn)位采用自動(dòng)監(jiān)測(cè)。中國(guó)的聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)有3項(xiàng)監(jiān)測(cè)內(nèi)容:
1)城市區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),采用網(wǎng)格式抽樣布點(diǎn),所有點(diǎn)位的噪聲值算術(shù)平均后代表該城市建成區(qū)范圍內(nèi)聲環(huán)境質(zhì)量總體水平。區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量晝間監(jiān)測(cè)頻率為每年1次,夜間監(jiān)測(cè)頻率為每5年1次。2016年共有322個(gè)地級(jí)及以上城市開(kāi)展了晝間區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),共監(jiān)測(cè)55 449個(gè)點(diǎn)位,覆蓋城市區(qū)域面積為27 671 km2。
2)道路交通噪聲監(jiān)測(cè),用一個(gè)點(diǎn)位代表一條或幾條相近道路,采用路長(zhǎng)加權(quán)平均法計(jì)算所有監(jiān)測(cè)道路的平均等效聲級(jí),反映該城市道路交通噪聲的源強(qiáng)值。道路交通噪聲晝間監(jiān)測(cè)頻率為每年1次,夜間監(jiān)測(cè)頻率為每5年1次。2016年共有320個(gè)地級(jí)及以上城市開(kāi)展了晝間道路交通聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),共監(jiān)測(cè)20 981個(gè)點(diǎn)位,覆蓋道路長(zhǎng)度為35 216 km。
3)功能區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),采用代表點(diǎn)位法,點(diǎn)位噪聲值應(yīng)能代表該類功能區(qū)平均水平,按監(jiān)測(cè)點(diǎn)次統(tǒng)計(jì)達(dá)標(biāo)率,反映各類聲環(huán)境功能區(qū)晝間和夜間達(dá)標(biāo)情況。功能區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量每季度監(jiān)測(cè)一次。2016年全國(guó)共有309個(gè)地級(jí)及以上城市開(kāi)展了功能區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),共有2 689個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位[2]。
中國(guó)的聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果每年由《中國(guó)環(huán)境狀況公報(bào)》《中國(guó)噪聲污染防治報(bào)告》《全國(guó)城市聲環(huán)境質(zhì)量報(bào)告》等報(bào)告書(shū)發(fā)布,反映了該年度各城市聲環(huán)境質(zhì)量總體均值,用于城市考核和排名,督促聲環(huán)境質(zhì)量整體改善。
日本與中國(guó)相同,每年在全國(guó)范圍開(kāi)展聲環(huán)境質(zhì)量普查監(jiān)測(cè)。監(jiān)測(cè)內(nèi)容有2項(xiàng),分別是一般區(qū)域的監(jiān)測(cè)和道路交通兩側(cè)區(qū)域的監(jiān)測(cè),根據(jù)噪聲分布特性采用了2種監(jiān)測(cè)方法:
1)一般區(qū)域噪聲監(jiān)測(cè)。其監(jiān)測(cè)方法[4]與中國(guó)功能區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法基本一致,即采用代表點(diǎn)位法,統(tǒng)計(jì)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)次達(dá)標(biāo)率。2013年共有3 174個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)位,總達(dá)標(biāo)率為85.9%[5]。
2)道路交通兩側(cè)區(qū)域噪聲監(jiān)測(cè)。日本監(jiān)測(cè)道路交通噪聲源強(qiáng)值和道路兩側(cè)50 m區(qū)域內(nèi)住宅處所受噪聲影響。道路交通噪聲源強(qiáng)值選取代表點(diǎn)位現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè),住宅處噪聲值根據(jù)聲學(xué)傳播規(guī)律用源強(qiáng)值、與道路距離、建筑物密度等推算而得[6-7],節(jié)省了大量的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量工作,極大提升了普查效率。2012年日本共監(jiān)測(cè)道路41 050 km,道路兩側(cè)住宅有6 645千戶。晝間或夜間噪聲超標(biāo)的路段共占12%,晝間或夜間噪聲超標(biāo)的住宅占7%[8]。
日本環(huán)境省每年發(fā)布噪聲監(jiān)測(cè)報(bào)告,并在網(wǎng)頁(yè)上用點(diǎn)位圖的形式公布道路交通噪聲監(jiān)測(cè)中每個(gè)點(diǎn)位的監(jiān)測(cè)結(jié)果及超標(biāo)路段等信息。其噪聲評(píng)價(jià)結(jié)果不僅能反映城市或全國(guó)平均水平,還能明確超標(biāo)路段和超標(biāo)住宅位置,為環(huán)境噪聲污染防治管理提供支持。
歐盟通常采用噪聲地圖評(píng)估噪聲影響,而不是采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的方法。噪聲地圖是基于噪聲預(yù)測(cè)模型,通過(guò)噪聲相關(guān)因素(如道路車流量、機(jī)場(chǎng)起降航次等數(shù)據(jù)信息)計(jì)算得到一定區(qū)域的噪聲分布情況。歐盟有近150名噪聲專家致力于建立歐盟通用預(yù)測(cè)模型,2012年提出了預(yù)測(cè)模型CNOSSOS-EU[9]并還在完善中。歐洲各國(guó)也各自建立了該國(guó)的預(yù)測(cè)模型(如英國(guó)的CRTN-88[10],法國(guó)的 NMPB-2008,德國(guó)的RSL90等)。
歐盟2002年公布環(huán)境噪聲指令(Directive2002/49/EC-the Environmental Noise Directive)[11],確立了噪聲地圖作為歐盟各國(guó)大區(qū)域噪聲評(píng)估的通用方法, 在預(yù)測(cè)評(píng)估中重點(diǎn)考慮道路交通、鐵路交通、機(jī)場(chǎng)、工業(yè)源及港口排放的噪聲,采用Lden評(píng)估噪聲煩惱度,Lnight評(píng)估睡眠障礙,展示噪聲現(xiàn)狀、歷史狀況或預(yù)測(cè)狀況,評(píng)估某特定區(qū)域內(nèi)暴露于某噪聲值的住宅、學(xué)校、醫(yī)院數(shù)量,某一區(qū)域內(nèi)暴露于某噪聲值的居民數(shù)量。
歐盟環(huán)境總司(EEA)發(fā)布了歐盟噪聲地圖信息匯總平臺(tái)(Noise Observation and Information Service for Europe),提供了102個(gè)大型城市人口密集地帶的噪聲情況,標(biāo)示出Lden為60、65、70、75 dB等值線,高于55、65、75 dB的總面積,以及對(duì)應(yīng)的住宅和人口估算值(可進(jìn)一步提供采取了室內(nèi)隔聲措施的人數(shù)),并發(fā)布噪聲報(bào)告書(shū)。各成員國(guó)應(yīng)用噪聲地圖評(píng)估結(jié)果指導(dǎo)制定下一步行動(dòng)計(jì)劃,在噪聲污染已對(duì)人體健康有害的區(qū)域預(yù)防和削減環(huán)境噪聲,并維護(hù)聲環(huán)境質(zhì)量較好的區(qū)域。
根據(jù)美國(guó)《噪聲控制法》,聯(lián)邦的首要職責(zé)是噪聲源排放控制,州和其他行政部門(mén)保留對(duì)噪聲源的使用和對(duì)環(huán)境允許噪聲水平進(jìn)行控制的權(quán)利。美國(guó)環(huán)保署(USEPA)在1970—1982年間設(shè)立了噪聲消減和控制辦公室(ONAC),協(xié)調(diào)航空局等部門(mén)對(duì)州際公路運(yùn)輸、鐵路、飛機(jī)與機(jī)場(chǎng)等制定了多項(xiàng)噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)。但在1982年,美國(guó)國(guó)會(huì)取消了ONAC的政府資金,導(dǎo)致USEPA也終止了大部分聯(lián)邦噪聲工作,而將首要噪聲管理職責(zé)轉(zhuǎn)移到州和地方政府。
美國(guó)的州和地方政府可對(duì)主要噪聲源之外的其他噪聲源制定排放標(biāo)準(zhǔn)(如船舶噪聲等);對(duì)噪聲源的使用實(shí)施管理(如限制工作時(shí)間等);為了管理需要和保護(hù)公眾健康,有些州建立了聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
美國(guó)的噪聲常規(guī)監(jiān)測(cè)較少。機(jī)場(chǎng)會(huì)定期提交飛機(jī)噪聲評(píng)價(jià)報(bào)告;高速公路建成后,一般情況下只要道路沒(méi)有變化(拓寬或改道),都不再重新進(jìn)行噪聲監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià);一般不做一個(gè)城市或一個(gè)地區(qū)的常規(guī)聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)[12]。
在澳大利亞,聯(lián)邦政府在環(huán)境噪聲方面的管理權(quán)責(zé)僅限于聯(lián)邦政府管轄的領(lǐng)地、領(lǐng)海內(nèi)(領(lǐng)地包括分布在各州的國(guó)家公園及聯(lián)邦植物園、軍事基地、聯(lián)邦保留地等)及全國(guó)26個(gè)主要機(jī)場(chǎng)的噪聲污染。
州政府在環(huán)境噪聲方面的管理權(quán)責(zé)涵蓋該州疆域內(nèi)除聯(lián)邦領(lǐng)地外的所有范圍。各州制定該州的環(huán)境噪聲法規(guī)和管理體系,并在該州疆域內(nèi)實(shí)行。以西澳大利亞為例,由《環(huán)境噪聲法》給出噪聲限值,分為距噪聲敏感建筑物15 m以內(nèi)范圍、距噪聲敏感建筑物15 m以外范圍、商業(yè)用地和工業(yè)用地共4類不同用地有不同限值。噪聲管理主要是針對(duì)各類噪聲源開(kāi)展(包括對(duì)工業(yè)噪聲、道路及鐵路噪聲、飛機(jī)及機(jī)場(chǎng)噪聲、鄰里間噪聲糾紛、建筑施工、大型音樂(lè)及體育集會(huì)場(chǎng)地噪聲的監(jiān)測(cè)和審批等)。西澳大利亞州環(huán)保部門(mén)沒(méi)有開(kāi)展常規(guī)的環(huán)境噪聲質(zhì)量預(yù)測(cè)和監(jiān)測(cè),但開(kāi)展過(guò)居民對(duì)環(huán)境噪聲滿意度和重要性的調(diào)查[13]。
因此,澳大利亞總體是采用對(duì)主要噪聲源監(jiān)測(cè)和審批的方式實(shí)現(xiàn)環(huán)境噪聲管理,保護(hù)住宅、醫(yī)院、學(xué)校等噪聲敏感建筑及區(qū)域的聲環(huán)境質(zhì)量。
監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)環(huán)境噪聲的目的為①服務(wù)于噪聲管理,準(zhǔn)確評(píng)估環(huán)境噪聲污染程度,為制定噪聲污染防治政策、城市規(guī)劃和噪聲治理重大決策等提供有力的技術(shù)支持;②服務(wù)于公眾,發(fā)布聲環(huán)境質(zhì)量狀況,保障公眾寧?kù)o的生活環(huán)境。聲環(huán)境監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)結(jié)果應(yīng)能便捷、有效的為管理決策和公眾所用。綜上,中國(guó)和日本采用的是聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)法,歐盟采用噪聲地圖預(yù)測(cè)法,美國(guó)和澳大利亞主要采用噪聲源監(jiān)測(cè)法。比較這3種方法的優(yōu)缺點(diǎn),見(jiàn)表1。
表1 環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法比較Table 1 Comparison of the environmental noise monitoring and evaluation methods
對(duì)比不同國(guó)家或地區(qū)環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法,在是否監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)聲環(huán)境質(zhì)量和是否采用現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)方法這2個(gè)方面有較大的區(qū)別,也有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。在中國(guó),環(huán)境質(zhì)量是環(huán)境管理的一個(gè)重要指標(biāo),《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》規(guī)定:“地方各級(jí)人民政府應(yīng)當(dāng)對(duì)本行政區(qū)域的環(huán)境質(zhì)量負(fù)責(zé)”,中國(guó)《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃》中把“提高環(huán)境質(zhì)量”作為當(dāng)前的核心工作,因此有必要開(kāi)展聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè),掌握一個(gè)區(qū)域或一個(gè)城市的環(huán)境噪聲污染程度,為環(huán)境噪聲管理提供支持。而根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)法和噪聲地圖法的對(duì)比,噪聲地圖法缺乏對(duì)超標(biāo)排放、違規(guī)排放及建筑施工等聲源的管控,基于中國(guó)環(huán)境噪聲投訴(特別是建筑施工和社會(huì)生活噪聲投訴)較高,超標(biāo)排放、違規(guī)排放還廣泛存在的現(xiàn)狀,現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)與預(yù)測(cè)更有意義。
通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn),繼續(xù)開(kāi)展聲環(huán)境質(zhì)量普查性現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)適合中國(guó)環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與管理現(xiàn)狀。但現(xiàn)行的聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法已暴露出很多問(wèn)題:如每個(gè)點(diǎn)位只測(cè)量10~20 min,單次監(jiān)測(cè)結(jié)果有較大偶然性;只能粗略地評(píng)價(jià)城市總體平均噪聲值(如2016年北京區(qū)域聲環(huán)境質(zhì)量為54.3 dB),信息量太少,不能滿足管理和公眾的需求。監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)方法、質(zhì)控手段、信息化水平都還停留在過(guò)去科技水平有限的條件下,不能準(zhǔn)確、客觀地反映城市聲環(huán)境質(zhì)量,非常不利于中國(guó)聲環(huán)境質(zhì)量改善。下一步應(yīng)在堅(jiān)持聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)方法的基礎(chǔ)上,借鑒其他國(guó)家環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法的先進(jìn)之處,對(duì)中國(guó)現(xiàn)行監(jiān)測(cè)方法進(jìn)行優(yōu)化和完善。
日本和歐洲等國(guó)家或地區(qū)對(duì)于環(huán)境噪聲的產(chǎn)生機(jī)制、傳播規(guī)律進(jìn)行了深入的研究,并應(yīng)用這些規(guī)律把單點(diǎn)的噪聲值推廣到周邊區(qū)域,由點(diǎn)及面,分析環(huán)境噪聲對(duì)人群和住宅的影響。對(duì)于監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)地點(diǎn)的代表性,環(huán)境噪聲對(duì)健康的影響等方面也開(kāi)展了大量研究。中國(guó)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)方法以統(tǒng)計(jì)平均為基礎(chǔ),監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)只能代表特定時(shí)間地點(diǎn)達(dá)標(biāo)情況和總體平均水平,缺乏對(duì)噪聲特性和聲學(xué)規(guī)律的理解和應(yīng)用,缺少對(duì)成因和影響的分析。建立環(huán)境噪聲與車流量、人口等更多因素的聯(lián)系,用預(yù)測(cè)代替部分監(jiān)測(cè)工作是環(huán)境噪聲評(píng)價(jià)的發(fā)展方向,應(yīng)從這個(gè)角度優(yōu)化監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法,使監(jiān)測(cè)結(jié)果更深入、更有代表性。
開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)的難點(diǎn)是數(shù)據(jù)質(zhì)控。中國(guó)目前對(duì)噪聲監(jiān)測(cè)儀器的精度提出了要求,可以控制,但對(duì)監(jiān)測(cè)時(shí)間、監(jiān)測(cè)地點(diǎn)、監(jiān)測(cè)記錄等監(jiān)測(cè)過(guò)程方面的質(zhì)控存在難度,這幾個(gè)關(guān)鍵因素的缺位使數(shù)據(jù)難以溯源。噪聲自動(dòng)監(jiān)測(cè)雖然可以實(shí)時(shí)測(cè)量,保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,但缺點(diǎn)是點(diǎn)位不夠靈活,成本較高,并不能完全代替手持式設(shè)備。針對(duì)數(shù)據(jù)質(zhì)控的需求,近年許多手持式聲級(jí)計(jì)增加了在監(jiān)測(cè)過(guò)程中直接向服務(wù)器上傳噪聲監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、位置信息、現(xiàn)場(chǎng)照片、校準(zhǔn)記錄及自動(dòng)校時(shí)等功能,結(jié)合信息化手段可以建立聲環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)管理平臺(tái),加強(qiáng)監(jiān)管。但這些技術(shù)在中國(guó)還沒(méi)有應(yīng)用。數(shù)據(jù)質(zhì)量是監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)的基礎(chǔ),應(yīng)對(duì)聲環(huán)境監(jiān)測(cè)工作適用的儀器提出更嚴(yán)格的要求。
聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)并不能代替對(duì)噪聲源的監(jiān)測(cè)。在中國(guó),環(huán)境噪聲投訴率居高不下已經(jīng)成為一個(gè)社會(huì)問(wèn)題。為了讓監(jiān)測(cè)結(jié)果更直接有效地指導(dǎo)環(huán)境噪聲污染源管理,可對(duì)環(huán)境噪聲重點(diǎn)污染源(如道路、鐵路、機(jī)場(chǎng)、建筑工地、工業(yè)園區(qū)等)有針對(duì)性的開(kāi)展專項(xiàng)監(jiān)測(cè),或要求重點(diǎn)噪聲源開(kāi)展自行監(jiān)測(cè),以期更好地掌握城市聲環(huán)境質(zhì)量與污染源狀況,全面評(píng)價(jià)聲環(huán)境。
研究通過(guò)對(duì)中國(guó)、日本、歐盟、美國(guó)和澳大利亞等國(guó)家或地區(qū)環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)與評(píng)價(jià)方法的比較,論述了聲環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)法、噪聲地圖預(yù)測(cè)法和噪聲源監(jiān)測(cè)法的優(yōu)缺點(diǎn),并結(jié)合中國(guó)管理需求,提出了中國(guó)現(xiàn)階段更適合采用聲環(huán)境質(zhì)量現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)法的觀點(diǎn)。通過(guò)比較得出:中國(guó)環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)工作中對(duì)聲學(xué)規(guī)律的研究和運(yùn)用、監(jiān)測(cè)技術(shù)能力等與國(guó)外先進(jìn)水平有較大差距,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)噪聲特性理解與應(yīng)用的研究,革新監(jiān)測(cè)技術(shù)手段,補(bǔ)充重點(diǎn)噪聲源監(jiān)測(cè),使中國(guó)的環(huán)境噪聲監(jiān)測(cè)水平有所提升。
中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)2018年4期