張 健，劉嘉林，鹿海峰，荊紅衛(wèi)，李 彬，姜 磊，何延軍

北京市環(huán)境保護監(jiān)測中心，北京 100038

道路交通噪聲污染一直以來是城市建設不可回避的問題，對此污染的投訴也一直居高不下[1-2]。很多學者對道路交通噪聲做過研究，包括監(jiān)測方法研究、排放特征分析、治理措施研究等[3-8]，取得了一定結(jié)果并且一部分措施得到了落實，對緩解道路交通噪聲起了一定的作用。前期的研究大多依靠手工監(jiān)測，在時間序列上不夠精細，由于其局限性，對于24 h變化特征的研究較多，而對年度變化特征研究相對較少。北京市自2008年起建設了北京市噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)[9]，在全市范圍內(nèi)建立了30多個道路交通噪聲監(jiān)測站點，開展了連續(xù)多年的監(jiān)測，具備了進行精細特征分析的基礎(chǔ)。因此，本文通過研究近幾年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析了北京市道路交通噪聲的排放情況，力求為環(huán)境管理提供有效支撐。

1 監(jiān)測系統(tǒng)

自動監(jiān)測系統(tǒng)的傳聲器選擇符合《測量傳聲器 第4部分：工作標準傳聲器規(guī)范》(GB/T 20441.4)的N-1210C戶外傳聲器單元，監(jiān)測終端為TB-N002型，符合中國國家計量檢定規(guī)程《聲級計檢定規(guī)程》(JJG 188—2002)，可實時在線傳輸。

裝置示意圖如圖1所示。

圖1 噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)示意圖Fig.1 Schematic diagram of the noise automatic monitoring system

2 監(jiān)測方案

北京市的道路結(jié)構(gòu)是方格網(wǎng)式和環(huán)形加放射式道路網(wǎng)混合型城市道路[10]，主要分成4個等級，本研究對每個等級選擇一到兩個典型的監(jiān)測站點，對其監(jiān)測的數(shù)據(jù)進行分析。道路具體劃分等級及監(jiān)測點位信息如表1所示。

表1 噪聲自動監(jiān)測點位信息Table 1 The information of noise automatic monitoring sites

3 數(shù)據(jù)分析方法

噪聲水平以連續(xù)等效A聲級Leq表示，它是用噪聲能量按時間平均的方法來評價噪聲對人影響的指標，計算公式如下。

式中：LpA為某時刻t的瞬時A升級，dB；T為規(guī)定的測量時間。

選用的數(shù)據(jù)為審核后的數(shù)據(jù)，對于24 h數(shù)據(jù)，若出現(xiàn)數(shù)據(jù)中斷或其他原因?qū)е虏杉实陀?5%，則該24 h將不計入統(tǒng)計；對于月均值，若超過7 d的數(shù)據(jù)無效，則該月不計入統(tǒng)計。

每年對所有監(jiān)測站點進行一次24 h手工比對，實時傳輸過程中如有數(shù)據(jù)異常會在4 h內(nèi)進行確認修復，并對監(jiān)測過程中出現(xiàn)的異常數(shù)據(jù)進行剔除。

2016年道路交通噪聲手工監(jiān)測車流量數(shù)據(jù)是使用計數(shù)器統(tǒng)計20 min內(nèi)雙向的車輛。

4 結(jié)果討論

4.1 不同道路等級噪聲分布特征

對北京市2013—2016年不同等級道路年Leq進行分析，結(jié)果如圖2所示。除主干線②外每個監(jiān)測站點的噪聲年均排放水平基本穩(wěn)定。不同等級道路Leq存在一定差值，監(jiān)測的站點中，環(huán)路年均Leq最高，環(huán)路①高于環(huán)路②，且都在70 dB以上；其次是主干線①，監(jiān)測值多數(shù)在68 dB以上，而主干線②變化幅度較大，最高值在70 dB以上；隨后是次干線和支線，其中支線①低于次干線②而高于次干線①。最高的環(huán)路①與最低的次干線①每年Leq相差10 dB左右。

圖2 不同等級道路2013—2016年平均Leq箱線圖與車流量曲線圖Fig.2 Annual average Leq distribution and traffic graphs of different levels of road in 2013-2016

噪聲水平高低可能與道路的規(guī)格、周邊環(huán)境以及車流量有關(guān)系[11-13]。結(jié)合2016年道路交通噪聲手工監(jiān)測數(shù)據(jù)結(jié)果，不同等級道路的噪聲排放水平與車流量具有較高的相關(guān)性。與之前學者研究結(jié)論[14]不同的是，支線①作為城市支線道路，噪聲值高于城市次干線道路監(jiān)測點次干線①，支線①車流量為1 623輛/h；次干線車流量為468輛/h，因此推測由于支線①車流量尤其是大型車流量高于次干線①，且支線①周圍無綠化，噪聲衰減較弱，可能導致支線①噪聲監(jiān)測值較高。根據(jù)此研究對象可得出不同等級道路的噪聲排放值從大到小順序依次為快速路>主干線>次干線和支線，噪聲排放值大小與車流量密切相關(guān)。

4.2 不同等級道路噪聲值隨時間變化特征

4.2.1 逐月變化特征

不同道路類型2013—2017年逐月數(shù)值比較見圖3。從圖3可以看出，不同等級道路逐月變化存在一定的周期性特征，以快速路特征最為明顯，而支路的周期性特征較弱，這與快速路車流量相對穩(wěn)定、影響因素較支路小有關(guān)。具體的特征表現(xiàn)為2月開始，噪聲水平處于相對低位，至7月開始升高，至11月達到峰值。這與北京城市特征較為相關(guān)，2月處于春節(jié)假期，城市人口處于低位，人類活動水平較弱，車流量相對較少，故而噪聲水平較低，9月開學季開始，人類活動水平較高，再加上夏秋季節(jié)人類活動水平較高，車流量升高，噪聲水平開始上升。

圖3 不同等級道路噪聲逐月排放水平Fig.3 The monthly noise emission of roads at different levels

具體到道路，環(huán)路①7月噪聲水平較低，這與站點附近綠化水平較高、植被的吸聲作用影響可能較大。環(huán)路②2016年秋冬季節(jié)噪聲水平未周期性上升反而下降，這可能與10月開始設置公交專用道有關(guān)，專用道的設置，使得大型公交車更加暢行，加速的次數(shù)減少，響應產(chǎn)生的噪聲也相對較少。其次，專用道的設置也使得其他車道車行相對緩慢，也降低了噪聲水平。另外發(fā)現(xiàn)，支線①噪聲水平起伏較大，這可能是因為城市支線多交叉分布于人群生活區(qū)，會有人們生活噪聲的影響。

因此，加強綠化、合理規(guī)劃道路使用對降低噪聲有一定的作用。

4.2.2 逐時變化特征

選取4月1—7日的監(jiān)測數(shù)據(jù)，選擇4種等級道路的代表性站點，分析其一周的24 h變化曲線。如圖4所示。

圖4 不同等級道路噪聲一周逐時變化曲線Fig.4 The level of 24-hours emissions of road noise in one week

不難發(fā)現(xiàn)，道路的24 h噪聲排放特征比較明顯。晝間噪聲(06：00—22:00)明顯高于夜間噪聲(22:00至次日06:00)，交通早高峰(07：00—09:00)的噪聲值處于全天最高水平。這與人們的生活方式關(guān)系密切，此時段交通流量較高。

不同等級道路比較來看，晝夜差值區(qū)別較為明顯，其中以道路支線①的差值最高，達到20 dB以上，快速路環(huán)路①的差距最小為8 dB左右?？赡苁且驗槌鞘兄Ь€夜間車流量明顯減少，噪聲本底值低所致。

從一周的噪聲水平特征來看，不難發(fā)現(xiàn)，周末夜間噪聲要高于工作日，這可能是因為周末夜間人群活動時間跨度較大，車流量降低水平較工作日低所致。

4.3 主干線②逐月數(shù)值變化特征原因分析

與其他道路噪聲排放逐年呈穩(wěn)定趨勢不同，主干線②交通噪聲呈下降趨勢，如圖5所示。

主干線②監(jiān)測站點位于北京市豐臺區(qū)，南面2 km處即為大紅門商品批發(fā)市場群。該站點噪聲水平的下降可能與豐臺區(qū)非首都功能疏解尤其是大紅門地區(qū)大型批發(fā)市場的疏解有關(guān)。

圖5 主干線②監(jiān)測站點2013—2017年逐月Leq值Fig.5 2013—2017 Monthly Leq value of main line ②

2015年4月通過的《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》明確將分布在北京城區(qū)上百個小商品交易市場作為重點疏解對象，從2014年始，豐臺區(qū)便陸續(xù)開展了疏解工作，尤其對大紅門地區(qū)，預計2017年底疏解全部的45家市場[15]。在疏解市場的同時，對市場的經(jīng)營人員也進行了疏解，豐臺區(qū)人口在2017年出現(xiàn)了轉(zhuǎn)折[16]，終止了人口的連續(xù)上漲，尤其是常住外來人口繼續(xù)保持下降態(tài)勢，2016年末豐臺區(qū)常住外來人口79.9萬人，占全區(qū)常住人口比重35.4%，同比下降0.7個百分點；較上年末減少3.9萬人，同比下降4.7%。將主干線②站點近幾年年均噪聲排放水平與大紅門市場疏解數(shù)量及豐臺區(qū)外來人口數(shù)量增速進行相關(guān)分析，結(jié)果見表2。

表2 主干線②監(jiān)測數(shù)據(jù)及周邊非首都功能疏解情況表Table 2 The main line 2 monitoring data and surrounding non-capital function relief situation

注：“—”表示數(shù)據(jù)未公布。

從表2可以看出，噪聲排放水平與外來人口增速呈正相關(guān)，與疏解市場數(shù)量呈負相關(guān)?？梢姡鈦砣丝谠鏊俳档?，疏解市場數(shù)量增加，噪聲排放水平會下降。這可能是因為隨著市場數(shù)量增加，人口的減少，使得大紅門周邊地區(qū)人們活動水平降低，車流量相應減少，使得輻射到的主干線②站點附近噪聲排放水平相應降低。非首都功能的疏解對降低噪聲排放、提高人們的生活環(huán)境質(zhì)量具有較好的成效。

5 結(jié)論

北京市不同等級的道路噪聲排放具備一定的特征，排放水平的大小順序依此為城市高速路>城市主干線>城市支路和城市次干線，隨時間變化方面，道路噪聲存在一定的周期性排放特征，24 h變化特征比較明顯，這些特征與周圍環(huán)境、車流量、人們活動等因素相關(guān)。部分道路存在特異性，主干線②站點噪聲出現(xiàn)了逐年下降趨勢，經(jīng)分析，與北京市非首都功能疏解存在一定關(guān)系。

對北京市不同等級道路噪聲排放特征進行的分析發(fā)現(xiàn)，采取一定的規(guī)劃和管理措施，如加強綠化，合理規(guī)劃道路使用以及對非首都功能的疏解，都能夠在一定程度上降低道路噪聲的排放。