鄭買富,劉 麗,孫仕仙,鄧志華
(1.西南林業(yè)大學 生態(tài)與環(huán)境學院,云南 昆明 650233;2.西南林業(yè)大學 濕地學院,云南 昆明 650233; 3.西南林業(yè)大學 化學工程學院,云南 昆明 650233)
伴隨著城市建設、交通運輸等過程所產生的環(huán)境噪聲目前已成為危害居民健康的主要污染源之一.隨著我國經濟發(fā)展和城市化進展的加劇,環(huán)境噪聲問題也越來越突出,投訴率居高不下,且呈逐漸增加趨勢,目前噪聲污染已成為繼大氣污染后的第二大公害[1].統(tǒng)計數據表明,2013—2017年間的噪聲污染投訴率已經占環(huán)境污染總投訴率的43.5%[2].
城市聲環(huán)境監(jiān)測類型主要包括區(qū)域聲環(huán)境監(jiān)測、道路交通聲環(huán)境監(jiān)測和功能區(qū)聲環(huán)境監(jiān)測3種.區(qū)域噪聲和道路交通噪聲由于已有固定的監(jiān)測和評價方法,開展的研究及成果比較多.相對而言,人們對功能區(qū)監(jiān)測、評價以及污染來源分析等方面的研究較少.所謂的聲環(huán)境功能區(qū)是指根據GB/T15190所劃分的城市各類環(huán)境噪聲適用區(qū).聲環(huán)境功能區(qū)各類別、屬性、環(huán)境噪聲限值等見表1[3].
表1 聲環(huán)境功能區(qū)類別及噪聲限值
注:鐵路和城市軌道交通(地面)場站、公交樞紐、港口站場、高速公路服務區(qū)等具有一定規(guī)模的交通服務區(qū)域,劃為4a類或4b類聲環(huán)境功能區(qū).
聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測是評判一個地區(qū)聲環(huán)境質量的關鍵性指標.通過對所關注點位晝間和夜間噪聲的監(jiān)測并分析其達標情況,以此了解城市各類功能區(qū)聲環(huán)境質量狀況.《環(huán)境噪聲監(jiān)測技術規(guī)范城市聲環(huán)境常規(guī)監(jiān)測》(HJ640-2012)明確規(guī)定,應按照城市規(guī)模確定聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測點位數量.城市規(guī)模通常主要指城市的人口數量,按市區(qū)常住人口確定,功能區(qū)監(jiān)測點位數量對應關系見表2[4].縣域尺度一般均屬于小城市,即監(jiān)測點位應大于或等于7個.目前我國聲功能區(qū)監(jiān)測存在的主要問題是很多地區(qū)監(jiān)測人員布置的監(jiān)測點位太少而無法滿足現有的管理要求[5].尤其是縣級城市,大多沒有開展聲功能區(qū)監(jiān)測.眾所周知,縣級城市與大中城市在城市規(guī)模、功能用地、城市結構等方面均存在顯著差異.因此,對縣級城市開展聲功能區(qū)監(jiān)測和評價非常重要.
表2 功能區(qū)監(jiān)測點位數量
聲功能區(qū)布點是噪聲監(jiān)測及評價的基礎.應采用對功能區(qū)宏觀控制的原則,充分考慮各個功能區(qū)的環(huán)境特點及聲源分布特性.監(jiān)測點位應以敏感點為主,監(jiān)測結果應貼近居民的主觀感受[6].筆者選取著名旅游城市西雙版納州勐??h作為研究對象,在城市建成區(qū)內共布設了7個聲功能區(qū)監(jiān)測點位.布點詳細信息見表3所示.此外,該研究綜合分析大氣、水質等監(jiān)測方法,結合噪聲的傳播特性,創(chuàng)新性地對功能區(qū)斷面進行監(jiān)測,分別在每個功能區(qū)東、南、西、北4個方位,距功能區(qū)監(jiān)測點位中心20,40,60,80,100 m處布設點位進行斷面監(jiān)測.因工業(yè)園區(qū)四周均是廠房,噪聲源一致,不布設斷面監(jiān)測點位.在監(jiān)測中,如遇障礙物,測點可適當偏移,聲級計與地面平行,距地面高1.2 m,考慮到需要分析距離中心點位的不同距離、不同方位的噪聲衰減情況及污染源,監(jiān)測時傳聲器指向監(jiān)測中心的反方向.由于監(jiān)測人員及聲級計有限,監(jiān)測分點位依次進行,但同一個點位的不同斷面同時進行監(jiān)測.為了確保數據準確性,在雨天及周末不進行監(jiān)測,且在監(jiān)測時每5 s記錄1個數據,連續(xù)記錄20 min,最終求取平均值.噪聲測量儀器在每次測量前后均應在現場用聲校準器進行聲校準,其前、后校準示值偏差不應大于0.5 dB,否則測量無效.
表3 勐海縣城市區(qū)域聲功能區(qū)監(jiān)測布點詳細信息
對布設的7個功能區(qū)點位分別進行連續(xù)24 h的監(jiān)測,為避免監(jiān)測偶然性等因素造成的實驗誤差,進行2個季度的連續(xù)監(jiān)測,監(jiān)測時間為2018年9月和12月.統(tǒng)計分析采用Excel軟件和SPSS軟件進行.全縣各類功能區(qū)噪聲定期監(jiān)測數據按式(1)和式(2)分別計算晝間(Ld)和夜間(Ln)平均等效聲級[4].斷面監(jiān)測應用Arcgis軟件進行分析.
(1)
(2)
其中:Ld為晝間等效聲級(dB);Ln為夜間等效聲級(dB);Li為晝間或夜間小時等效聲級(dB).
(1) 1類功能區(qū)
1類功能區(qū)的晝間和夜間監(jiān)測結果分別如圖1,2所示.
圖1 1類功能區(qū)晝間噪聲監(jiān)測現狀圖
圖2 1類功能區(qū)夜間噪聲監(jiān)測現狀圖
由圖1及t檢驗可知:晝間,景竜村第三季度噪聲均值為56.9 dB,高于1類功能區(qū)晝間噪聲標準55 dB,但差異性不顯著(p>0.05),景竜村第四季度、檢察院第三季度、第四季度噪聲均值分別為62.1,57.7,58.7 dB,顯著高于1類功能區(qū)晝間噪聲標準(p<0.05).由圖2及t檢驗可知:夜間,景竜村第三季度噪聲均值為49.6 dB,高于1類功能區(qū)夜間噪聲標準45 dB,但差異性不顯著(p>0.05),景竜村第四季度、檢察院第三季度及第四季度噪聲均值分別為53.3,53.9,54.6 dB,顯著高于1類功能區(qū)夜間噪聲標準(p<0.05).景竜村晝間第三季度和第四季度分別平均超標1.9,7.1 dB,夜間第三季度和第四季度分別平均超標4.6,8.3 dB.檢察院晝間第三季度和第四季度分別平均超標2.7,3.7 dB,夜間第三季度和第四季度分別平均超標8.9,9.6 dB.綜合可知,景竜村、檢察院晝間、夜間聲環(huán)境質量較差,達不到1類聲功能區(qū)晝間和夜間噪聲標準.
景竜村第三季度晝間噪聲現狀折射出典型的村莊生活方式,即7:00左右晨起,此時噪聲值達到60.9 dB,隨后噪聲值降低,10:00—14:00,17:00—20:00分別是午飯、晚飯時間,噪聲值出現2個山峰型;第四季度14:00,18:00出現噪聲峰值,這主要由于上下班人流量、交通噪聲增大所致.檢察院第三季度噪聲晝間現狀在各個時段較為一致,無明顯變化,主要是與機關單位辦公性質有關,第四季度波動較大,無規(guī)律.景竜村夜間第三季度和第四季度噪聲變化規(guī)律較為一致,23:00—0:00,5:00—6:00均有上升趨勢,這主要是此時段有少數人類活動,狗吠聲等引起,0:00—5:00噪聲逐漸下降,這表示景竜村此時段逐漸進入安靜狀態(tài).檢察院夜間第三季度和第四季度噪聲變化均出現先上升后下降再上升的趨勢,并且在1:00—2:00出現噪聲峰值,這主要是由于檢察院毗鄰沿河路和南海河,沿河路屬于城市次干道,是連接主干路和鄉(xiāng)道的重要道路,夜間交通噪聲較為嚴重,南海河河流激蕩聲也會產生噪音.
(2) 2類功能區(qū)
2類功能區(qū)的晝間和夜間監(jiān)測結果分別如圖3,4所示.
圖3 2類功能區(qū)晝間噪聲監(jiān)測現狀圖
圖4 2類功能區(qū)夜間噪聲監(jiān)測現狀圖
由圖3及t檢驗可知:晝間,鑫海花園第三季度及第四季度、志明汽修廠第三季度及第四季度噪聲均值分別為55,56.8,55.5,51.8 dB,顯著低于2類功能區(qū)晝間噪聲標準60 dB(p<0.05).象山集貿市場第三季度、第四季度噪聲均值分別為62.2,61.8 dB,高于2類功能區(qū)晝間噪聲標準60 dB,但差異性不顯著(p>0.05).由圖4及t檢驗可知:夜間,鑫?;▓@第三季度、第四季度及象山集貿市場第四季度噪聲均值分別為48.3,48.7,48.8 dB,低于2類功能區(qū)夜間噪聲標準50 dB,但差異性不顯著(p>0.05).象山集貿市場第三季度、志明汽修廠第三季度噪聲均值分別為50.2,50.6 dB,高于2類功能區(qū)夜間噪聲標準50 dB,但差異性不顯著(p>0.05).志明汽修廠第四季度噪聲均值為46 dB,顯著低于2類功能區(qū)夜間噪聲標準(p<0.05).2類聲環(huán)境功能區(qū)的4個監(jiān)測點位中,聲環(huán)境質量均較好,僅個別點位環(huán)境噪聲略高于噪聲標準.象山集貿市場晝間第三季度和第四季度分別平均超標2.2,1.8 dB,夜間第三季度僅超標0.2 dB,志明汽修廠僅夜間第三季度超標0.6 dB,2類聲環(huán)境功能區(qū)其余點位和時段均能達到噪聲標準.綜合可知,鑫海花園、志明汽修廠晝間能達到2類聲功能區(qū)晝間噪聲標準,象山集貿市場晝間聲環(huán)境質量略高于2類聲功能區(qū)晝間噪聲標準.夜間均能達到2類聲功能區(qū)夜間噪聲標準.
鑫?;▓@晝間第三季度和第四季度聲環(huán)境整體均較好,僅在第四季度12:00—13:00噪聲超標嚴重,是因為此時段正處于下班高峰期,小區(qū)進出車流量較大.象山集貿市場晝間第三季度和第四季度7:00—19:00噪聲均略高于60 dB,19:00以后,噪聲有所下降,這是因為象山集貿市場是勐??h大型的購物中心,商品琳瑯,叫賣聲、交談聲不斷,19:00以后,人流量才逐漸減少.志明汽修廠位于勐海縣的老城中心,無敏感噪聲源,故所測第三季度和第四季度晝間聲環(huán)境質量均較好.鑫海花園第三季度和第四季度夜間聲環(huán)境均較好,僅個別時段出現噪聲超標情況,是由于交通噪聲所致.象山集貿市場夜間在4:00以后噪聲出現上升趨勢,這是因為攤主擺攤時發(fā)出的噪音所致.志明汽修廠第三季度和第四季度夜間聲環(huán)境均較好,僅個別時段出現噪聲超標情況,主要是由于狗吠聲所致.
(3) 3類功能區(qū)
3類功能區(qū)的晝間和夜間監(jiān)測結果如圖5所示.
圖5 3類功能區(qū)晝間、夜間噪聲監(jiān)測現狀圖
由圖5(左)及t檢驗可知:晝間,工業(yè)園區(qū)第三季度、第四季度噪聲均值分別為53.9,53.7 dB,顯著低于3類功能區(qū)晝間噪聲標準65 dB(p<0.05).由圖5(右)及t檢驗可知:夜間,工業(yè)園區(qū)第三季度、第四季度噪聲均值分別為47.8,46.3 dB,顯著低于3類功能區(qū)夜間噪聲標準55 dB(p<0.05).綜合可知,工業(yè)園區(qū)晝間和夜間均能達到3類聲功能區(qū)晝間和夜間噪聲標準.
工業(yè)園區(qū)以茶葉生產加工和漢麻加工為主,茶葉生產工藝流程一般為:殺青→揉捻→解塊→烘二青→初干(滾三青)→輝干(滾干)[7],其中涉及的機械設備主要包括殺青機、分篩機、烘干機、炒干機,其機械設備產生的噪聲均較小.漢麻纖維的加工工藝為:通過機械脫膠、閃爆加工去除大部分果膠和木質素,再進行生物脫膠,最后采用液氨處理使纖維變性[8].整套加工工藝也無較大噪聲污染.工業(yè)園區(qū)的各工業(yè)企業(yè)夜間基本都不進行生產,無機械設備運轉產生的噪音,并且工廠職工很少有住宿在廠區(qū)內的,故聲環(huán)境質量極好.
(4) 4類功能區(qū)
4類功能區(qū)的晝間和夜間監(jiān)測結果如圖6所示.
圖6 4類功能區(qū)晝間、夜間噪聲監(jiān)測現狀圖
由圖6(左)及t檢驗可知:晝間,客運站第三、四季度噪聲均值分別為59.3,57.6 dB,顯著低于4類功能區(qū)晝間噪聲標準70 dB(p<0.05).由圖6(右)及t檢驗可知:夜間,客運站第三、四季度噪聲均值分別為45.3,45 dB,顯著低于4類功能區(qū)夜間噪聲標準55 dB(p<0.05).綜合可知,客運站晝間和夜間均能達到4類聲功能區(qū)晝間和夜間噪聲標準.
勐??h客運站運營時間為8:00—19:00,平均每10 min發(fā)一輛車,噪聲來源主要為汽車啟動時發(fā)動機運轉產生的噪音及旅客交談聲,但均能達到4類聲功能區(qū)晝間噪聲標準,并且19:00以后,噪聲驟減.客運站夜間停止運營,并且客運站建筑為封閉庭院式,故聲環(huán)境質量極好.
對功能區(qū)2個季度的7個監(jiān)測點位晝間(6:00—10:00)16 h和夜間(10:00—次日6:00)8 h達標情況進行統(tǒng)計,結果如圖7所示.
圖7 功能區(qū)晝間、夜間噪聲達標圖
從功能區(qū)類別來看,1類功能區(qū)的噪聲達標率最低,達標率最高的景竜村噪聲達標率僅為37.5%.2類功能區(qū)達標率比1類區(qū)稍好,其中鑫?;▓@的噪聲達標率為93.75%,志明汽修廠的噪聲達標率達到100%.3類和4類功能區(qū)達標狀況最好,均達到100%.從監(jiān)測時間來看,晝間噪聲達標率優(yōu)于夜間.從監(jiān)測點位來看,噪聲超標點位主要是景竜村、檢察院、象山集貿市場,這些點位分別屬于村莊、文教辦公區(qū)及集貿市場.
根據斷面噪聲監(jiān)測結果,將測點經度、緯度、噪聲值輸入Arcgis中,并應用克里金法對噪聲進行空間插值處理,生成噪聲地圖,斷面噪聲晝間、夜間地圖如圖8所示.
圖8 斷面晝間、夜間噪聲地圖
從圖8(左)斷面晝間噪聲地圖可以看出,晝間,景竜村噪聲污染源主要來自西側和北側,西側60 m處達到63.4 dB,北側40 m處達到70.6 dB,原因是北側毗鄰景竜路,是城市主干道,受交通噪聲影響嚴重,西側功能用地復雜,生活噪聲超標嚴重.此外,景竜村屬于勐海縣的特大城中村,雖然功能用地主要以居住為主,但是該地商販眾多,人流聚集,加之居民出行主要以噪音極大的摩托車為主和道路年久失修因素,導致噪聲居高不下.檢察院主要受東側和南側的道路交通噪聲影響,南側隨距離增加出現噪聲先上升后下降的趨勢,這是因為道路南北兩側均是辦公區(qū)域,噪聲源主要來自交通噪聲.此外,檢察院東側毗鄰勐??h第一中學,學生集體朗讀聲、嬉戲聲也會造成噪聲污染.鑫海花園噪聲污染主要來自西側,并且隨距離增加噪聲逐漸增大,在100 m處達到70.6 dB,這是因為鑫?;▓@西側為214國道,噪聲受過往車流量影響.象山集貿市場監(jiān)測范圍噪聲污染隨距離增加噪聲逐漸衰減,這是因為象山集貿市場位于噪聲污染源的核心區(qū).志明汽修廠聲環(huán)境較好,各個方位斷面均未出現噪聲超標情況.客運站的東側、西側、北側在60 m內噪聲均較大,而南側噪聲較小,這是因為北側是售票廳,東、西、北側受旅客交談噪聲影響嚴重,南側是停車場,噪聲較小,東側隨距離增加噪聲加大而西側相反,這是因為東側毗鄰道路,西側是安靜的小區(qū).
從圖8(右)斷面夜間噪聲地圖可以看出,夜間,景竜村噪聲污染源主要來自西側,是因為西側有一個大型露天燒烤城,燒烤文化在勐海縣極其濃烈,并且有超過1/3的食客會持續(xù)到夜間2:00—3:00,而劃拳、喝酒更是當地吃燒烤的標配.燒烤城在早上又用于販賣蔬菜,攤主都會提前擺攤,致使噪聲在整個夜間均超過55 dB.檢察院受東側交通噪聲影響較大,在60 m處最大,達到56.8 dB.東側為茶廠路,是通往茶廠工業(yè)園區(qū)和各鄉(xiāng)鎮(zhèn)的主干道,夜間貨車車流量增大,導致噪聲增大.鑫?;▓@無明顯噪聲源,象山集貿市場噪聲污染源主要來自東側的交通噪聲和西側的燒烤營業(yè)噪聲,均在80 m處噪聲最大,分別達到58.7,60.2 dB.志明汽修廠位于老城片區(qū),南側是曼賀村,無明顯噪聲源.客運站聲環(huán)境良好,無噪聲污染發(fā)生.
從功能區(qū)及斷面監(jiān)測結果可以看出,1類功能區(qū)所監(jiān)測點位存在噪聲超標現象.究其原因,景竜村布點西側有一個最大的噪聲污染源,即露天燒烤城,且西側緊臨2類聲環(huán)境功能區(qū),功能用地復雜,所以此處無法代表景竜村的聲環(huán)境現狀,說明此點布設不太合理,在以后的監(jiān)測中應該另選點位,并且應與區(qū)域噪聲監(jiān)測相結合的方式進行監(jiān)測,相關行政主管部門也應加強環(huán)境監(jiān)管,若后期每年例行監(jiān)測仍超標或有較多噪聲投訴案件,應考慮將其調整為2類功能區(qū);檢察院由于離道路太近,受到道路交通噪聲干擾,此處已經無法滿足相應的聲功能區(qū)域,因此此處應該調整其相應的功能區(qū)類別,按照《城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)劃分技術規(guī)范》(GB/T 15190-2014)的區(qū)劃原則及方法[9],應將檢察院調整為2類聲環(huán)境功能區(qū).2類和4類聲環(huán)境功能區(qū)范圍內布設的點位都較合理,能滿足測定要求.3類聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測結果顯示聲環(huán)境較好,這主要與勐??h工業(yè)園區(qū)的特殊性有關,因為勐海縣是云南省第一產茶大縣[10],工業(yè)園區(qū)內茶廠初制所有上千家,而茶廠噪音很小,并且夜間不生產,員工也很少有留宿現象,使得工業(yè)園區(qū)夜間變成了一個“空城區(qū)”,布點反映了工業(yè)園區(qū)的整體聲環(huán)境狀況,布點合理.
(1) 噪聲污染較為嚴重的功能區(qū)主要發(fā)生在1類聲環(huán)境功能區(qū).1類功能區(qū)晝間和夜間各點位、各時段噪聲的污染相對于其他區(qū)域均較為嚴重,2類功能區(qū)僅個別點位環(huán)境噪聲略高于噪聲標準,3,4類功能區(qū)均達到相應的聲功能區(qū)噪聲標準.
(2) 從功能區(qū)類別來看,噪聲達標率1類最差,2類較好,3,4類最好.從監(jiān)測時間來看,晝間噪聲達標率優(yōu)于夜間.從監(jiān)測點位來看,噪聲超標區(qū)域發(fā)生在村莊、文教辦公區(qū)及集貿市場,政府部門今后應著重加強這幾個區(qū)域的噪聲污染治理.
(3) 勐海縣噪聲污染源主要來自交通噪聲和生活噪聲.檢察院、鑫海花園噪聲源主要來自交通噪聲,景竜村噪聲源來自交通噪聲和生活噪聲的疊加影響,象山集貿市場的噪聲污染主要來自商業(yè),客運站噪聲源來自售票廳的旅客交談聲及客車發(fā)動機啟動噪聲,志明汽修廠無明顯噪聲源.