技术概述
城市区域环境噪声测定是环境监测领域中一项重要的基础性工作,其主要目的是通过科学、规范的测量手段,准确获取城市不同功能区域内的环境噪声水平,为环境质量评价、城市规划管理、噪声污染治理提供可靠的数据支撑。随着城市化进程的加快和人民生活水平的提高,环境噪声污染问题日益突出,已成为影响居民生活质量的重要因素之一。
环境噪声是指在生产、生活、交通等人类活动中产生的、干扰周围生活环境的声音。城市区域环境噪声测定依据国家标准GB/T 3222.1-2022《声学 环境噪声的描述、测量与评价 第1部分:基本参量与评价方法》和GB 3096-2008《声环境质量标准》等规范性文件开展,通过在规定的测量点位置、测量时间内,使用符合精度要求的声级计对环境噪声进行连续或间歇性测量,获取具有代表性的噪声数据。
城市区域环境噪声测定涉及声学、气象学、统计学等多学科知识,测量结果受测量条件、测量方法、仪器精度、环境因素等多方面影响。为确保测量数据的准确性和可比性,必须严格按照标准规定的测量条件、测量方法、数据处理方法进行操作,并对测量结果进行科学评价。环境噪声测定不仅是环境监测机构的常规监测项目,也是环境影响评价、建设项目竣工验收、环境信访投诉处理等工作的重要技术支撑。
现代城市区域环境噪声测定技术已从传统的手工测量发展为自动化、智能化监测。随着声学测量仪器技术的进步和环境监测信息化水平的提高,噪声自动监测系统、噪声地图技术、噪声源识别技术等新技术逐步推广应用,为城市环境噪声管理提供了更加高效、精准的技术手段。
检测样品
城市区域环境噪声测定的检测对象并非传统意义上的实物样品,而是城市区域内特定点位的环境噪声信号。根据测量目的和区域功能的不同,检测样品可分为以下几类:
- 区域环境噪声:指城市建成区内各类功能区环境噪声的总体水平,通过网格法布点测量,反映城市区域环境噪声的总体状况和空间分布特征。
- 功能区噪声:指各类声环境功能区内的环境噪声,包括0类区(康复疗养区等特别需要安静的区域)、1类区(居民住宅、医疗卫生、文化教育、科研设计、行政办公等需要保持安静的区域)、2类区(商业金融、集市贸易为主要功能,或者商业、居住混合的区域)、3类区(工业生产、仓储物流为主要功能的区域)、4类区(交通干线两侧一定距离范围内区域)。
- 道路交通噪声:指城市道路交通干线两侧的环境噪声,主要反映机动车行驶产生的噪声对道路两侧环境的影响。
- 工业企业厂界噪声:指工业企业法定边界处由企业内部各种噪声源产生的噪声,用于评价工业企业噪声排放是否符合相关标准要求。
- 建筑施工场界噪声:指建筑施工过程中,施工场地边界处由施工机械和施工活动产生的噪声。
- 社会生活噪声:指商业经营、文化娱乐、体育健身等社会活动产生的噪声,以及家用电器、宠物等家庭生活产生的噪声。
在进行城市区域环境噪声测定时,需要根据测量目的选择适当的测量点位和测量时段。测量点位应具有代表性,能够真实反映被测区域或被测对象的噪声状况;测量时段应涵盖昼间和夜间两个时段,昼间为6:00至22:00,夜间为22:00至次日6:00,以全面评价噪声对环境的影响。
检测项目
城市区域环境噪声测定的检测项目主要包括以下声学参量:
- 等效连续A声级:是在规定测量时间内A声级的能量平均值,是评价环境噪声的基本参量,用符号LAeq表示,单位为dB。等效连续A声级综合考虑了噪声的能量和时间分布特征,能够较好地反映噪声对人的干扰程度。
- 最大声级:是在规定测量时间内测得的A声级最大值,用符号LAmax表示,单位为dB。最大声级用于评价突发性、间歇性噪声的影响,如车辆鸣笛、施工机械作业等产生的瞬时高噪声。
- 最小声级:是在规定测量时间内测得的A声级最小值,用符号LAmin表示,单位为dB。最小声级反映测量时段内环境背景噪声的水平。
- 累积百分声级:是在规定测量时间内,有N%的时间测得的噪声级超过该值,用符号LAN表示,单位为dB。常用的累积百分声级包括LA10、LA50、LA90等,其中LA10反映测量时段内较高噪声的水平,LA50反映噪声的中值水平,LA90接近于背景噪声水平。
- 昼夜等效声级:是将夜间噪声级增加10dB后与昼间噪声级进行能量平均计算得到的等效声级,用符号Ldn表示,单位为dB。昼夜等效声级考虑了夜间噪声对人群睡眠的更大影响,用于评价噪声的长期影响。
- 噪声污染级:是在等效连续A声级的基础上,考虑噪声起伏程度的影响而提出的评价参量,用符号LNP表示,单位为dB。
- 标准偏差:反映测量时段内瞬时声级的离散程度,用于描述噪声的时间分布特征。
根据GB 3096-2008《声环境质量标准》的规定,各类声环境功能区环境噪声限值如下:0类区昼间50dB、夜间40dB;1类区昼间55dB、夜间45dB;2类区昼间60dB、夜间50dB;3类区昼间65dB、夜间55dB;4a类区昼间70dB、夜间55dB;4b类区昼间70dB、夜间60dB。夜间突发噪声最大声级不得超过相应功能区夜间标准限值15dB。
检测方法
城市区域环境噪声测定方法依据国家标准和技术规范执行,主要包括以下几个方面:
一、测量点位布设方法
区域环境噪声测量采用网格法布点,将整个城市建成区划分为若干等面积的正方形网格,网格尺寸一般为500m×500m或250m×250m,在每个网格中心位置或靠近中心的位置设置一个测量点。对于建成区面积较大的城市,可适当增大网格尺寸,但最大不宜超过1000m×1000m。网格总数应不少于100个,测量点应覆盖城市建成区的全部范围。
功能区噪声测量在每个功能区内选择若干具有代表性的测量点,测量点应避开近场反射面和噪声源,距离反射物至少1m以上。对于道路交通噪声测量,测量点布设在道路两侧人行道上,距离道路中心线20m处,测量点高度距地面1.2m以上。
二、测量条件要求
测量应在无雨、无雪、风力小于4级(5.5m/s)的气象条件下进行。当风力大于1级时,应给传声器加戴风罩。测量时应避免突发性噪声(如鸣笛、放炮等)的干扰,如无法避免应在测量记录中注明。测量点周围应无强反射物,传声器距离反射物至少1m以上。测量时应保持安静,测量人员和其他人员不应在传声器附近走动或说话。
三、测量时间要求
测量时间分为昼间测量和夜间测量两个时段。昼间测量一般选择8:00-12:00和14:00-18:00进行,夜间测量一般选择22:00-次日5:00进行。对于区域环境噪声测量,每个测量点的测量时间一般为10分钟;对于功能区噪声定点测量,应进行24小时连续测量,每小时测量1次,每次测量1分钟;对于道路交通噪声测量,每个测量点的测量时间一般为20分钟。
四、测量仪器设置
测量时传声器应水平放置,传声器中心高度距地面1.2m(城市区域环境噪声测量)或1.5m(工业企业厂界噪声测量)。传声器应朝向主要噪声源方向,如无明显噪声源方向则朝向开阔方向。仪器时间计权特性设为"快"档(F),频率计权特性设为A计权。测量前应使用声校准器对仪器进行校准,校准偏差不得大于0.5dB。
五、数据记录与处理方法
测量时应记录测量点位信息、测量时间、气象条件、仪器型号及编号、校准结果等基本信息,同时记录测量时段内等效连续A声级、最大声级、最小声级、累积百分声级等测量结果。对于区域环境噪声测量,应计算全部测量点等效连续A声级的能量平均值,作为该区域环境噪声的评价结果。对于功能区噪声测量,应分别计算昼间和夜间的等效连续A声级平均值。
检测仪器
城市区域环境噪声测定所使用的仪器设备主要包括以下几类:
- 声级计:是测量声压级的基本仪器,根据测量精度要求可选用1级或2级声级计。声级计由传声器、放大器、计权网络、检波器和指示器等部分组成,能够测量A、B、C、Z等多种频率计权声级和快、慢、脉冲等多种时间计权声级。用于环境噪声测量的声级计应具有积分功能,能够直接测量等效连续A声级。
- 噪声统计分析仪:是在普通声级计基础上增加了统计分析功能的测量仪器,能够自动测量并存储等效连续A声级、最大声级、最小声级、累积百分声级、标准偏差等多种声学参量,并可进行多次测量结果的统计分析。噪声统计分析仪是环境噪声测量的主要仪器设备。
- 噪声频谱分析仪:能够对噪声进行频谱分析,测量噪声在各频带的声压级分布,用于噪声源识别、噪声控制措施设计等。常用的频谱分析方式有1/1倍频程和1/3倍频程两种。
- 声校准器:用于对声级计进行声学校准的设备,能够产生规定频率和声压级的标准声信号。常用的声校准器有活塞发声器和多功能声校准器两种,校准频率一般为1000Hz,校准声压级一般为94dB或114dB。声校准器是声级计校准的必备设备,其精度等级应不低于1级。
- 噪声自动监测系统:由噪声监测终端、数据传输设备、数据处理中心等部分组成,能够实现噪声的连续自动测量、数据远程传输、自动统计分析等功能。噪声自动监测系统适用于功能区噪声定点监测、交通噪声监测、工业企业厂界噪声监测等需要长期连续监测的场合。
- 风速仪:用于测量测量现场的风速,判断测量条件是否符合标准要求。常用的风速仪有热球式风速仪和叶轮式风速仪两种。
用于城市区域环境噪声测量的仪器设备应定期进行检定或校准,检定周期一般不超过1年。测量前应使用声校准器对声级计进行校准,校准偏差不得大于0.5dB,否则应查找原因或更换仪器。测量后应再次进行校准,以检查仪器在测量过程中是否发生漂移。
随着电子技术和信号处理技术的发展,现代噪声测量仪器正向着多功能、智能化、网络化方向发展。新型噪声测量仪器普遍采用数字信号处理技术,测量精度和稳定性显著提高;具有大容量数据存储功能,能够存储大量测量数据和测量记录;具有多种通信接口,可实现数据的远程传输和远程控制;部分仪器还具有噪声源识别、噪声事件自动捕获等高级功能。
应用领域
城市区域环境噪声测定的应用领域十分广泛,主要包括以下几个方面:
- 环境质量监测与评价:城市区域环境噪声测定是环境质量监测的重要组成部分,通过定期开展区域环境噪声、功能区噪声、道路交通噪声等监测,掌握城市环境噪声的时空分布特征和变化趋势,编制环境质量报告书,为环境管理决策提供依据。
- 声环境功能区划分与调整:在城市总体规划编制、声环境功能区划分调整工作中,需要开展环境噪声现状调查与测量,为功能区划分提供基础数据支撑。
- 环境影响评价:在建设项目环境影响评价工作中,需要开展声环境现状监测,评价建设项目所在区域的声环境质量现状,预测项目建设后声环境质量变化,提出噪声污染防治措施。
- 建设项目竣工验收:在建设项目竣工环境保护验收工作中,需要对建设项目厂界噪声、敏感点噪声等进行监测,评价建设项目噪声排放是否符合环评批复要求。
- 环境信访投诉处理:在处理噪声污染信访投诉时,需要对被投诉噪声源进行监测,判断噪声排放是否超标,为信访处理提供技术依据。
- 城市规划与建设:在城市规划编制、道路规划、建筑布局等工作中,需要考虑环境噪声的影响,通过噪声测量和预测,优化规划布局,降低噪声对居民生活的影响。
- 噪声污染防治:在噪声源治理、噪声控制措施效果评估等工作中,需要开展噪声测量,为治理方案制定和效果评价提供数据支撑。
- 科学研究:在声学、环境科学、城市规划等领域的科学研究中,城市区域环境噪声测定是获取研究数据的重要手段。
随着生态文明建设的深入推进和人民对美好生活环境的向往,城市区域环境噪声测定的重要性日益凸显。各级生态环境主管部门将环境噪声监测作为环境监测的常规项目,定期发布环境噪声监测信息,接受社会监督。同时,噪声自动监测网络建设逐步推进,实现了重点功能区和交通干线的噪声实时监测,为城市环境��声精细化管理提供了技术支撑。
常见问题
问题一:城市区域环境噪声测量的布点原则是什么?
城市区域环境噪声测量采用网格法布点,将建成区划分为若干等面积网格,在每个网格中心或靠近中心的位置设置测量点。网格尺寸一般为500m×500m,网格总数不少于100个。测量点应具有代表性,能够真实反映网格内噪声状况,应避开近场反射面和强噪声源。
问题二:环境噪声测量的气象条件有哪些要求?
环境噪声测量应在无雨、无雪、风力小于4级的气象条件下进行。当风力大于1级时应给传声器加戴风罩。极端气象条件(如大风、暴雨等)会显著影响测量结果,不应进行测量。
问题三:昼间和夜间的时段划分是如何规定的?
根据《中华人民共和国环境噪声污染防治法》的规定,昼间为6:00至22:00之间的时段,夜间为22:00至次日6:00之间的时段。各类功能区昼间和夜间执行不同的噪声限值,夜间限值一般比昼间限值低10dB。
问题四:等效连续A声级的含义是什么?
等效连续A声级是在规定测量时间内A声级的能量平均值,它将随时间变化的噪声级用一个等效的稳定噪声级来表示。等效连续A声级综合考虑了噪声的强度、频率特性和时间分布特征,是评价环境噪声对人的干扰程度最常用的参量。
问题五:测量前后为什么要进行声学校准?
声学校准是确保测量数据准确可靠的重要环节。测量前校准用于检查仪器是否正常、修正仪器灵敏度偏差;测量后校准用于检查仪器在测量过程中是否发生漂移。如果测量前后校准结果偏差超过0.5dB,应查找原因或更换仪器重新测量。
问题六:如何判断测量结果是否达标?
将测量得到的等效连续A声级与相应功能区标准限值进行比较,昼间测量结果与昼间限值比较,夜间测量结果与夜间限值比较。如果测量结果不超过相应限值,则判定为达标;如果超过相应限值,则判定为超标。
问题七:噪声自动监测与传统手工监测有何区别?
噪声自动监测系统可实现24小时连续自动测量、数据远程传输、自动统计分析,监测效率高、数据量大、时效性强,适用于长期定点监测。传统手工监测灵活性强、成本低,适用于区域普查、应急监测等场合。两种方式各有优势,可根据监测目的和条件选择使用。