試論露天開采爆破噪聲環(huán)境影響評價

沙克昌

（沈陽鋁鎂設(shè)計研究院有限公司，遼寧 沈陽110001）

1 爆破噪聲的危害

礦山環(huán)境影響評價中爆破噪聲一般指炸藥爆炸的爆破聲，其屬于空氣動力性噪聲，實質(zhì)是炸藥在介質(zhì)中爆炸所產(chǎn)生的能量向四周傳播時形成的爆炸聲。炸藥在爆破自由面及其附近爆炸時，產(chǎn)生的一部分能量以彈性波或空中爆炸聲的形式，不斷向周圍傳播，產(chǎn)生一種難聽、刺耳的聲音，炸藥爆破后在一定體積內(nèi)瞬間產(chǎn)生大量高溫高壓的氣體產(chǎn)物并以超音速向周圍膨脹，在離爆源較近的地方，空氣中產(chǎn)生的波動表現(xiàn)為沖擊波，在離爆源一定距離的地方，就衰減以聲波形式傳播。

爆破產(chǎn)生的強噪聲不但嚴(yán)重?fù)p害人的聽力和正常免疫功能，還會造成植物神經(jīng)和腸胃功能紊亂，使人容易疲勞，情緒煩躁易怒。若長期暴露在強噪聲環(huán)境中，聽覺敏感度會逐漸下降，聽覺疲勞無法得到有效恢復(fù)，久而久之，聽覺器官將產(chǎn)生器質(zhì)性病變，造成噪聲性耳聾。

2 爆破噪聲環(huán)境影響評價存在的問題

2．1 標(biāo)準(zhǔn)問題

地下開采的礦山由于爆破位于地下，其噪聲對于地面廠界和敏感點的影響較小，因此，露天開采爆破噪聲是采礦項目的關(guān)注重點。目前，露天開采環(huán)境影響評價過程中均采用《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》及《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》作為噪聲環(huán)境影響的評價標(biāo)準(zhǔn)（標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容見表1），這兩個標(biāo)準(zhǔn)中均采用晝間等效A聲級、夜間等效A聲級和夜間突發(fā)噪聲最大A聲級作為評價量。晝間等效A聲級是6時至22時共16h的加權(quán)平均值，夜間等效A聲級是22時至6時共8h的加權(quán)平均值。由于爆破噪聲持續(xù)時間極短，基本小于1s，在單個晝間和夜間爆破噪聲的持續(xù)總時間基本低于30s，經(jīng)過加權(quán)平均后其突發(fā)的影響無法體現(xiàn)，因此，晝間和夜間等效A聲級不適宜作為爆破噪聲的環(huán)境影響評價量。這兩個標(biāo)準(zhǔn)中對于不同類別的區(qū)域，夜間突發(fā)噪聲限制為最大聲級不超過標(biāo)準(zhǔn)限值15dB（A），但對于晝間卻無相應(yīng)要求，導(dǎo)致當(dāng)前露天開采噪聲影響評價中無法體現(xiàn)爆破突發(fā)噪聲在晝間的影響，也使現(xiàn)有環(huán)評文件中缺少了晝間露天爆破噪聲的影響防治措施。

2．2 源強問題

露天開采爆破噪聲的強度與炸藥的使用量等有相關(guān)性，但目前環(huán)境影響評價文件在核定爆破噪聲源強是并未考慮這些因素，而僅僅采用經(jīng)驗值或借鑒資料文獻的數(shù)值，這導(dǎo)致露天開采爆破噪聲源強的確定依據(jù)不充分，數(shù)值不準(zhǔn)確，無法相對準(zhǔn)確的預(yù)測其對聲環(huán)境的影響，對防治措施的選擇也缺乏合理性。

3 爆破噪聲環(huán)境影響評價的改進建議

鑒于爆破噪聲影響未在環(huán)境影響評價文件中得以體現(xiàn)，爆破噪聲的源強確定存在一定問題，爆破噪聲環(huán)境影響評價應(yīng)從標(biāo)準(zhǔn)選用、影響預(yù)測和措施建議等方面進行全面的改進。

3．1 標(biāo)準(zhǔn)的選用

由國務(wù)院環(huán)境保護主管部門和國家標(biāo)準(zhǔn)主管部門發(fā)布的噪聲相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中均沒有涉及晝間突發(fā)噪聲的限制要求，而國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布的《爆破安全規(guī)程》（GB6722－2011）中要求爆破突發(fā)噪聲判據(jù)，采用保護對象所在地最大聲級。其控制標(biāo)準(zhǔn)見表2。

表1 環(huán)境影響評價執(zhí)行的噪聲標(biāo)準(zhǔn)單位／（dB（A））

表2 《爆破安全規(guī)程》中的爆破噪聲控制標(biāo)準(zhǔn)單位／（dB（A））

由表1、表2中可見，該標(biāo)準(zhǔn)的聲功能類別與目前環(huán)境影響評價執(zhí)行的噪聲標(biāo)準(zhǔn)劃分基本一致，且規(guī)定了不同區(qū)域晝間和夜間爆破噪聲的最大限值，由于該標(biāo)準(zhǔn)為國家標(biāo)準(zhǔn)，可將其晝間爆破噪聲限值作為爆破噪聲環(huán)境影響評價的依據(jù)，但其夜間爆破噪聲的最大噪聲限值低于聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中對于夜間噪聲的規(guī)定，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)從嚴(yán)執(zhí)行的原則，夜間突發(fā)噪聲執(zhí)行聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中最大聲級的限值要求，施工作業(yè)區(qū)不是環(huán)境影響評價中認(rèn)定的敏感目標(biāo)，因此無需考慮該區(qū)域的噪聲環(huán)境影響。

依據(jù)上述原則，可將《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》和《爆破安全規(guī)程》中的要求整合為表3，作為露天開采爆破噪聲環(huán)境影響評價敏感點執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。

3．2 影響預(yù)測

3．2．1 源強計算

根據(jù)《爆破安全規(guī)程》，爆破沖擊波的超壓可按式（1）計算。

表3 露天開采爆破噪聲應(yīng)執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)／（dB（A））

式中：r0為距爆心的距離（m）；ΔP為爆破沖擊波超壓105Pa；C為一次爆破的TNT炸藥當(dāng)量，秒延時爆破為最大一段藥量，毫秒延時爆破為總藥量，單位為kg。

聲壓級可按式（2）進行計算。

式中：Loct（r0）為距爆心距離為r0處的聲壓級（dB）；P0為人耳感覺聲壓的下限閾值，取20Pa。

3．2．2 預(yù)測模式

沖擊波衰減以聲波形式傳播，其衰減量可按環(huán)評導(dǎo)則中推薦的點源預(yù)測模式進行計算，見式（3）。

式中：Loct?、Loct（r0）分別為距聲源R、r0處的聲壓級，dB；R、r0分別為預(yù)測點到聲源的距離，m；Loct為除幾何衰減外的其他衰減量，dB。

公式（1）、（2）和（3）之間各參數(shù)的相互關(guān)系見圖1。

圖1 預(yù)測模式中各參數(shù)示意圖

3．2．3 計算實例

其他衰減量（△Loct）包括的計算與現(xiàn)有環(huán)境影響評價過程相同，因此在計算舉例時將其假定為10dB。其他條件假定為：裝藥量50kg，敏感點居民住宅距離爆心距離為1000m。

聲環(huán)境影響評價一般將聲源1m處的聲壓級作為源強，因此，首先根據(jù)式（1）r0＝1時的爆破沖擊壓△P，見式（4）。

采用式（2）計算r0＝1的聲壓級，見式（5）。

采用式（3）計算距離爆心R處敏感點的聲壓級，見式（6）。

設(shè)定的敏感點為居民住宅，晝間標(biāo)準(zhǔn)限值為最高聲壓級90dB，夜間標(biāo)準(zhǔn)限值為最高聲壓級60dB，說明在該條件下，晝間爆破滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，在夜間爆破時不滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

3．3 噪聲防治措施

依據(jù)計算結(jié)果與執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)進行對比，不能滿足要求的需要采取相應(yīng)的噪聲防治措施。噪聲的主要防治措施分為三種，分別為聲源處減弱、傳播過程中減弱和受體處減弱。環(huán)境影響評價的噪聲防治原則上不推薦采用受體處減弱措施。

3．3．1 聲源處減弱措施

1）調(diào)整爆破時間。若夜間爆破噪聲預(yù)測超標(biāo)，晝間滿足要求，可采取禁止夜間爆破的措施控制爆破噪聲對夜間聲環(huán)境的影響。同時，盡量避免在早晨或下午較晚時進行爆破，以減少因大氣效應(yīng)而引起的噪聲增加。

2）控制裝藥量。裝藥量是爆破噪聲源強的決定性要素，因此控制裝藥量是防治爆破噪聲影響的最直接措施。采用模式預(yù)測結(jié)果超標(biāo)時，可依據(jù)受體所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)限值、至爆心的距離，利用預(yù)測計算公式反算出滿足標(biāo)準(zhǔn)的爆炸源強和沖擊波超壓，再利用源強計算公式反推出裝藥量。單次爆破的裝藥量需小于計算出的裝藥量可作為最根本的防治措施。

3．3．2 傳播過程中減弱

1）設(shè)置遮蔽物或充分利用地形地貌。在爆源與測點之間設(shè)置遮蔽物，如防護排架等，可阻礙和擾亂聲波的正常傳播，并改變傳播的方向，從而可較大地降低聲波直達點的噪聲級。

2）通過綠化降低噪聲。采用綠化的方法降低噪聲，要求綠化林帶有一定的寬度，樹木要有一定的密度，綠化對1000Hz以下的噪聲作用不大，但當(dāng)噪聲頻率較高時，樹葉的周長接近或大于聲波的波長，則有明顯的降噪效果。大約100m寬的林帶，噪聲衰減量為10dB。草皮大約每100m約有3dB的降噪效果。

3．3．3 受體處減弱

當(dāng)以上措施均達不到標(biāo)準(zhǔn)的要求時，須對噪聲的受體采取相應(yīng)措施，如安裝隔聲窗、搬遷等。

4 結(jié) 語

由于國家環(huán)境保護主管部門發(fā)布的噪聲影響相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中對于晝間突發(fā)最大噪聲級無相關(guān)要求，造成目前露天開采爆破噪聲的晝間影響未得到足夠的重視。其實，頻繁發(fā)生的突發(fā)高噪聲對人體聽覺的影響不容忽視，且露天礦山周邊居民也時有相關(guān)投訴。有關(guān)環(huán)境保護主管部門應(yīng)加強這方面的研究，早日出臺相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)定，為露天開采爆破噪聲提供更為明確的依據(jù)。在無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定出臺前，建議環(huán)境影響評價工作者立足現(xiàn)有資料和技術(shù)，積極探討露天開采爆破噪聲的評價技術(shù)方法及影響防治措施。

［1］ 紀(jì)沖，龍源，劉建青．爆破沖擊性低頻噪聲特性及其控制研究［J］．爆破2005，22（3）：92－95．

［2］ 梅自良，耿金山，程文娜，等．爆破噪聲環(huán)境影響評價工作探討［C］／／四川省首屆環(huán)境影響評價學(xué)術(shù)研討會論文集，2009．

［3］ 林大澤．爆破噪聲及其控制［J］．中國安全科學(xué)學(xué)報，1998，12（8）：26－29．