城市環(huán)境噪聲污染與監(jiān)測技術(shù)探討

朱瑾陶

（壽陽縣生態(tài)環(huán)境監(jiān)測站 山西晉中 045499）

引言

凡是超過我國目前有關(guān)聲音排放標(biāo)準(zhǔn)且對人們的正常生活產(chǎn)生干擾的聲音，均可以被認(rèn)定為噪聲，作為目前城市發(fā)展過程中不可避免的一類污染現(xiàn)象，相關(guān)部門想要針對噪聲污染現(xiàn)象進(jìn)行有效的控制，需要從合理全面的監(jiān)控工作入手，而這就涉及到噪聲污染監(jiān)測技術(shù)的合理選擇?；诖?，本文談到了目前技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)下較為常見的一些城市環(huán)境噪聲污染監(jiān)測技術(shù)，以便于為今后我國城市內(nèi)部環(huán)境造成污染問題的有效監(jiān)測、解決，提供相應(yīng)的理論并進(jìn)行參考。

1 環(huán)境噪聲污染現(xiàn)象概述及成因

由物體振動產(chǎn)生的，在固體、液體和氣體中所傳播的聲波就是人們最常聽到的聲音[1]。一般而言，聲波的頻率將會直接影響到聽覺接受的音調(diào)高低。從物理領(lǐng)域的相關(guān)理論看來，不同頻率以及強度的聲音，在沒有規(guī)律雜亂組合情況下，組合而成的聲音便是噪聲。但在具體的噪聲判斷、治理過程中，單純采用物理學(xué)理論進(jìn)行判斷是不夠謹(jǐn)慎以及科學(xué)的，人們主觀層面對于聲音的感受則發(fā)揮著決定性的作用。通常而言，音樂在人們欣賞的過程中是一種每秒的令人愉悅的聲音，但對于正在那些處于休息學(xué)習(xí)狀態(tài)的人而言，美好的音樂也會變成一種噪聲。故此，從人們生理的發(fā)展特征看來，只要是對人們正常休息學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生影響的，且人們不需要的聲音可以被統(tǒng)一認(rèn)定為噪聲，噪聲對人員以及其所處周邊環(huán)境造成的不良影響，就是人們最常說的噪聲污染現(xiàn)象。

城市中的環(huán)境噪聲污染，主要成因包括以下三個方面：一是生活活動中的噪聲污染，例如對城市居民影響較大的廣場舞、過節(jié)放鞭炮，訓(xùn)練樂器等；二是建筑施工,工業(yè)生產(chǎn)中的噪聲污染，主要包括露天作業(yè)造成的強度較大的噪聲，具有強度大、時間跨度小等特點；三是交通噪聲污染，主要包括各類交通工具產(chǎn)生的噪聲，目前對居民影響較大的有地鐵交通噪聲、地面交通噪聲、航空噪聲等?，F(xiàn)在隨著居民生活水平的提高，汽車已經(jīng)成為最為主要的交通聲源[2]。以上無論是哪一種噪聲污染，都會對人們的身心健康帶來一定危害，因此需要做好相關(guān)的監(jiān)測和防治工作。

2 城市內(nèi)部環(huán)境噪聲污染現(xiàn)象對人體健康帶來的威脅

2.1 人體聽力系統(tǒng)

城市內(nèi)部環(huán)境噪聲污染現(xiàn)象的出現(xiàn)，可能會直接對人們的聽力系統(tǒng)產(chǎn)生較為嚴(yán)重的損傷。通常而言，人們在短暫進(jìn)入噪聲分貝相對較強的環(huán)境中，會直觀地感受到雙耳的脹痛以及頭痛等現(xiàn)象，而這種現(xiàn)象在人們轉(zhuǎn)移到安全的場所之后便會逐漸的消失，這就是現(xiàn)代理論所認(rèn)為的聽覺疲勞[3]。對于工業(yè)、生產(chǎn)制造業(yè)及其他特殊行業(yè)的人員而言，機械運轉(zhuǎn)以及因為其他因素所引發(fā)的噪聲會長期包含在人們的工作環(huán)境中，這也就意味著這類人群的聽覺疲勞無法得到及時的恢復(fù)，這種情況的長期持續(xù)和存在，便會引發(fā)人們的噪聲性耳聾現(xiàn)象。如果人們突然間置身于一種分貝極其強烈的噪聲環(huán)境中，聽覺器官則可能會因為噪聲分貝過大而產(chǎn)生強烈損傷，也就是人們正常所說的爆震性耳聾現(xiàn)象。根據(jù)我國相關(guān)部門針對城市噪聲污染與居民健康之間的相關(guān)調(diào)查結(jié)果表明，城市內(nèi)部的噪聲分辨率上升一個數(shù)值，所處城市市區(qū)居民的高血壓發(fā)病率就會提升3%。對于生活在城市內(nèi)部的老年人群體而言，噪聲污染的經(jīng)常性存在一些出現(xiàn)也是引發(fā)這類群體出現(xiàn)老年性耳聾的重要原因。

2.2 人體視力系統(tǒng)

在人們的直觀印象中，城市環(huán)境內(nèi)所出現(xiàn)的噪聲污染現(xiàn)象只會對人們的聽覺系統(tǒng)發(fā)生極大的損害。但實際上，根據(jù)相關(guān)的研究結(jié)果表明城市內(nèi)部出現(xiàn)的各種噪聲污染，對于人們的視力水平同樣會產(chǎn)生不可逆轉(zhuǎn)的影響。根據(jù)相關(guān)的醫(yī)學(xué)研究實驗結(jié)果證明，在噪聲數(shù)值達(dá)到90 分貝的情況下，人體內(nèi)部的視覺細(xì)胞敏感水平也會出現(xiàn)顯著的下降，在弱光識別的過程中，人體的反應(yīng)時間會出現(xiàn)顯著延長。在噪聲數(shù)值達(dá)到95 分貝的情況下，有將近50%的人會出現(xiàn)瞳孔放大、視覺模糊的現(xiàn)象，如若將噪聲數(shù)值提升到115 分貝，絕大部分人的視覺都會對光亮度適應(yīng)性出現(xiàn)帶有差異性的削弱[4]?？傮w而言，如果人們長時間處于一種高分貝數(shù)值的噪聲環(huán)境下，眼疲勞、眼痛等眼部損傷現(xiàn)象就會變得十分常見，并且噪聲現(xiàn)象的長期存在，會導(dǎo)致人們的色覺、視野出現(xiàn)不同程度的負(fù)面變化。

2.3 人們正常生活秩序

在人體處于正常睡眠狀態(tài)的情況下，噪聲污染現(xiàn)象的突然出現(xiàn)，會直接導(dǎo)致人們驚醒，而在入睡之后也會出現(xiàn)入睡困難、睡眠質(zhì)量下降的問題。如若人們長期在睡眠狀態(tài)下接受來自外部的噪聲污染刺激，則可能會導(dǎo)致人們出現(xiàn)失眠以及睡眠質(zhì)量持續(xù)下降的問題。此外，在人們的正常學(xué)習(xí)工作和生活狀態(tài)下，噪聲污染的出現(xiàn)也會對這些人們的正常行為產(chǎn)生不同程度的負(fù)面影響[5]。根據(jù)相關(guān)的醫(yī)學(xué)研究實驗結(jié)果證明，在人們思想集中的狀態(tài)下，每接受一次外界環(huán)境突然的噪聲干擾，則思維集中的時間就會丟失4 秒。噪聲污染的長時間存在也會導(dǎo)致人們在工作過程中的勞動生產(chǎn)力出現(xiàn)顯著降低的問題，甚至于在道路交通行駛的過程中，噪聲污染的出現(xiàn)也會對安全信號進(jìn)行一定程度的掩蔽，最為常見的是警戒信號以及車輛行駛信號無法及時傳遞到人們的聽覺中，這就無形中加大了各種交通安全事故的發(fā)生概率。

3 現(xiàn)階段城市內(nèi)部環(huán)境噪聲污染現(xiàn)象監(jiān)測工作慣用的技術(shù)分析

3.1 位置定點技術(shù)監(jiān)測

從國際范圍內(nèi)有關(guān)城市系統(tǒng)環(huán)境噪聲污染的監(jiān)測技術(shù)發(fā)展歷程看來，位置定點技術(shù)作為在這項工作中應(yīng)用最早且范圍較為廣泛的技術(shù)，在上世紀(jì)80年代左右，德國已經(jīng)開始在部分的街道和企業(yè)中噪聲位置定點環(huán)境定位檢測儀器，以此針對其國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)經(jīng)營活動中所出現(xiàn)的各種噪音進(jìn)行檢測，且相關(guān)管理人員也可以通過定期收集、分析這些企業(yè)生產(chǎn)過程中的噪音數(shù)據(jù)，在取其平均值、峰值之后，對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營的噪聲污染是否達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行全面的核查，一旦出現(xiàn)城市內(nèi)部企業(yè)生產(chǎn)噪音過大的情況，政府部門需要責(zé)令其限期整改。

即便在現(xiàn)代社會工業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的背景下，這種定位噪聲監(jiān)測技術(shù)仍舊具備較強的應(yīng)用價值，工業(yè)產(chǎn)業(yè)園作為當(dāng)代工業(yè)發(fā)展的一種全新形式，相關(guān)部門可以將工業(yè)產(chǎn)業(yè)園的重要位置定為中心，在其方圓1000～1500 米的范圍之內(nèi)，按照合理的距離間隔設(shè)置多個企業(yè)生產(chǎn)噪音的定位收集設(shè)備，這一設(shè)備的工作需要與企業(yè)生產(chǎn)工作同步進(jìn)行，確保能夠做到全天候收集企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營過程中出現(xiàn)的各種噪音數(shù)值，幫助環(huán)保部門對工業(yè)產(chǎn)業(yè)園內(nèi)部的企業(yè)生產(chǎn)噪音程度是否符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行全面的審核。

相較于其他類型的噪聲檢測技術(shù)，這種定位性質(zhì)的噪聲污染監(jiān)測技術(shù)，在成本投入、檢測效率等方面具備著較強的優(yōu)勢，但同樣的，其監(jiān)測范圍相對較小，且更加適用于工業(yè)產(chǎn)業(yè)園這種集中化工業(yè)生產(chǎn)園區(qū)[6]。

3.2 范圍分布式的技術(shù)監(jiān)測

隨著我國城市系統(tǒng)的快速穩(wěn)定發(fā)展，交通系統(tǒng)、工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)以及建筑生產(chǎn)系統(tǒng)等都成為了城市內(nèi)部環(huán)境噪聲污染的主要來源。在這種情況下，為了更好的滿足針對城市內(nèi)部各種噪聲污染源的實際監(jiān)測需求，分布式范圍監(jiān)測技術(shù)得以應(yīng)用到監(jiān)測工作中。在具體使用的過程中，相關(guān)部門需要以大數(shù)據(jù)技術(shù)作為支撐，在全面了解其管理區(qū)域內(nèi)部噪聲污染源頭分布特征的前提下，制定出科學(xué)合理的噪聲污染監(jiān)測工作框架，并選擇城市內(nèi)部的步行街、開發(fā)區(qū)、商業(yè)區(qū)等關(guān)鍵設(shè)置，安裝針對噪聲污染信息進(jìn)行實時收集的工作裝備。

這些處于獨立工作狀態(tài)下的噪聲污染監(jiān)測設(shè)備，能夠以有線通信的方式和最終的中央控制終端進(jìn)行連接，做到及時將收集到的各種噪聲污染環(huán)境信息上傳到總控制后臺[7]。此外，為了防止所設(shè)置的各種自動化環(huán)境噪聲污染檢測設(shè)備出現(xiàn)彼此之間工作信號互相干擾的問題，可以借助CAN 系統(tǒng)的設(shè)置有效避免這一問題的發(fā)生，并幫助各個自動化數(shù)據(jù)收集裝備進(jìn)行信息的積累。位于總控制后臺的工作人員，則可以在全面借助大數(shù)據(jù)技術(shù)分析各個早上噪聲污染收集裝備反饋數(shù)據(jù)的前提下，將目標(biāo)噪聲污染范圍內(nèi)的實際狀況進(jìn)行實時審查、分析。

但需要注意的一點是，用于城市環(huán)境噪聲污染檢測的分布式范圍檢測并非意味著需要在這個區(qū)域內(nèi)實施平均分布的檢測，因為考慮到環(huán)境噪聲污染設(shè)備通信信號衰減以及多元化的噪聲干擾技術(shù)，可以引入分離技術(shù)在全面分析設(shè)備涉及噪音信號的前提下，得出其內(nèi)部造成環(huán)境污染的主要來源，從而為后續(xù)相關(guān)部門制定出完善的噪聲污染、控制措施提供精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)支持。

3.3 GIS技術(shù)及智能化監(jiān)測

GIS 技術(shù)作為目前信息技術(shù)發(fā)展中出現(xiàn)的一種全新技術(shù)產(chǎn)物，應(yīng)用于城市噪聲污染檢測的過程中，能夠做到將噪聲污染環(huán)境數(shù)據(jù)的收集、儲存、分析、管理等工作集成到一個系統(tǒng)中，真正實現(xiàn)了全面搜集各環(huán)境污染造成來源的數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)分析給出環(huán)境噪聲污染治理建議以及方案的目標(biāo)。GIS 技術(shù)下的城市環(huán)境噪聲污染監(jiān)測工作能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)境污染噪聲檢測點的精準(zhǔn)布置，有效避免了之前檢測點布設(shè)不合理所帶來的數(shù)據(jù)收集缺乏連續(xù)性和真實性等問題[8]。此外，GIS 作為基礎(chǔ)所誕生的環(huán)境污染噪聲檢測技術(shù)，需要消耗的人力資源相對較少，可以實現(xiàn)全天候自動化收集目標(biāo)區(qū)域內(nèi)各項環(huán)境噪聲污染數(shù)據(jù)收集的目標(biāo)，同時數(shù)據(jù)分析也可以在控制后臺終端自動進(jìn)行，顯著降低了城市環(huán)境污染噪聲檢測工作所需要投入的人力資源、其他成本。

現(xiàn)階段，人工智能技術(shù)與我國生產(chǎn)社會的領(lǐng)域結(jié)合越發(fā)緊密，噪聲污染智能檢測技術(shù)便是人工智能技術(shù)與城市內(nèi)部的環(huán)境造成污染監(jiān)測工作結(jié)合產(chǎn)生的全新技術(shù)成果，能夠與環(huán)境污染定位檢測、分布式范圍監(jiān)測工作協(xié)調(diào)配合，真正實現(xiàn)城市噪聲污染監(jiān)測工作的自動化、智能化發(fā)展目標(biāo)。根據(jù)目前的情況，智能化噪聲污染監(jiān)測技術(shù)仍舊未能真正的進(jìn)入到全自動階段，對于工作人員具備著相對較強的依賴性。

但在今后的發(fā)展過程中，相關(guān)人員可以將各種不同類型以及程度的噪音編寫成為不同的檢測程序，安裝到對應(yīng)的計算機控制后臺終端中，只需要計算機在收集到噪聲污染采集設(shè)備所發(fā)過來的各項噪聲環(huán)境污染監(jiān)測數(shù)據(jù)之后，自動進(jìn)行分類以及整理便可得出當(dāng)?shù)匾l(fā)噪聲環(huán)境污染的主要來源。這種技術(shù)不但在噪聲污染來源識別的精準(zhǔn)度上有了顯著的提升，同時人工成本投入得到了進(jìn)一步的降低。

4 城市內(nèi)環(huán)境噪聲污染現(xiàn)象的對應(yīng)控制策略

現(xiàn)如今城市化工作的快速穩(wěn)步推進(jìn)以及人民生活質(zhì)量的持續(xù)提高，私家車以其他車輛成為了人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡闹匾鲂泄ぞ?，但同樣的這些交通工具也成為了城市內(nèi)部造成污染的主要來源之一。為了更好的應(yīng)對這些來自于交通系統(tǒng)所產(chǎn)生的噪音污染問題，各城市需要根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H的經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，嚴(yán)格落實我國政府部門設(shè)計制定出的有關(guān)城市機動車輛早上噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)，并繼續(xù)推進(jìn)公共交通的持續(xù)發(fā)展，以此來有效地降低私家車出行的數(shù)量，做到從根源上控制車輛行駛過程中所出現(xiàn)的各種交通系統(tǒng)噪音。政府部門可以通過對全部區(qū)域的公交路線進(jìn)行合理規(guī)劃、檢查，并通過增加綠色環(huán)保工程車輛，進(jìn)一步降低城市交通過程中道路需要承受的壓力[9]。

對于那些重要的商業(yè)區(qū)、關(guān)鍵的建筑工程而言，其附近需要進(jìn)一步合理設(shè)置噪聲檢測設(shè)備，強化噪聲排放方面的人為干預(yù)。

對于建筑工程系統(tǒng)的噪音控制而言，相關(guān)管理部門需要在強化工程許可審批管控力度的同時，對于工程施工過程中預(yù)期可能出現(xiàn)的噪聲污染區(qū)域以及具體的聲音分貝進(jìn)行合理檢測以及公布，配合工地環(huán)境污染防治、噪音污染費用金額的提高，促使工程施工建設(shè)企業(yè)能夠自動在工程建設(shè)中控制噪音污染的產(chǎn)生。

科學(xué)合理的城市規(guī)劃是避免城市環(huán)境噪聲污染極其有效的措施，其已經(jīng)成為控制我國城市環(huán)境噪聲污染的根本性措施之一。具體而言，包括居住區(qū)道路規(guī)劃中，必須對道路的性質(zhì)以及功能進(jìn)行明確的分級、分類，并對生活性道路和交通干道進(jìn)行劃分；城市工業(yè)區(qū)必須遠(yuǎn)離城市居民區(qū)。

加強完善法律法規(guī)，普及噪聲污染治理宣傳，對于立法執(zhí)法部門而言，要從實踐中汲取經(jīng)驗，在法律層面保障公民享有安靜的權(quán)利，明確職責(zé)分工，建立統(tǒng)一的噪聲污染防治機構(gòu)[10]。對于基層部門明確其管理職責(zé)，最大程度上來保障廣大人民群眾的基本利益。適當(dāng)?shù)囊鰪姯h(huán)保部門的權(quán)威性和其執(zhí)法時的獨立性，做到及時發(fā)現(xiàn)問題解決問題。

結(jié)語

噪聲污染作為一種和城市化發(fā)展相伴而生的一種污染現(xiàn)象，在威脅人們身體健康以及正常生活秩序的同時，也會影響到城市化發(fā)展的質(zhì)量。

想要有效的對城市內(nèi)部所出現(xiàn)的造成噪聲污染現(xiàn)象進(jìn)行治理，則必須要求相關(guān)部門立足于當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r以及噪聲污染來源的因素，合理的選擇或者是組合利用定位檢測、分布式范圍檢測、智能檢測等多項技術(shù)，以便在獲取精準(zhǔn)城市內(nèi)部噪聲污染來源數(shù)據(jù)的同時，制定出較為完善的污染治理和預(yù)防策略。

同時，隨著環(huán)境檢測以及信息化、計算機技術(shù)的持續(xù)拓展，未來我國城市內(nèi)部環(huán)境噪聲污染的檢測技術(shù)也必然逐漸向著自動化、智能化方向發(fā)展，從而為今后噪聲污染環(huán)境監(jiān)測工作、治理工作提供更為精準(zhǔn)、連續(xù)的數(shù)據(jù)支持。