唐 曉,李 禮,余家燕
(重慶市環(huán)境監(jiān)測中心,重慶401147)
隨著經(jīng)濟社會發(fā)展和城市化進程的加快,城市規(guī)模和城市人口不斷增長,隨之而來的城市環(huán)境噪聲問題也日益突出。環(huán)境噪聲污染對人們正常生產(chǎn)和生活造成嚴重影響,據(jù)資料統(tǒng)計,2009年重慶市環(huán)境污染投訴事件中,噪聲污染投訴15 616件,占環(huán)境污染總投訴的65.2%。如何有效地對城市環(huán)境噪聲進行監(jiān)測,更好地為環(huán)境管理決策、環(huán)境監(jiān)督執(zhí)法和社會公眾服務(wù),已成為環(huán)境保護的熱點問題。GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》[1]提出,全國重點環(huán)保城市以及其他有條件的城市和地區(qū)宜設(shè)置環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng),進行不同聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測點的連續(xù)自動監(jiān)測。
環(huán)境噪聲自動監(jiān)測是整個環(huán)境監(jiān)測體系的重要內(nèi)容,也是當前環(huán)境噪聲監(jiān)測的發(fā)展趨勢和終極目標。筆者在綜述國內(nèi)外環(huán)境噪聲自動監(jiān)測技術(shù)及儀器的發(fā)展,總結(jié)重慶市功能區(qū)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)建設(shè)和運行維護工作的基礎(chǔ)上,提出了一些實際經(jīng)驗,以求為環(huán)境噪聲自動監(jiān)測的發(fā)展提供參考。
上世紀90年代末,隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,人們開始嘗試將手持式聲級計測量的數(shù)據(jù)存放到計算機中,同時利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將數(shù)據(jù)自動傳輸?shù)街行臋C房,這樣就形成了“噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)”的雛形。近幾年,隨著計算機硬件技術(shù)的飛速發(fā)展,世界上一些聲學儀器廠生產(chǎn)出將聲級計與擔任數(shù)據(jù)采集任務(wù)的計算機相結(jié)合的一體化產(chǎn)品。這些產(chǎn)品具有24小時全天候連續(xù)監(jiān)測、無人值守、實時傳輸?shù)忍攸c,通過PSTN、GPRS、CDMA等通訊手段將數(shù)據(jù)傳輸,同時,利用各自開發(fā)的軟件自動將噪聲數(shù)據(jù)存儲到數(shù)據(jù)庫中,并從多種角度對這些數(shù)據(jù)進行計算、分析、統(tǒng)計和顯示[2]。目前,噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)已向小型化、智能化、即裝即用的方向發(fā)展。
目前,市面上主流的聲學產(chǎn)品生產(chǎn)廠商有丹麥的B&K、法國的01dB、挪威的Norsonic、日本的理音、中國杭州的愛華、中國珠海的高凌等,總結(jié)一下這些噪聲自動監(jiān)測儀具有的功能,大多能達到自動實時監(jiān)測、存儲和傳輸數(shù)據(jù),可以對系統(tǒng)設(shè)置、運行、監(jiān)控、通信、數(shù)據(jù)分析處理、制圖、報告形成、信息發(fā)布、GIS聯(lián)結(jié),根據(jù)獲取的噪聲數(shù)據(jù),生成噪聲地圖,支持SQL Server、Oracle等數(shù)據(jù)庫,能探測噪聲事件、MP3記錄噪聲事件,整合氣象數(shù)據(jù)到軟件中,并根據(jù)需要隨時對氣象數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)分析處理、制圖、形成報告,能故障報警,大都具有良好的兼容性和擴展性。通過技術(shù)參數(shù)對比,總體來說歐洲產(chǎn)品因技術(shù)性能和集成化程度高,處于世界領(lǐng)先水平,并在世界范圍內(nèi)引導著行業(yè)的發(fā)展。
國外發(fā)達國家在城市噪聲戰(zhàn)略研究管理和噪聲控制預(yù)測方面已有20多年的歷史,噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)也早于我國廣泛應(yīng)用[3]。新加坡投入200萬新元建設(shè)了一個由18個測點組成的城市環(huán)境噪聲自動監(jiān)測網(wǎng);雅典在雅典奧運會前建設(shè)了一個由8個子站組成的道路噪聲監(jiān)測系統(tǒng);法國巴黎建設(shè)了一個由250個子站組成的城市噪聲監(jiān)測系統(tǒng)。許多發(fā)達國家及地區(qū)利用自動監(jiān)測系統(tǒng)產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù),及時掌握和表征城市的聲環(huán)境質(zhì)量狀況,如西班牙首都馬德里市于1994年作為全世界首個利用噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)數(shù)據(jù)和噪聲分析評價軟件,成功繪制出了馬德里市的噪聲分布圖,對全世界噪聲污染監(jiān)控和治理規(guī)劃,起到積極的啟示意義。
噪聲自動監(jiān)測在我國起步較晚,2003年國家環(huán)??偩窒掳l(fā)的《環(huán)境監(jiān)測技術(shù)路線》指出:運用具有自動采集功能的環(huán)境噪聲自動監(jiān)測儀器等設(shè)備按分期定點連續(xù)監(jiān)測法進行功能區(qū)噪聲監(jiān)測;在全國建成功能完善的城市環(huán)境噪聲監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)和重點交通源的自動監(jiān)測網(wǎng)路系統(tǒng)。直到2008年10月頒布的GB3096-2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》中明確提出,全國重點環(huán)保城市以及其他有條件的城市和地區(qū)宜設(shè)置環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng),進行不同聲環(huán)境功能區(qū)監(jiān)測點的連續(xù)自動監(jiān)測。香港、澳門及臺灣等地先于內(nèi)地開展城市噪聲自動監(jiān)測,并已建設(shè)形成城市噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò);近年來,北京、上海、南京、天津、廣州、蘇州、南昌等一大批主要大中城市,也都有效開展了城市噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)[3,4]。
為全面、客觀、有代表性地反映城市各類聲環(huán)境功能區(qū)和城市道路交通干線兩側(cè)區(qū)域的聲環(huán)境狀況及其影響因素,加大監(jiān)控力度,重慶市于2007年和2008年分兩期建成了功能區(qū)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)。
根據(jù)重慶市區(qū)城市功能現(xiàn)狀及發(fā)展規(guī)劃、人口及交通路網(wǎng)分布、城市區(qū)域環(huán)境噪聲適用區(qū)劃分、歷年來城市環(huán)境噪聲監(jiān)測數(shù)據(jù)和主要噪聲源分布等情況,參考GB3096—2008《聲環(huán)境質(zhì)量標準》,進行監(jiān)測點位布設(shè)方案的整體優(yōu)化,具體采取區(qū)域環(huán)境網(wǎng)格布點(500m×500m)進行普查,最終經(jīng)優(yōu)化論證,共建設(shè)21個噪聲自動監(jiān)測站(NMT):其中一類區(qū)3個,二類區(qū)11個,三類區(qū)3個,四類區(qū)4個。
對當前國內(nèi)外噪聲自動監(jiān)測設(shè)備資料的收集和篩選,結(jié)合實際情況,儀器選用法國01dB-Metravib公司生產(chǎn)的01dB OPER@-EX噪聲自動監(jiān)測設(shè)備。
站點的安全性是首要考慮的因素。在滿足點位代表性的前提下,應(yīng)盡量避免建在過于偏僻的地點以防盜竊。
站點周圍環(huán)境狀況相對穩(wěn)定,附近應(yīng)無明顯的電磁干擾,通訊線路容易安裝。若采用無線通訊方式,則應(yīng)避免通訊盲區(qū)。
噪聲自動監(jiān)測數(shù)據(jù)需要從各個監(jiān)測點通過國際互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)较到y(tǒng)控制中心,因此系統(tǒng)應(yīng)能提供網(wǎng)絡(luò)層的安全措施,防止系統(tǒng)外部成員的非法侵入以及操作人員的越級操作,保證系統(tǒng)的安全使用。
3.4.1 基礎(chǔ)
噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)通常采用兩種安裝方式:落地式和壁掛式。占地面積根據(jù)箱體底面積大小而定。為方便系統(tǒng)的安裝,在地面上砌筑水泥基座,水泥基座表面應(yīng)平整,并貼上瓷磚使其整體美觀協(xié)調(diào)。
3.4.2 防雷
噪聲自動監(jiān)測站點應(yīng)安裝防雷設(shè)施,且必須符合電氣安全規(guī)范中關(guān)于避雷系統(tǒng)的技術(shù)要求,接地電阻小于4歐姆。防雷驗收以氣象防雷部門出具的防雷檢測報告為依據(jù)。
3.4.3 供電
噪聲監(jiān)測儀器需24h穩(wěn)定無間斷的220V交流電,交流電難以保障時應(yīng)配有蓄電池,且蓄電能力不小于24h。充電供電應(yīng)配備有電源過壓、過載和漏電保護裝置。外露管線的布設(shè)應(yīng)考慮安全性和美觀性。所采用的開關(guān)、插座等電氣設(shè)施應(yīng)符合相關(guān)電工標準。
3.4.4 施工質(zhì)量
施工方應(yīng)提供規(guī)范化的站點基建設(shè)計圖、站點安裝、拆卸技術(shù)指導說明書。施工過程應(yīng)注意對周圍環(huán)境的保護。嚴格對工程質(zhì)量進行驗收,并對基建設(shè)施設(shè)定保修期。
目前我國尚未對噪聲自動監(jiān)測進行統(tǒng)一的標準化、規(guī)范化要求,國內(nèi)各城市噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)的建設(shè)都處于摸索和嘗試的過程。筆者在重慶市主城功能區(qū)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)3年多時間的運行維護中,積累了一些經(jīng)驗。
每天通過終端數(shù)采軟件檢查并記錄監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集情況。查看具體數(shù)據(jù),對出現(xiàn)急劇升高、降低或連續(xù)不變等情況,應(yīng)及時進行問題排查。
通過閱讀終端軟件的報警記錄,全面掌握系統(tǒng)報警情況,及時安排排查工作,保障系統(tǒng)的穩(wěn)定連續(xù)運行。筆者在噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)運行3年中遇到的常見故障及解決辦法列于表1。
表1 噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)常見故障及解決辦法
巡檢工作除了不定期對各個監(jiān)測子站(NMT)進行巡視外,還包括定期對聲學儀器進行校準、站點檔案的整理,以及子站的保潔等工作。
4.3.1 儀器校準
重慶市主城區(qū)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測子站執(zhí)行的是儀器自動校準和人工校準并行的方法。自動校準為每天一次,采用系統(tǒng)內(nèi)置自動校準方法,自動校準數(shù)據(jù)上傳和保存至中心站;人工校準每季度一次,采用94.0dB(A)標準聲源進行校準,校準完成后,填寫噪聲校準記錄卡,對不合格的站點儀器,及時做好復(fù)查。
4.3.2 站點檔案
對各個噪聲自動監(jiān)測站點的儀器設(shè)備建立檔案,包括站點信息(站點編號、詳細地址、海拔與經(jīng)緯度、負責人等)、設(shè)備信息(儀器型號及編號、安裝方式、運行時間、IP地址等)、日常運行維護記錄、儀器故障檢修更換記錄和儀器校準等質(zhì)控記錄。
4.3.3 保潔
為確保噪聲監(jiān)測設(shè)備穩(wěn)定運行和監(jiān)測數(shù)據(jù)準確可靠,子站機箱內(nèi)應(yīng)保持清潔,無灰塵和蜘蛛網(wǎng)等;防風罩應(yīng)定期清洗,必要時進行更換。
重慶市功能區(qū)環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)的運行,實現(xiàn)了重慶市主城區(qū)聲環(huán)境質(zhì)量的實時監(jiān)測,與傳統(tǒng)手工監(jiān)測方法相比,具有準確、高效、連續(xù)等特點。每日發(fā)布的功能區(qū)環(huán)境噪聲日報,便于政府部門和公眾準確掌握、及時了解有關(guān)的環(huán)境信息,對政府加強環(huán)境管理、保護公眾健康具有重要的現(xiàn)實意義。同時,通過專用軟件對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行處理分析,得出重慶市環(huán)境噪聲污染的時空分布規(guī)律和變化趨勢,為噪聲污染防治決策和相關(guān)科研項目提供了有力的技術(shù)支持,在創(chuàng)建環(huán)境保護模范城市工作中發(fā)揮著重要作用。
[1] 國家環(huán)境保護局.GB3096-2008聲環(huán)境質(zhì)量標準[S].北京:中國環(huán)境科學出版社,2008.
[2] 李 華,邢洪林,李玉文,等.環(huán)境噪聲在線自動監(jiān)測系統(tǒng)[J].環(huán)境科學與管理,2005,30(4):101-102.
[3] 秦 勤,張 斌,段傳波,等.環(huán)境噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)研究進展[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2007,23(6):38-40.
[4] 張文平,劉忠馬,湯小強,等.南昌市城市噪聲自動監(jiān)測系統(tǒng)[J].中國環(huán)境監(jiān)測,2004,20(5):35-36,61.