东莞市城市功能区噪声自动监测点位布设初探

中国环境学会  2011年 03月31日


  吴对林  李美敏  陈丽华 罗晓虹 
  (广东省东莞市环境保护监测站,广东省东莞市南城体育路15号 523009)
   
  摘  要:本文依据功能区环境噪声普查数据和城市环境噪声功能区分布特征,进行环境噪声自动监测优化布点,检验结果表明该优化方法是科学可行的。本优化研究的原则和方法,对环境噪声自动监测优化布点具有一定的参考价值和指导意义。
  关键词:功能区 噪声  自动监测 优化 布点
  
  Abstract:According to the environmental noise monitoring data and the distributional character of urban function area, optimized disposal sites which can auto-monitor environmental noise are settled. Obtained results show that the method is scientific and practical. The principle and method of this research are valuable and guidable to scientifically dispose auto-monitor sites.
  Key word: Function area, noise, Automatic monitor, Optimized disposal sites.
   
  噪声是危害人体健康的环境污染因素,是环境监测的重要内容。全天候、自动化、智能化、网络化的环境噪声自动监测系统可对城市各类环境噪声的多个测点同步进行连续监测,能提供实时、准确的城市环境噪声监测数据,对及时掌握城市环境噪声污染状况、采取科学的监督管理措施具有十分重要的现实意义。针对城市噪声环境功能区的声环境基本特征,使噪声自动监测点位的布设既科学合理又具有代表性,是环境噪声自动监测需要解决的首要问题。
  本文结合东莞市城市环境噪声功能区分布特征和声环境特征,对功能区噪声自动监测布点进行了优化研究。


  1.城市环境噪声功能区划分情况


  东莞市市区面积237.6平方公里,根据城市总体规划、城市发展现状和声环境功能特征将市区划分成1、2、3、4类环境噪声适用区。2007年市规划部门确定的城市建成区面积为67.76平方公里,建成区内以1、2类环境噪声功能区为主,建成区南部有小部分3类区(面积约6平方公里),建成区内的78条交通干线两侧区域为4类区。


  2.城市环境噪声现状监测


  根据GB3096-2008《声环境质量标准》8.3.1中的要求,对城市建成区范围内的各类声环境功能区噪声进行普查监测。
  1-3类功能区按各自面积大小的不,分别划分成108、109、101个等大的正方形有效网格,测点尽量设在网格中心点,按照GB3096-2008《声环境质量标准》6.2中“一般户外”测点的要求,分昼、夜进行普查监测;计算每个测点和每类功能区的昼夜等效平均声级。
  4类区环境噪声普查监测:建成区内的78条主、次交通干道,以自然路段为基础,考虑交通运行特征和两侧敏感建筑物分布情况,共划分为153个典型路段,在这153个典型路段的两侧敏感建筑物户外共布设4类区环境噪声测点153个,分昼、夜进行普查监测;计算每个测点和4类功能区的昼夜等效平均声级。建成区内的东莞运河没有航运功能,4类区布点时不作考虑。


  3.布点原则和技术路线


  3.1 布点原则
  选择城市建成区内各类噪声功能区中具有代表性的一至若干个能代表该类区域环境噪声平均水平的测点,进行长期的监测,是功能区噪声监测的目的和意义所在。因为功能区噪声自动监测和传统手工监测有所不同,本文认为功能区噪声自动监测点位的优化应至少从以下几个因素考虑:
  3.1.1所选点位具有该类声环境功能区的主要声环境特征,所选测点的监测数据要有较好的代表性。一个类别的功能区一般至少选取1个测点。
  3.1.2选取的测点空间分布合理,能够基本覆盖城市各行政区域和不同规划功能区域;
  3.1.3 在同等条件下尽量选择原有的功能区噪声手工监测点位,有利于保证噪声监测数据的连续性与可比性。


  3.2 条件
  3.2.1 技术条件
  测点优化的必要条件有:优化前、后的噪声等效声级平均值差值一般要小于1.0dB(A),标准差的差值尽可能地小,优化前、后等效声级平均值的相对误差一般小于±5%。
  3.2.2 现场条件
  功能区噪声自动监测点位还需考虑设备安装现场的用电、设备安全等情况,测点周边环境要相对开阔,和反射物距离不小于3.5米,既保证传声器有足够的捕集空间,又方便设备的安装、维护。
  实际上,环境功能区特征明显、满足布点原则和技术条件的测点不可能只有一个,通常有多个测点可以备选。因此,有理由相信在实践中可以兼顾各种情况,在满足布点原则的前提下,选择既满足技术条件又适合安装自动监测仪器的测点是可行的。


  3.3 优化布点技术路线
  首先根据环境噪声适用区划分和各类功能区环境噪声现状监测结果,分别计算出某一类功能区噪声的平均等效声级,依据布点原则和技术条件选出该类功能区中与平均等效声级接近的若干区域环境噪声测点作为备选测点。
  再综合考虑备选测点的空间分布、区域代表性和自动监测设备的现场安装条件等因素,最后确定功能区噪声自动监测点位。


  4.东莞市功能区噪声自动监测选点过程


  根据本文3.1和3.2中所述优化原则和条件,我们把3.3 技术路线中的选点过程形象的化分为“技术选择”和“综合选择”两个过程。
  4.1技术选择:根据本文3.2.1所述技术条件,首先根据环境噪声适用区划分、各类功能区环境噪声普查监测结果,分别计算各类功能区噪声等效声级的平均值,再选出该类功能区中与平均值最接近的几个测点作为自动监测备选测点。
  对我市建成区1-4类功能区噪声普查结果进行“技术选择”,选出的测点作为各类功能区噪声自动监测的备选测点共35个:1类区9个备选点、2类区8个备选点、3类区2个备选点、4类区16个备选点。见表1。
  表1   各类功能区备选测点

序号

测点名称

LeqdB

标准偏差

功能区

1

东莞细村豪庭

54.3

1.4

1类区

 

2

东城花园新村东神汽车美容中心

55.0

2.1

3

坝头市场

54.6

2.1

4

体育馆篮球馆

54.7

3.5

5

莞城元岭新村

54.2

1.5

6

市中心广场

54.3

2.4

7

会展酒店后停车场

53.6

1.8

8

旗峰黄岭道院

54.2

3.7

9

八一路旁草地

54.0

2.0

10

公务员宿舍南门

54.8

1.8

2类区

11

东城金台厂对面

55.4

1.7

12

理想0769小区

54.4

1.5

13

万江供电局

56.3

2.6

14

罗沙市场后面二天堂药店门口

56.4

3.0

15

新世界花园(2号门)

55.6

2.8

16

东城愉景花园中国银行

56.1

1.9

17

第一国际鹤留山

55.9

3.2

18

东城立新洋杞坑村

61.9

2.8

3类区

19

东城世纪城正门

61.3

2.9

20

东江大道路段3

67.7

6.3

4类区

21

红荔路路段2

67.6

4.4

22

东门路

67.8

3.3

23

向阳路路段1

67.4

3.0

24

莞穗大道路段2

67.6

2.3

25

万江大道路段1

67.5

2.6

26

体育路路段1

67.0

3.5

27

鸿福路路段4

67.5

5.4

28

三元路路段2

67.7

5.3

29

东城中路路段4

67.5

5.0

30

东城西路路段1

67.5

3.9

31

东莞大道路段1

67.8

4.2

32

东城东路路段1

67.8

4.3

33

科技大道

67.4

3.5

34

八一路

67.8

4.0

35

石井大道路段2

67.8

5.1

 

  4.2综合选择:根据本文3.1和3.2.2所述原则和现场条件,综合考虑测点的环境特征、地理位置、空间分布、点位代表性和自动监测设备的安装条件等因素,我站技术人员对备选点位进行现场勘查,经过和市政、城管等部门和物业业主等沟通协商,确定符合3.1和3.2的原则和要求的功能区噪声自动监测点位。
  经过4.1和4.2的选择过程,我们确定“市中心广场”等9个测点作为我市功能区噪声自动监测点位,结果见表2。
  表2    东莞市功能区噪声自动监测点位优化结果

序号

测点名称

环境特征

代表功能区类别

1

市中心广场

行政文化中心

1类区

2

旗峰黄岭道院

休闲公园

3

公务员宿舍南门

居住区

2类区

4

理想0769小区

居住区

5

新世界花园(2号门)

居住区

6

东城区立新洋杞坑村

工业区

3类区

7

东江大道路段3

交通干线两侧

4类区

8

体育路路段1

交通干线两侧

9

东莞大道路段1

交通干线两侧

   
  5. 优化前后数据分析检验
  相对偏差:d %= ×100%
  表3    各类功能区测点优化前、后监测结果分析

功能区类别

优化前

优化后

均值相对偏差(%

测点数(个)

平均值

标准偏差

测点数(个)

平均值

标准偏差

1

108

54.4

3.91

2

54.2

0.1

0.37

2

109

55.9

2.87

3

54.9

0.4

1.78

3

101

62.4

2.62

1

61.9

0.80

4

153

67.6

1.48

3

67.5

0.86

0.15

   
  经过对监测数据的分析表明,优化前、后所测得的噪声等效声级平均值差值远小于1.0dB(A),优化前后各类功能区的等效声级平均值的相对偏差很小,最大值为1.78%,最小值为0.15%(见表3),测量结果之间无显著性差异,以上9个测点满足优化布点的技术条件和要求。
  经我站监测人员现场勘察,优化出的9个测点的功能区环境特征明显,测点周边环境相对开阔,方便设备的安装、维护,我们认为以上9个点位可以作为功能区噪声自动监测点位。


  6、结论


  根据选点原则、技术路线,以功能区环境噪声的普查数据为基础进行优化,全面考虑现场条件等综合因素,确定的东莞市功能区噪声自动监测的9个测点,具有各类声环境功能区的主要特征,能够代表城市1、2、3、4类区的功能区噪声平均水平。选点过程技术路线合理,所选测点空间分布适当,可以保证设备安全,方便操作,所选测点可以作为我市城市功能区噪声进行长期自动监测的测点。


  7. 讨论


  7.1本研究表明,依据实测数据和城市环境噪声功能区分布特征进行优化选点是可行的。本优化研究的原则和方法,源于环境监测实践,可以认为是在环境噪声自动监测技术规范不太完善的背景下,对环境噪声自动监测优化布点工作的一次大胆尝试,在环境噪声自动监测领域具有参考和示范作用。


  7.2环境噪声自动监测优化布点研究是对环境噪声传统手工监测方法的发展,可以说是个新的课题,其方法还需要广大环境监测工作者进一步探索。环境噪声自动监测选点过程不仅仅是一个技术问题,还涉及到设备用电、通信、安全、城市管理、物业权等现实问题。因此,在实施过程中,我们感觉到要做好环境噪声自动监测系统建设并不容易,会有许多技术层面以外的问题需要综合考虑。


  7.3环境噪声自动监测优化布点是以城市环境噪声实测数据为基础进行的,环境噪声自动监测测点也存在调整的问题,在城市建成区发生较大变化的情况下,应每隔若干年进行一次功能区噪声普查监测,并将普查结果作为自动监测测点调整的依据之一。


  7.4在线自动监测技术在环境空气、地表水环境质量监测中已得到广泛的运用,自动监测必将是环境噪声监测今后的发展方向。环境噪声自动监测技术的发展将和网络信息技术充分融合,比如,若能够做到和地理信息系统GIS的嵌入融合,可以使城市噪声环境质量信息实施“空间模拟”,用“噪声地图”的形式直观展示城市环境噪声污染状况,并实现对环境噪声污染趋势的模拟预测,为环境噪声污染的监督管理和防治提供更加科学的依据。
   
  参考文献
  [1]万本太.中国环境监测技术路线研究[M].湖南科技书出版社,2003.
  [2]环境噪声监测点位的优化布设[M].环境监测管理第2版.中国环境科学出版社,1997.
  [3]GB 3096-2008声环境质量标准.环境保护部,国家质验总局[S].
  [4]GB/T 3222—1994声学环境噪声测量方法[S].
  [5]李华,蔡体久,邢洪林.区域环境噪声在线自动监测的初步研究[J].北京林业大学学报,2005年12月,第27卷增刊2.
  [6]刘嘉林,徐谦.北京城市声环境自动监测系统监测点位布设方法初探[J]. 中国环境监测, 2008年,24卷,第2期.
   
  第一作者简介:吴对林(1967—),男,广东东莞人,高级工程师,学士,主要从事环境监测与科研工作。联系电话:0769-23391888,E-mail:wdlemail@dg.gov.cn
   

 
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