高鐵噪聲污染與監(jiān)測評價方法淺探

宋本忠

（平遙縣環(huán)境監(jiān)測站， 山西 平遙 031100）

近幾年，隨著高速鐵路的迅猛發(fā)展，在為廣大人民群眾提供方便、快捷交通工具的同時，高速鐵路所帶來的噪聲污染問題也日趨嚴重。據(jù)統(tǒng)計，幾乎每一條高速鐵路的建成都伴隨著沿線居民的抗議和反對。事實上，這些鐵路都經(jīng)過了環(huán)境影響評價和竣工驗收。比如作者所在縣，從大西高鐵開工建設(shè)，就遭到周邊居民的抗議和抵制，建成以后也有群眾不斷上訪、告狀，反映高鐵噪聲污染問題。而作者在參與大西高鐵噪聲監(jiān)測的過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的高鐵噪聲測量方法和執(zhí)行標準都存在一定不足，需要改進和完善。

高速鐵路簡稱高鐵，是指新建設(shè)計開行250 km/h及以上動車組列車，初期運營速度不小于200 km/h的客運沿線鐵路。高鐵具有快速、準時、舒適、溫馨、方便、安全、客觀、實惠等顯著優(yōu)點。對周邊地區(qū)的生產(chǎn)和生活提供極大的方便，具有顯著經(jīng)濟和社會效益，但同時也帶來不少的環(huán)境問題，而噪聲就是其中最典型的一種。

1 高鐵噪聲的來源

相較于普通鐵路而言，高速鐵路具有高速、高架、電氣化等特點，其噪聲的構(gòu)造也較普通鐵路復雜，主要由輪軌噪聲、空氣動力學噪聲、集電系統(tǒng)噪聲、建筑物激勵噪聲及其他機械噪聲等組成。

1.1 輪軌噪聲

輪軌噪聲是高速鐵路噪聲的主要噪聲源，它產(chǎn)生的噪聲主要來自三個方面：車輪通過鋼軌軌縫、道岔以及擦傷后的車輪在鋼軌上滾動時產(chǎn)生的沖擊聲；鋼軌與車輪在曲線前進時擠壓外軌產(chǎn)生的摩擦聲；車輪與鋼軌粗糙的接觸面相互作用所產(chǎn)生的輪軌震動轟鳴聲。

1.2 空氣動力學噪聲

1）高速行駛的列車受到空氣的阻力，會使車體表面出現(xiàn)空氣流中斷，形成渦流，從而產(chǎn)生空氣動力噪聲。

2）列車在隧道出洞時，被壓縮的空氣在洞口釋放壓力波能量產(chǎn)生噪聲。

1.3 集電系統(tǒng)噪聲

主要來自三個方面：受電弓與接觸網(wǎng)導線滑動而引發(fā)的噪聲；受電弓離線時產(chǎn)生的電弧放電噪聲；整個受電弓與導線滑動過程中產(chǎn)生的風切聲。

1.4 建筑物激勵噪聲

高速鐵路的路基、高架混凝土橋、鋼橋、隧道在列車通過時可成為二次輻射噪聲源，形成共鳴現(xiàn)象。

1.5 其他機械噪聲

在高速鐵路噪聲源中，其他機械噪聲與列車速度雖無直接關(guān)系，但由于機車功率高而同樣突出，例如動力傳動機構(gòu)，牽引電機冷卻風機及其氣流等。

2 高鐵噪聲的危害

噪聲對人體的危害是全身性的，既可以引起聽覺系統(tǒng)的變化，也可以對非聽覺系統(tǒng)產(chǎn)生影響。高鐵噪聲根據(jù)其特點主要有如下危害。

2.1 噪聲損傷聽力

人類如果長期處于強噪聲（連續(xù)聽摩托車聲8 h或長時間停留在歌舞廳），聽力會持續(xù)下降，嚴重時甚至造成耳聾。

2.2 噪聲損害視力

由于耳朵和眼睛之間有著微妙的聯(lián)系。當噪聲作用于聽覺器官時，也會通過神經(jīng)系統(tǒng)的作用影響到視覺器官，使人的視力減弱。研究指出：噪聲可使色覺、視野發(fā)生異常。據(jù)調(diào)查，經(jīng)常在穩(wěn)態(tài)噪聲中工作的80名工人中發(fā)生紅、綠、白三色視野縮小者竟高達80%，比對照組增加85%。

2.3 噪聲損害心血管系統(tǒng)

我國對城市噪聲與居民健康的調(diào)查表明，地區(qū)的噪聲每上升1 dB，高血壓的發(fā)病率就增加3%，夜間噪聲能夠誘發(fā)心肌梗塞。據(jù)報道，生活在高速公路旁的居民，其心肌梗塞發(fā)病率比普通人群增加30%左右。

2.4 噪聲損害人的神經(jīng)系統(tǒng)

長期性活在噪聲環(huán)境中會使人急躁、易怒?？茖W研究發(fā)現(xiàn)，噪聲可刺激神經(jīng)系統(tǒng)，使之產(chǎn)生抑郁，甚至引起神經(jīng)衰弱癥候群（如頭疼、頭暈、耳鳴、記憶力減退、視力下降等）。

2.5 噪聲影響睡眠，造成疲勞。

突然的噪聲在40 dB時，可使10%的驚醒，達到60 dB時幾乎100%的人會被驚醒。

2.6 噪聲對孕婦的不良影響

孕婦長期處在超過50 dB的噪聲環(huán)境中，會使內(nèi)分泌腺體功能紊亂，并出現(xiàn)精神緊張和內(nèi)分泌系統(tǒng)失調(diào)，嚴重的會使血壓升高，胎兒缺氧、缺血，導致胎兒畸形，甚至流產(chǎn)。

高分貝噪聲能損傷胎兒的聽覺器官，致使部分區(qū)域受到影響，影響大腦的發(fā)育，導致兒童智力低下。

2.7 噪聲對動物的不良影響

噪聲能對動物的聽覺系統(tǒng)、視覺器官、內(nèi)臟器官及中樞神經(jīng)系統(tǒng)造成病理性變化，噪聲對動物的行動，也有一定的影響，可使動物失去行為控制能力，出現(xiàn)煩躁不安，失去常態(tài)等現(xiàn)象，強噪聲會使動物死亡。除此以外，噪聲還會干擾語言交流和通訊等。

3 我國高鐵噪聲的評價標準及監(jiān)測方法

為控制鐵路噪聲污染，我國制定了一系列的噪聲標準和測量方法，1990年頒布了《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525—1990），該標準規(guī)定了城市鐵路邊界處（距鐵路外軌道中心線30 m處）鐵路噪聲的限值及具體測量方法。該標準只規(guī)定了一個限值，即晝間和夜間等效A聲級都為70 dB，測量時間為1 h。2002年鐵道部頒布了行業(yè)標準《鐵路沿線環(huán)境噪聲測量技術(shù)規(guī)定》（TB/T 3050—2002），該標準規(guī)定了鐵路沿線受鐵路噪聲影響區(qū)域噪聲測量的原則、方法、內(nèi)容和要求。相比GB12325—1990增加了敏感測點和補充測點，評價方法也是以等效連續(xù)A聲級進行評價。另外該標準引入了暴露聲級的測量，但必須換算成等效聲級進行評價。

2008年環(huán)境保護部對《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》進行了修改，該修改方案將新建鐵路邊界限值定為晝間70 dB、夜間60 dB（A），仍然采用等效連續(xù)A聲級作為唯一評價內(nèi)容。

4 高鐵噪聲評價及測量存在的問題

我國目前尚未制定專門的高鐵噪聲標準限值及測量方法，仍沿用《鐵路邊界噪聲限值及測量方法》（GB12525—1990），但這種評價方法存在明顯的不足，主要有：

1）該標準制定于我國20世紀80年代中期，當時國內(nèi)列車速度普遍較低，再加之人們環(huán)保意識淡薄，鐵路噪聲并沒有引起人們的關(guān)注和重視。而隨著我國近年來高鐵的大量應用，由高鐵噪聲引起的污染糾紛越來越多，目前的評價和測量方法不能適應當前的形勢和要求。

2）高鐵噪聲和普通鐵路噪聲聲源不同，普通鐵路以輪軌噪聲為主，而高速鐵路因其具有高速、高架、電氣化等特點，其噪聲除輪軌噪聲外，還有空氣動力噪聲，集電系統(tǒng)噪聲和激勵噪聲等，而且高鐵列車經(jīng)過的時間很短，高鐵噪聲具有突發(fā)性和瞬時型。（比如一般高鐵上運行的動車CRH2型，列車總長度為201.4 m，當列車以250 km/h前進時，通過某一點的時間只有2.9 s，當列車以350 km/h前進時，通過某一點的時間只有2.1 s），其噪聲評價不能僅僅套用普通鐵路的評價標準。

3）目前我國對于噪聲的評價采用鐵路噪聲評價標準即采用小時等效聲級，對于高速列車來說，由于其速度快、車身短，通過某一斷面所需的時間比普通列車少的多，采用小時等效聲級，不能夠充分反映噪聲對人群的影響。

5 高鐵噪聲評價方法的探索

鑒于《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525—1990）的局限性，研究和探索新的評價標準和測量方法是很有必要的。

1）小時連續(xù)聲級可以理解為小時平均值，其值大小與高速列車的運行密度直接相關(guān)，而高鐵列車的經(jīng)過時間很短，一般在幾秒之間，即使是1 min的等效聲級，也不能真正反映人群受到的影響程度，況且監(jiān)測1 min等效聲級與人的反映速度有很大關(guān)系。作者所在單位曾經(jīng)對大西高鐵經(jīng)過三個村莊時產(chǎn)生的噪聲進行過監(jiān)測，監(jiān)測情況見表1。

表1 測量結(jié)果 dB

測量儀器為HS6288E型積分式聲級機，測量儀器均檢定合格，測試前后用聲源標準器進行標準，測量人員均持證上崗。監(jiān)測點位選在村莊距高鐵最近居民圍墻處。監(jiān)測時間為高鐵列車通過時測試1 min。

由監(jiān)測結(jié)果表1可以看出，即使用1 min等效聲級評價，晝間全部符合《鐵路邊界噪聲限值及其測量方法》（GB 12525—1990）標準，夜間超標頻次為50%，而最大聲級則全部超過70 dB。事實上，這幾個村莊的群眾經(jīng)常因為高鐵噪聲聯(lián)名上訪，說明最大聲級與群眾感受是一致的。

2）由于國外高速鐵路的發(fā)展先于我國，其對高鐵噪聲的評價技術(shù)比較成熟，故借鑒國外高鐵噪聲評價標準和方法很有必要。例如日本鐵路噪聲標準中規(guī)定居民住宅外的最大聲級不大于70 dB。

3）采用最大聲級作為評價標準測試方法簡單，易于操作，準確率高，無論是測試1 h的最大聲級或者1 min的最大聲級，測試人員實施起來都非常容易，受人為干擾較少，測試結(jié)果比較準確可靠。

6 結(jié)語

我國高速鐵路發(fā)展迅速，高鐵噪聲已嚴重影響沿線兩側(cè)居民的正常生活，群眾反響很大。而我國目前針對高鐵噪聲的評價和監(jiān)測還沒有一個確切的標準，《鐵路邊界噪聲限值和測量方法》（GB 12525—1990）存在明顯的局限性。呼吁國家盡快制定高鐵噪聲排放限值和測量方法標準，將最大聲級LMax納入評價范疇，更加全面地反映高鐵噪聲對周圍環(huán)境的影響程度。