（环境工程专业论文）交通运输与噪声控制技术研究.pdf

硕十学位论文 摘要 本文首先阐述了我国的环境污染现状，介绍了交通运输在其建设，运营与维 护过程中的环境影响和危害，包括水体污染、大气污染、固体废物污染、噪声危 害和生态破坏等，以及由此引起的二次污染对环境产生的影响和危害；如汽车交 通排放的一氧化碳、碳氢化物、氮氧化物、铅化物、颗粒物质等均是大中城市环 境污染的主要来源。公路运输中油污染还容易引起二次污染；洗车废水和车辆维 修站排水的污染物s s ，c o d 、石油类和总铅等污染严重；公路干线两侧的自然生 态系统环境质量不断下降，生物的生存环境受到严重影响，进而危害到生态系统 的稳定性。阐述了交通运输噪声的来源、分类和特点，交通运输噪声对环境的污 染以及噪声给人体健康和生活质量带来的不良影响和严重危害。 其次，本文重点讨论了交通运输噪声( 公路运输噪声和铁路运输噪声) 对环 境的影响分析了交通噪声的主要控制技术。通过实测长沙市韶山路某路段交通 噪声，分析公路交通噪声的污染变化情况，并预测公路交通干线的噪声声级分布 状况，提出相应的控制和治理措施。再通过实测怀化南编组站铁路噪声，分析铁 路运输噪声的污染变化情况。并通过分析铁路编组站的噪声声级分布状况、影响 范围和程度，预测铁路编组站两侧噪声防护距离，有针对性的提出路段交通运输 噪声控制的建议性措胞，列举目前国内外可借鉴的先进控制技术。 最后，立足于我国交通运输与环境污染的关系，讨论了交通发展与资源利用 的不协调，交通运输造成环境严重污染等问题，提出了“可持续发展的交通”的概 念，叙述了可持续发展交通是社会形势的迫切需要，是环境对经济、交通发展的 承受能力的基本保障；同时提出可持续发展交通运输的内涵和交通运输可持续发 展的主要途径，分析可持续发展交通与环境协调发展的政策及措施；并进一步探 讨我省交通可持续发展的措旖。 关键词：交通运输；环境污染；噪声预测；控制措施；可持续发展的交通； a b s t r a c t t h i sp a p e rm a k e sc l e a rt h ee n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ns t a t u sq u oo fo u rc o u l l t r y ，a n d e d u c e st h er e s u l to ft h a tt r a m ct r a n s p o r t a t i o na l m o s th a sr e l a t i o n s h i pw i t ha 1 1 e v i r o n m e n t a ld r o b l e m s i ti n t r o d u c e st h ee n v i r o n m e n t a le f f 色c ta n dh a z a r do ft r a m c t r a n s p o r t a t i o ni ni n f r a s t r u c t u r ec o n s t r u c t i o n ，r u n n i n g ，a n dm a i n t e n a n c ew h i c hi n c l u d e p o l l u t i o no nw a t e rb o d y ，a t m o s p h e r ea n ds o l i dw a s t e ，n o i s eh a z a r d ，z o o l o g i c a ld e s t r o y a n ds oo n ，a n dt h ee f k c ta n dh a z a r do fs e c o n d a r yp o l l u t i o no ne n v i r o n m e n tc a u s e db y t r a m ct r a l l s p o r t a t i o n i ta l s os t a t e st h es o u r c e ，c l a s s m c a t i o na n dc h a r a c t e r i s t i co f t r a m ct r a n s p o r t a t i o nn o i s e ，e n v i r o n m e t a lp o l l u t i o nf r o mt r a f n ct r a n s p o r t a t i o nn o i s e ， a n db a di n f l u e n c ea n ds e r i o u sh a z a r do nh u m a n sh e a l t ha n dl i v i n gq u a l i t yf o mn o i s e t h i sp a p e re m p h a t i c a l l yd i s c u s s e st h ee f 传c to nh u m a n sh e a l t ha n dt h eh a z a r d so n e n v i r o n m e n tf r o mt r a m ct r a n s p o r t a t i o nn o i s e - r o a dt r a n s p o r t a t i o nn o i s ea n dr a i l r o a d t r a n s p o r t a t i o n n o i s e i t a n a l y z e st h em a i nc o n t r 0 1t e c h n o l o g i e so ft r a f n cn o i s e t h r o u g hm o n i t o r i n gt h et r a m cn o i s ed i s t r i b u t i o no fa s e c t i o no fs h a o s h a ns 叫t hr o a d o fc h a n g s h aa n dt h er a i l r o a dn o i s ed i s t r i b u t i o no fn a n b i a n z us t a t i o no fh u a i h u a ，t h e a u t h o ra n a l v z e st h en o i s el e v e ld i s t r i b u t i o ns t a t u so fm a i nt r a f n ct r u n kl i n ea n de f f e c t s c o p ea n de x t e mo fd i f f 色r e n tk i n d so ft r a f f i ct r a n s p o r t a t i o nn o i s e a l s o ，t h r o u g h p r e d i c t i n gn o i s ep r o t e c t i o nd i s t a n c eo nb o t hs i d e so ft r a m ct r u n kl i n e ，t h e a u t h o r p r e s e n t sp u r p o s e f u l l y s o m e p r o p o s i t i o n a l m e a s u r e m e n t st o c o n t r o lt r a f n c t r a n s p o n a t i o nn o i s eo nt h e s es e c t i o n s f i n a l l y ， f r o mt h ev i e wo f r e l a t i o n s h i p b e t w e e nt r a m c 打a n s p o r t a t i o n a n d e n v i r o n m e n t a lp o l l u t i o ni no u rc o u n t r y ，t h ep a p e rd i s c u s s e st h eo u to fl i n eb e t w e e n t r a n s p o r t a t i o nd e v e l o p m e m a n dr e s o u r c eu t i l i z a t i o n ，a n ds e r i o u se n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n 厅o mt r a f 氍ct r a n s p o r t a t i o na n ds oo n b e c a u s eo fm o r ea n dm o r ep e o p l e s c o n c e r n so ne n v i r o n m e n t a lp r o b l e mo fu f b a nt r a f n c ， s u s t a i n a b i l i t y o fr e s o u r c e ， e n v i r o n m e n t a la n ds o c i a ls y s t e mb e c o m eb a s i cc o n d i t i o no ns o c i a le c o n o m i c d e v e l o p m e n t h e n c e ，t h ec o n c e p to fs u s t a j 加b l ed e v e l o p i n gt r a 舾c i sp u tf o r w a r d t h i sp 印e rd 印i c t st h a ts u s t a i n a b l ed e v e l o p i n gt f a m ci sa nu f g e n td e m a n df o r 也e s o c i e t y ，a n di sb a s i cg u a r a n t e ef f o me n v i r o n m e n tf o rt h ec a p a c i t i e so fe c o n o m i c sa n d t 】a m cd e v e l o p m e n t m e a n w h i l e ，i tp f e s e n t st h em e a n i n g so fs u s t a i n a b l ed e v e l o p i n g t r a m ct r a n s p o r t a t i o na n dt h em a i na p p r o a c h e so fs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n to ft r a f n c t 1 a n s p o r t a t i o n ，a n da n a l y z e st h ec o o r d i n a t i v ed e v e l o p i n gp o l i c i e sa n dm e a s u r e m e n t s u t b e t w e e ns u s t a i n a b l ed e v c l o p i n gt f a m c 柚de n v i r o n m e n t i tf u n h e fd i s c u s s e st h e m e a s u r e m e n t so ft r a f n cs u s t a i n a b l ed e v e l o p m e n ti nh u n a np v i n c e k e yw o r d s ：t f a f n ct r a n s p o r t a t i o n ；e n v i f o n m e m a lp o l l u t i o n ；n o i s ep r e d i c t i o n ；c o n t r o l m e a 8 u f e m e m ；s u s t a i n a b l ed e v e j o p i n gt f a f f i c 插图索弓l 图1 1 我国二氧化硫控制区内城市二氧化硫浓度达标比例。2 图1 2 我国酸雨控制区内城市二氧化硫浓度变化情况3 图1 3 我国城市区域噪声环境质量分布情况4 图1 4 我国城市区域噪声达标情况4 图1 5 交通运输排放污染物占大气污染物的百分比8 图1 6 我国交通噪声分布情况一1 4 图3 1长沙市各类噪声分布情况2 4 图4 1声屏障前等效a 声级随距离的变化4 0 图4 2 声屏障后等效a 声级随距离的变化。4 l v 珊 附表索引 表1 1我国两控区城市二氧化硫浓度达标情况2 表1 2 路面径流水质7 表1 3公路服务区生活污水水质7 表1 4 洗车废水水质，7 表1 5 我国部分城市道路大气污染物浓度9 表1 6 不同浓度一氧化碳对人体健康的影响9 表2 1 工业企业噪声卫生标准( 试行草案) 一1 8 表2 2 城市区域环境噪声标准一1 8 表2 3 机动车辆允许噪声标准1 9 表2 4 噪声对交谈的影响2 0 表3 12 0 0 2 年1 0 月9 日韶山南路某路段交通噪声监测记录2 5 表3 22 0 0 3 年1 1 月2 日韶山南路某路段交通噪声监测记录2 6 表3 32 0 0 4 年1 0 月2 1 日韶山南路某路段交通噪声监测记录2 7 表3 4 机动车辆分类2 9 表3 5 路面纵坡噪声级修正值3 1 表3 6 常规路面修正值。3 1 表3 7 建筑物噪声衰减量估算值3 2 表4 1车辆行驶噪声随距离衰减变化分布一3 8 表4 2 背景噪声随距离衰减变化分布一3 9 表5 1 可持续发展交通的环境标准5 i 表5 2 不同国家公路交通噪声排放量标准5 2 第l 章绪论 交通运输是国民经济发展的动脉，它把国民经济各个部门和各个地区连接起 来。在社会物质财富的生产和分配过程中，在广大人民的生活中起着极为重要的 作用，马克思称它为物质生产的第四部门。在建设新的更美好的生活方面，交通 运输对一个地区的地理、工业，商业、社会和政治组织等方面将起更大的作用。 同时，交通运输与环境的关系十分密切，它造成空气污染、水质污染、地表 水土和植被等的破坏，这些问题影响人们的日常生活和工作环境，危害人体健康。 尤其近年来，新的问题，诸如能源供应、噪声污染、交通阻塞、停车场不足等引 起了世界各国的普遍重视和关切。现阶段交通发展应当符合国家确定的可持续发 展战略，支持社会经济发展，满足居民不断增长的交通需要，同时也应有利于环 境状况的改善。社会经济发展，需要安全、高效、清洁、经济的交通运输系统： 居民生活质量的提高，需要安全、方便、舒适、快捷、低价的交通服务；环境的 改善需要有利于环境改善的交通政策；交通发展目标必须与社会经济发展目标行 协调，与环境可持续发展目标相一致。因此了解交通运输对环境的影响，从环境 的角度来研究交通运输的合理对策，协调好交通发展与环境保护的关系，与社会 经济发展的关系，具有十分重要的意义。 1 1 交通运输与环境 1 1 1 我国环境污染现状 1 9 7 8 年后，我国出现了经济建设的高潮，2 0 年经济快速增长的代价是全国一 些地区的环境遭受了一次缓慢但全面持续的破坏。在2 0 世纪，世界十大空气污染 城市有一半在中国，如太原、北京、沈阳、上海、兰州等；“三河、三湖、两控、 一海”的水体环境污染严重。三北防护林工程及长江中上游封山育林工程有待进一 步巩固等等。当前我国面临的环境问题主要表现在【2 1 ： 第一、大气环境不容乐观。2 0 0 4 年，二氧化硫排放量为2 2 5 4 9 万吨，居世 界第一位，两控区污染仍然非常严重。据专家测算，要满足全国大气的环境容量 要求，二氧化硫排放量要在现有基础上至少削减4 0 。机动车数量的迅速增加， 城市大气污染物由机动车辆排放的碳氢化合物、一氧化碳、氮氧化合物所占的比 重越来越大，在一些大城市机动车排放的氮氧化物己成为影响大气质量的首要污 染物。此外，烟尘排放量为1 0 9 5 o 万吨，工业粉尘排放量为9 0 4 8 万吨。大气污 染是中国目前第一大环境问题。我国两控区城市二氧化硫浓度达标情况如表1 1 所示f 3 1 。 表1 1我国两控区城市二氧化硫浓度达标情况 由表1 1 可知，我国二氧化硫控制区内各年度城市二氧化硫浓度达标情况如图 1 1 所示。 图1 i 我国二氧化硫控制区内城市二氧化硫浓度达标比例 表1 1 同时体现了我国酸雨控制区内各年度城市二氧化硫浓度变化情况，其 达标比例如图1 2 所示。 圈1 2 我国酸甬控制区内城市二氧化硫浓度变化情况 第二、水环境污染问题。2 0 0 4 年七大水系的4 1 2 个水质监测断面中，i 类、v 类和劣v 类水质的断面比例分别为：4 1 8 、3 0 3 和2 7 9 ，七大水 系总体水质与上年基本持平，珠江、长江水质较好，辽河、淮河、黄河、松花江 水质较差，海河水质差。主要污染指标为氨氮、五日生化需氧量、高锰酸盐指数 和石油类。2 0 0 4 年度中国七大水系的污染程度由重到轻依次是：海河、辽河、淮 河、黄河、松花江、长江、珠江。全国有3 6 的城市河段为劣v 类水质，丧失使 用功能。大型淡水湖泊( 水库) 和城市湖泊水质普遍较差，7 5 以上的湖泊富营 养化加剧，主要由氮、磷污染引起。 第三、垃圾处理问题。中国全国工业固体废物年产生量达8 2 亿吨，综合利 用率约4 6 。全国城市生活垃圾年产生量为i 4 亿吨，达到无害化处理要求的不 到l o 。塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延全国各地。 第四，声环境。我国在监测的3 2 8 个市( 镇) 中，区域声环境质量好、较好、 轻度污染、中度污染和重度污染的城市分别占5 2 、5 7 1 、3 4 6 、2 9 和o 3 。 道路交通声环境质量好、较好、轻度污染、中度污染和重度污染的城市分别占 5 0 9 、3 3 2 ，9 8 、4 3 和1 8 。 我国城市区域噪声环境质量和城市道路交通噪声环境质量分布情况分别如图 1 3 所示和图1 4 所示。 交通运输与噪声控制技术研究 图1 3 我国城市区域噪声环境质量分布情况 由图1 3 可知，我国城市道路交通声环境质量中，中度污染和重度污染的城 市分别占2 9 和o 3 。 图1 4 我国城市区域噪声达标情况 由图1 4 可知，我国城市区域声环境质量中，中度污染和重度污染的城市分 别占4 3 和1 8 。所以，交通噪声对城市声环境的贡献大，交通噪声污染严重。 第五、土地荒漠化和水土流失问题。目前，中国国土上的荒漠化土地已占国 土陆地总面积的2 7 3 ，而且，荒漠化面积还以每年2 4 6 0 平方公里的速度增长。 中国每年遭受的强沙尘暴天气由5 0 年代的5 次增加到了9 0 年代的2 3 次。土地沙 化造成了内蒙古一些地区的居民被迫迁移他乡。中国全国每年流失的土壤总量达 5 0 多亿吨，每年流失的土壤养分为4 0 0 0 万吨标准化肥( 相当于全国一年的化肥 使用量) 。自1 9 4 9 年以来，中国水土流失毁掉的耕地总量达4 0 0 0 万亩，这对中国 的农业是极大损失。 第六、生物多样性破坏问题。中国是生物多样性破坏较严重的国家，高等植 物中濒危或接近濒危的物种达4 0 0 0 - 5 0 0 0 种，约占中国拥有的物种总数的1 5 2 0 ，高于世界l o 1 5 的平均水平。在联合国国际濒危物种贸易公约列 硕士学位论文 出的6 4 0 种世界濒危物种中，中国有1 5 6 种，约占总数的l ，4 。中国滥捕乱杀野 生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重，屡禁不止。 纵观以上主要环境问题，不难看出，交通运输几乎与所有的环境问题都有关 联。交通运输的事故、车辆捧放的噪声和道路建设过程对资源及自然生态系统的 破坏等都是构成环境问题的直接原因。 1 1 2 道路交通产生的环境污染 交通运输发展，可以促进社会经济的发展，使经济实力加强。随着我国经济 的日益发展和基本建设速度的加快，交通运输建设也取得了快速发展。但由此带 来的环境污染问题也日益突出，对城市结构和生活环境的破坏；市内交通占地的 拓宽，用地无限制蔓延；交通拥挤、事故频繁，合乎人性的城市生活环境已不复 存在。在西方发达国家中，汽车排出的污染物占大气污染物总量的6 0 以上、交 通噪声占城市环境噪声的7 0 以上，汽车能源消耗约占各种运输方式能源消耗的 7 0 8 0 ，占石油消耗量的4 0 7 0 【4 1 。交通运输业发展带来的日益严重的环 境问题，已为人们所日益瞩目。其污染主要表现在以下几方面： 1 1 2 1 公路建设对环境的污染 l 公路路面铺盖中的沥青烟雾 公路施工过程中，要占用土地，改变生态环境，影响生物多样性。还会对大 气、水体、社会生活环境造成严重污染和不利影响。首先是沥青路面铺盖中的沥 青烟雾等大气污染物。沥青是由蒸馏后的原油制成的固体或半固体材料，主要用 于路面和屋顶铺盖以及用在沥青基屋顶油漆中，施工温度一般可达1 2 0 1 6 0 【卯，此时沥青释放出含有二恶英等有害成分的有毒烟雾，能致癌和引发呼吸 道疾病，同时释放出灰分和蜡等。其中煤焦油沥青毒性最大，直接接触受到阳光 照射的沥青易产生过敏，接触了它的尘粉或烟雾易造成中毒。据国家职业安全和 健康研究所2 0 0 0 年1 2 月一篇题为职业沥青暴露的健康影响1 6 】的危害性分析 报告中称有足够的证据证明许多急性下呼吸道症状与沥青烟雾有关，而且研究工 作还在继续，以进一步明确这一相关性。研究人员还建议，对沥青暴露与包括肺 癌在内的几种慢性病之间的关联进行进一步的研究。另一方面，公路施工期问产 生的扬尘对环境的污染。 其次，公路交通建设对动植物的影响。对动物来讲，公路是一道屏障，起着 分离与阻隔作用，使动物活动范围受到限制，生态环境岛屿化，生存在其中的生 物将变得脆弱，并有可能发生种内分化，因此公路阻隔效应对动物的潜在影响非 常大。公路建设还对生态破坏严重，在建设过程中产生大量的水土流失，在下游 的地表河流、湖泊中沉积，使河流水文条件发生变化，生物的生存环境变化，导 交通运输与噪声控制技术研究 致一些生物消失；施工中大量的弃渣对生长在公路两侧的动植物的活动场所产生 影响。公路建设对地表植物有破坏作用，公路工程永久性征用土地，使沿线的地 表植物遭受损失或损坏；施工期临时用地，包括旌工便道、拌和场、施工棚、预 制场等损坏地表植被；取、弃土石方作业，使原有地表植被遭到破坏。 最后，交通运输基础设施建设对土壤和土壤侵蚀影响也不容忽视。这是由于 建设公路、铁路、港口、机场、车站等要占用大量的土地和建设中丢弃废土、废 渣所致。道路会改变地表水和地下水的水流和水质，有时会导致洪水、水土流失、 淤泥的增加或地下水的枯竭。这些变化也会随之产生对自然植被和野生动物以及 人类活动的影响。这会影响到排水系统的形式和地下水，对水系统的影响完全可 能大大超出道路临近区域的范围。据调查资料显示，在长江中下游地区，由于公 路建设，每年新增水土流失量达到5 0 0 0 万吨，仅四川省，每年因公路建设新增水 土流失2 6 7 8 万吨。 2 公路运输中的环境污染 公路营运阶段会产生大量废水、废气、垃圾、噪声污染，运输中可能会存在 有毒化学品物质因翻车外泄造成环境污染事故。首先，公路运输中油污染危害不 容忽视，它易引起二次污染。在公路运输中，车辆使用的柴油、汽油、润滑油洒 入沥青路面，造成路面打滑，诱发交通事故，严重损坏路面，同时破坏沥青质。 汽油、柴油、机油是有机溶剂，对沥青有很强的溶解作用，沥青溶化造成路面沥 青混合料的剥离和松散破坏，降低路面使用寿命。同时来来往往的车辆车轮携带 到污染区以外，增加了污染面积【7 1 。一旦到了梅雨季节，未清除干净的废机油随 着雨水流入鱼塘、耕地或排入河流，极易引起二次污染【8 1 。如富营养化、土壤贫 瘠化等，造成农作物产量下降。 其次，公路运营过程中施工场地地表径流和路面径流的污染严重。公路运营 地表径流所含污染物以泥沙颗粒物为主，对地表水体的污染主要是：造成水质浑 浊，降低水的透明度；固体物质大量沉积于河底，会改变原有底栖生物的生境， 对水生生物造成危害；公路运营过程中含有大量泥沙颗粒物的地表径流排入水体， 还会影响河流水文条件，降低河流泄洪能力。路面径流所含污染物与车辆运输及 周围环境状况有关，污染物来源于车辆排气、车辆部件磨损、路面磨损、运输物 洒落及大气降尘，主要成分为无机固体物质、有机物、重金属和无机盐等，可生 物降解性较小【9 1 。高速公路路面径流所含污染物浓度如表1 2 所示【1 0 】。 硕士学位论文 表1 2 路面径流水质 由表1 2 可知，路面径流污染物s s 、c o d 、总铅等浓度都严重超标。一般而 言，城市道路路面径流所含污染物的量高于高速公路路面径流，因此运营对水环 境污染严重。 公路服务区，收费站，管理区和车站排水包括生活污水和洗车、机修等车间 排放的生产污水。其生活污水水水质如表l ，3 所示m l 。 表1 3 公路服务区生活污水水质 公路附属设施中的洗车场废水包括洗车废水和车辆维修站排水，排放的污染 物主要是s s 、c o d 和石油类，其污染物浓度如表1 4 所示e 1 2 1 。 表1 4 洗车废水水质 由表1 3 和1 4 可知，公路营运阶段期洗车和修车废水排放水质均不能达到 标准的要求。 交通运输与噪声控制技术研究 交通运输系统产生的排放物既会污染水源，也会通过排水系统，导致土壤的 酸化以及其他形式的土壤污染。再次，运输过程中的泄漏、生活垃圾抛散都会造 成水污染。目前每年排入海洋的油类达数百万吨，其中通过河流排入的约5 0 0 万 吨，船舶排放5 0 1 0 0 万吨，极大地污染了水质【1 3 】。 再次，公路运营期间车辆交通排放的大气污染物。公路运输汽车排放的污染 物有二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氮氧化物、碳氢化物、二氧化硫、颗粒( 铅 化物、黑烟、油雾) 、臭气( 甲醛、丙烯醛) 等8 0 多种【l4 1 ，其中汽车交通排放的 污染物一氧化碳、碳氢化物和氮氧化物的分担率均超过5 0 ，已成为城市大气污染 物的主要来源。一氧化碳是汽车排放中浓度最大的有害成分，在发展中国家中， 5 3 的一氧化碳来自交通运输，4 6 来自于住宅及商业【l5 1 。运输是许多有害气体 的主要来源之一。在经济合作和发展组织( o e c d ) 的成员国中，运输排放占所 有一氧化碳排放的7 5 ，所有氮氧化物排放的4 8 ，所有碳氢化物排放的4 0 ， 还是铅排放的主要来源，1 3 的粒子排放和3 的二氧化硫的排放也是运输造成的 【l6 1 。近年来，氮氧化物排放在许多国家增加，但碳氢化物和二氧化硫的排放已受 到控制而稍有减少。交通工具特别是汽油发动机车辆燃烧石油，释放的有害气体 污染大气环境，排放的铅对大气污染分担率达8 9 9 0 。交通运输活动对大气 环境污染的贡献如图1 5 所示。在美国和日本，约9 5 9 9 的一氧化碳来自汽 车的排放【l ”。在我国5 0 0 多个城市中，空气质量符合一级标准的仅有l 左右， 大部分处于2 3 级标准【l 引。汽车行驶中排放的汽车尾气对大气环境的污染，含 铅汽油排放的铅粒逐渐沉积在公路两侧的土地中，长此以往，引起土壤铅污染等。 我国部分城市道路大气污染物浓度如表1 5 所示【l 引。 图1 5 交通运输排放污染物占大气污染物的百分比 岳 硕士学位论文 表1 5 我国部分城市道路大气污染物浓度 由表1 5 可知，汽车排放的一氧化碳和氮氧化物等对人体健康造成危害，一 氧化碳使人体血液的输氧能力大大降低，使心脏和大脑等重要器官严重缺氧，引 起头晕、恶心和头痛等症状，严重时会使心血管工作困难，使人死亡。不同浓度 一氧化碳对人体健康的影响如表1 6 所示。 表1 6 不同浓度一氧化碳对人体健康的影响 一氧化碳浓度( 裙扔3 ) 对人体健康的影响 5 l o 3 0 4 0 1 2 0 2 5 0 5 0 0 3 0 0 0 对呼吸道患者有影响 接触8 h ，视力及神经机能出现障碍，血液中一氧化碳 h b = 5 接触8 h 。出现气喘 接触l h 。中毒，血液中一氧化碳h b l o 接触2 h ，头痛，血液中一氧化碳h b = 4 0 接触2 h ，剧烈心痛、眼花，虚脱 接触3 0 m i n 即死亡 一般来讲，煤的燃烧是二氧化碳增多的主要因素，但随着汽车数量的增加， 石油消耗量会有很大增长。二氧化碳的排放量急剧增加。因而应重视降低汽车油 耗，以减少流动源造成二氧化碳的增加对温室效应的影响。 最后，公路运输中噪声污染是目前公路营运期最为严重的污染。公路交通噪 声主要是车辆运行过程中产生的噪声。车辆在运行过程中受到内燃机和机械传动 机构的影响以及来自路面的冲击，所有的零部件都会产生振动和噪声，实际上车 辆是一个包括燃烧噪声、进气和排气噪声、风扇运转噪声、机械噪声、轮胎噪声、 交通运输与噪声控制技术研究 车身噪声等的复杂噪声源。公路交通车辆噪声就是这六种噪声源综合作用的结果 口0 1 。它直接威胁着人们的身体健康和精神状态，公众对控制噪声的呼声越来越强 烈。 交通运输噪声在城市区域、有过境交通的城镇以及运输站场的周围附近是一 个特殊的环境问题，道路交通是最广泛的环境噪声源，也是在户内能够听到的最 普通的户外噪音来源。列车运行的噪声和城市汽车行走时产生的噪声已使得周围 的居民受到严重的噪音污染，有些居住在车站、路边的入因此患病，极大地危害 了人类的健康。德国的一项研究发现【7 1 ，6 5 的人口受到道路交通噪音的影响， 包括2 5 受到严重影响。这个数字是受工业噪音影响人数的三倍。 总之，公路交通排放的汽车废气、交通噪声、路面雨天径流以及危险品运输 的交通事故给公路两侧环境质量带来严重影响，这种影响不仅表现在人类活动区 域的环境质量下降，而且使公路两侧的自然生态系统中生物的生存环境质量下降， 进而影响生态系统的稳定f 2 1 _ 2 2 1 。 3 路面维护中的废渣污染 随着城市道路建设的发展，旧路的改扩建工程越来越多，而旧路上清除下来 的沥青混凝土又是不可降解的，在资源浪费的同时，又对环境造成污染。目前， 中国每年养护维修沥青路面产生的旧沥青混凝土约2 0 0 万吨，其中有5 ( 约l d 万吨) 是沥青。沥青混凝土的主要成分是碎石、粗砂、石粉和沥青，沥青原浆是 石油的副产品，资源十分有限，我国每年要进口数万吨到数十万吨的沥青原浆， 碎石、粗砂等普通材料在大城市周边采集也已并非易事。这些废旧沥青混凝土全 部被当作渣土遗弃了，造成资源的巨大浪费和环境的严重污染。 1 1 2 2 铁路交通对环境的污染 据铁道部统计资料表明，民航、公路、铁路的单位运输量平均能耗之比约为 1 1 ：8 ：1 ，铁路是最节约能源的交通运输方式。发展铁路运输对于改善我国交通 运输业的能源消费结构将起到积极的推动作用。随着可持续发展战略在世界范围 内的实施，一度被视为夕阳产业的铁路走向全面复苏。重载和高速铁路技术发展 的拉动作用，使人们开始重新认识和重视铁路。铁路在可持续发展战略中的重要 地位和作用，已成为许多国家的共识。 铁路交通对环境的污染与公路交通环境污染类似，主要表现在： 铁路基础建设不可避免地占用土地，穿过森林、跨越河流、湖泊和穿越各种 生态系统，其中会涉及一些特殊的、敏感的生态目标或环境要素，并对这些自然 生态系统或自然资源产生不利影响。铁路建设中的环境污染问题主要有自然环境 和生态平衡的破坏，大气污染物、污水的排放和固体废物如大量的土、石、弃碴 的堆放等：同时铁路修建需占用大量土地资源，尤其是不可避免的占用农用地； 铁路干线两侧的水土流失、自然景观的破坏严重特别是在推进西部大开发的战 略中，西部铁路的建设将面i 晦生态环境恶劣、水土流失严重及荒漠化地区它们对环 境的危害范围广、程度深、时间长，相对难以恢复。 目前我国铁路运输系统主要污染源是机车车辆检修工业含油污水；客车、货 车和大型客站洗刷和卧具洗涤的生活污水和危险品的处置问题；工业锅炉、窑炉 排放的烟尘、二氧化硫控制；铁路快餐盒的“白色污染”及铁路流动污染源沿线垃 圾污染和异味等。铁路货物运输过程中的环境污染包括危险货物在铁路运输中有 时会发生散落、泄漏，对环境造成污染；铁路散装货场、储煤场装卸作业及煤炭、 建材等散装货物的装卸、储存、运输过程中存在的严重扬尘污染问题；铁路运行 噪声特别是提速、高速、重载列车行驶、鸣笛、减速、碰撞的噪声污染和电气化 铁路对电磁敏感设施和居民电视收看影响已成为敏感的环境问题等。铁路沿线的 环境面貌对铁路沿线附近的居民区，学校、医院、机关事业单位、公园等有一定 程度的影响。对青藏铁路沿线两侧采集的土壤样品进行重金属含量测定分析，铁 路运输还造成铁路两侧土壤一定程度的重金属污染1 2 3 1 。 铁路维护过程中的环境问题丢弃废土、废渣、重金属污染物所致，对土壤环 境的影响较大，而且严重影响景观。 1 1 3 可持续发展的交通 交通运输业是国民经济的重要基础产业，是改善和提高人民生活质量的必不 可少的条件，它推动国民经济与社会的迸一步发展。在我国，公路运输的主体地 位更加突出，铁路运输竞争力也逐步增强。 我国是典型的大陆型国家，由于资源分布和工业布局的不平衡，形成了由北 向南、自西向东的大宗货物流向带和以能源、冶金材料、粮食等大宗物资为主的 运输格局，需要依靠铁路这种大容量、具有中长距离运输优势的陆上运输工具， 来作为大跨度的经济联系纽带。目前铁路大宗货物的运输量占全社会货物运输总 量的6 0 以上，对保证全国范围内的有效供给和国民经济的正常运行发挥着关键 性作用。 公路是交通运输业的主要基础设施，公路运输是最主要的运输方式，在国民 经济运行中起着重要的作用。2 0 0 0 年公路网规模达到1 2 5 万公里，到2 0 1 0 年达 1 5 0 1 7 0 万公里，以适应国民经济发展的需要。公路建设行业是一个经济体的基 础产业，它不仅对国民经济的发展起至关重要的作用，还带动着一大批其它产业 的发展。 改革开放2 0 多年来，我国交通事业发生了历史性的巨变。日前，交通已不再 是制约我国经济发展的“瓶颈”。而成为拉动国民经济快速发展的主要力量。“城市 间交通与环境研讨会”上曾提出，近期五种交通运输的目标分别为：公路要建设“五 纵七横”国道主干线；水运要疏浚“三横一纵”通道；铁路要建设“八纵八横”路网主 骨架；航空要完善三大枢纽机场，六大地区枢纽机场及2 2 个干线机场；管道要新 建输送油、气管2 万多千米，使输送管道里程增加一倍【2 4 1 。根据交通部规划，到 2 0 1 0 年，公路总里程要达到2 1 0 万至2 3 0 万公里，全面建成”五纵七横”国道主干 线，目前人口在2 0 万以上的城市高速公路连接率将达到9 0 ，高速公路总里程 达到5 万公里。 由此可知，中国的交通运输业将进入一个重要的综合运输的结构变革时期， 正加速向综合性、物流型、集约化、信息化和高速快捷的方向发展。笔者认为， 可持续发展的交通体系是实现中国的交通运输业的高速发展的重要途径。 世界银行从经济财政、环境、社会的可持续发展三个角度来定义可持续发展 的交通，对传统的交通政策构思做出了调整。以此为依据，我们认为，交通可持 续发展的核心问题在于资源、环境和系统的可扩展性。即要求从观念上、技术上、 政策上协调出行需求、道路设施供应、城市环境质量与城市经济发展之间的相互 关系，最终形成这样一种体系：满足居民出行需要，同时对环境影响负作用最小； 随着居民出行需要的提高，交通系统弹性最大；同时为居民提供人性化的环境空 间。 可持续发展的道路交通综合系统将由政府管理子系统、基础设施子系统、科 学技术子系统、公众服务及参与子系统所构成。交通基础设施建设就是政府对可 持续发展发挥作用的一个重要方面，政府有责任为社会和经济发展的建立合理结 构和布局的基础，有责任确定正确的交通发展战略，同时交通设施又是政府的一 种很有效的宏观调控手段；基础设施子系统中除了传统的道路本体设施以外，交 通监控系统、交通信息系统、交通环境保护系统、自动收费系统、交通安全及事 故处理系统等均是其中重要的组成部分；科学技术子系统的目的是通过技术推广 和技术培训促进行业的技术进步；公众服务与参与子系统在道路交通综合系统中 占有不可替代的地位，交通需要公众密切参与，对公众服务包括信息服务、救援 服务、管理服务等。 在可持续发展战略指导下建立道路交通综合系统是一个包括“政府调控行为、 科学技术能力建设和社会公众参与”的复杂系统工程，这个工程注重处理好资源、 环境和发展的关系，使社会经济系统与交通系统协调发展。一方面，需要根据可 持续发展的要求制定交通发展战略及交通发展规划，使得解决交通问题的手段具 有长期有效性；另一方面，在其自身发展中，也必须处理好有效资源，首先是空 间和土地资源，与不断增长的交通需求之间的关系，从根本上解决交通供求关系 之间不平衡问题。此外，道路交通环境保护技术仍然是今后关注的热点，特别是 土地利用、城市体系结构与交通骨架相互配合，构成生态城市体系结构，是规划 工作中的研究重点为保证交通可持续发展的具体实现，最重要的控制发生源， 首先可以采取较少汽车排出的污染物质数量( 例如采用无铅汽油) # 第二可以以强 化排出气体管理规章为中心，促进汽车结构的改善# 第三利用交通控制系统保持 交通流的畅通，通过交通规则改善行驶状态；第四，促使私人汽车交通转向公共 交通系统，以及促进货运方式的合理化等交通总量控制手段；第五是改善道路结 构，确保环境设施带、绿化等缓冲区域等；最后必须确定可行的交通环境量化评 价指标，并以政策法规予以保障。 1 2 本论文的研究内容 中国是一个发展中国家，近年来交通系统在经济发展的推动下得到了很大的 改善，同时也给城市的生态环境质量造成了巨大的破坏。如北京市在非采暖期机 动车排放的污染物一氧化碳、氮氧化合物、碳氢化合物占大气污染物总量的6 0 以上，汽车排放的尾气成为北京市的主要大气污染源。交通运输噪声对环境的影 响也十分明显，群众对此反响强烈。噪声污染现已成为仅次于大气污染和水污染 的第三大城市公害。 据调查统计资料【2 外，我国许多城市噪声十分严重，交通高峰地带的噪声大都 在8 0d b ( a ) 以上，有的路段甚至超过9 0d b ( a ) ；城市交通噪声的平均等效声级小 于6 8 o d b ( a ) 的城市占5 0 8 ；等效声级在6 8 o 7 0 o d b ( a ) 的城市占3 5 7 ；等 效声级在7 0 o 7 2 o d b ( a ) 的城市占7 4 ；等效声级在7 2 o 7 4 o d b ( a ) 的城市占 4 4 ；等效声级在7 4 0 d b ( a ) 以上的城市占1 7 ，而一般情况下，为保持环境的 安静，室外街道上的日夜噪声应低于5 5d b ( a ) ，室内应低于4 5d b ( a ) ，如图1 6 所示。据不完全统计，2 0 0 4 年来环保部门受理的投诉事件中，噪声问题以6 0 左 右，跃居第一，且其中7 0 左右来源于交通运输噪声【2 们。就环境噪声而言，城市 道路和城市铁路噪声将成为环境治理的重点，因此交通运输噪声控制技术的研究 已成为近年来较为活跃的环境声学研究领域。 交通运输与噪声控制技术研究 图1 6 我国交通噪声分布情况 现在越来越多的人认识到噪声的危害。轻微的噪声会妨碍正常交谈、工作和 学习，使人心烦意乱，坐卧不安。强烈的噪声会使人血压升高，呼吸及心跳加速， 消化减慢，出现失眠、头昏、头痛、易怒、导致神经紧张、精神压抑。特高噪声 ( 1 4 0 分贝以上) 能使人心脏停止跳动而猝死。噪声对人体健康的危害主要包括 以下几个方面1 27 j ： 噪声对睡眠的危害：突然的噪声在4 0 分贝时，可使1 0 的人惊醒，达到6 0 分贝时，可使7 0 的人惊醒。 噪声对听力的危害：噪声可引起耳鸣、耳聋和听力损伤，超过5 5 分贝，人会 感到吵闹。长期接触8 5 分贝以上的噪声，4 0 年后耳聋发病率为2 l 。 噪声对生理的危害：噪声会引起人神经衰弱，心律不齐，血压升高，高噪声 环境下，会使一些女性的性机能紊乱，月经失调，孕妇流产率增高。 噪声对儿童的危害：噪声会妨碍儿童智力发育，吵闹环境中儿童智力发育比 安静环境中的儿童低2 0 。 因此本论文首先介绍交通运输对水体、大气、固体废物和噪声等方面的环境 污染和影响，重点阐述交通运输噪声的来源和特征，对环境的污染，对居民人体 健康和生活质量产生的危害。并通过实测长沙市韶山南路某路段交通噪声分布和 怀化南编组站铁路噪声分布情况，分析主要交通干线噪声级分布状况，预测其等 效声级随防护距离的衰减变化，并在此基础上提出了一套切实可行的环境保护方 案，对今后的交通基础建设提出了具体的环境保护建议。 由于中国的交通运输业将进入一个重要的综合运输体系高速发展的阶