中职教育-《交通调查与分析》课件：第十三章--交通环境保护调查(马超群-主编-人民交通出版社).pp

第十三章交通环境保护调查13.1概述13.2大气污染调查与分析13.3噪声污染调查与分析13.4振动污染调查与分析【教学目标】本章的教学内容主要包括：基本内容：道路交通污染种类，大气污染调查与分析，噪声污染调查与分析，振动污染调查与分析；重点：汽车排放污染物测试方法，噪声测量，振动测量；通过本章内容学习希望能够达到以下几个目标：掌握：汽车排放污染物测试方法，噪声测量方法，振动测量方法；理解：道路交通环境保护的重要性，道路交通污染的种类及危害；了解：我国道路交通环境状况。交通环境保护调查道路交通环境的概念1.环境的定义《中华人民共和国环境保护法》关于环境的定义“是指影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体”。由此可知，环境即是指人类环境或人类生存环境。环境保护法在给出环境定义的同时，指出法律规定的环境保护对象“包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”环境要素。2.道路交通环境环境保护法从法律角度给出了环境的定义，规定了环境保护的对象。由于道路（包括公路和城市道路）所具有穿越一切要素的特点，道路交通环境包括环境保护法所定义的所有环境要素。道路交通环境是与道路交通活动相关的影响人类生存和发展的各种自然和经过人工改造的自然因素的总和。目前，道路交通环境的影响主要划分为两类：(1)对社会环境的影响主要包括：社会的结合力；服务设施的可利用性；人口迁移和重新安置；就业、收入及商业活动；居住条件；地区发展和经济增长；资源的利用等。(2)对自然环境的影响主要包括：环境设计、美学和公路的历史价值；大气质量；噪声；振动；生态系统等。概述道路交通污染的种类道路交通环境污染是指与道路交通相关的人为活动向环境排放的某种物质和能量，使环境质量恶化的现象。主要包括以下几个方面。1.大气环境方面汽车排放的悬浮微粒（TSP）、CO、NOx、HC及SO2等有害气体对大气环境的污染，这些都是城市大气污染的主要来源。2.声环境方面道路交通对生态环境的影响主要表现为机动车加速、机件运转及车体颠簸等造成的噪声和振动，喇叭声、刹车声和轮胎与地面的摩擦声等。另外，在道路建设施工中，各种施工机械产生的噪声和振动。这些交通噪声对声环境的污染，是人类所受到声环境影响方面的最大噪声源。3.生态环境方面道路交通及道路建设使自然资源遭受损失，对自然资源的破坏包括：土地占用、人为隔离、植被破坏、水污染、水土流失和动植物影响等。这些最终都将影响生态系统的平衡，即造成生态破坏。4.社会环境方面道路交通对环境的正面影响主要是改善了社会环境，但另一方面对社会环境也带来了一些负面影响，如征地拆迁、行政区划的改变，人们生活、生产通道的割断和改变，历史文物的破坏等。概述交通环境保护所谓环境保护，就是防止自然界和人类对环境的破坏，而这种破坏是与工业、农业、交通运输等活动分不开的。在公路交通方面，为加强交通建设项目环境保护管理，预防交通建设项目对环境造成不良影响，促进交通事业可持续发展，在2003年，交通部结合交通建设实际，根据《中华人民共和国环境影响评价法》、《建设项目环境保护管理条例》，制定了《交通建设项目环境保护管理办法》。这使得交通建设项目的环境保护有法可依。交通环境保护任务主要包括两个方面：①防止环境污染；②合理利用自然资源，防止生态破坏。概述大气污染调查与分析1.大气污染的概念大气污染是指大气中一些物质的含量达到有害的程度，以致破坏人类和生态系统的正常生存和发展，对人体、生态和材料造成危害的现象。2.大气污染的来源造成大气污染的物质，主要是人类活动的结果，如工业的发展，城市人口的增加，交通运输等活动使大气加入了各种各样的有害气体和烟尘，造成了大气污染。大气污染物质的来源可分为天然污染源和人为污染源。3.大气污染的类型大气污染按照污染物的性质可划分为两类：(1)还原型（煤炭型）常发生在以使用煤炭和石油为燃料的地区。主要污染物是SO2、CO和TSP。(2)氧化型（汽车尾气型）氧化型大多发生在以使用石油为燃料的地区，污染物的主要来源是汽车尾气排放、燃油锅炉以及石油化工生产。大气污染调查与分析道路交通大气污染的危害汽车排放的污染物有CO、NOx、HC和TSP等，它们对人体健康造成直接危害。汽车排出的CO2虽对人体健康无害，但它会造成温室效应，影响人类的生存环境。CO是含碳物质不完全燃烧的产物，会使人体血液的输氧能力大大下降，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，轻度时使中枢神经系统受损，慢性中毒严重时心血冠工作困难，使人死亡。NOx是燃烧过程形成的多种氮氧化合物，是NO、NO2、N2O3、N2O5等的总称。NO是无色无味气体，只有轻度刺激性，毒性不大，高浓度时会造成中枢神经系统有轻度障碍。NO2是一种棕红色强刺激性有毒气体，能和血液中的血红蛋白结合，使血液输送氧的能力下降，对心脏、肝、肾都会有影响。HC也称烃，在化学上的定义是指由碳和氢组成的化学物质，但在研究空气质量方面，通常将HC所含的范围扩大到各种包括各种挥发性有机物在内的物质。在存在紫外线照射时，大气（对流层）中的非甲烷碳氢及NOx与氧反应形成臭氧，所形成的臭氧对人体和环境都是有害的。HC和NOx一样，也是生成光化学烟雾的参与物。光化学烟雾是指HC和NOx在强光照射下生成含有臭氧（O3）、甲醛、丙烯醛和过氧酰基硝酸盐（PAN）等的一种浅蓝色、具有强刺激性的有害气体。SO2是燃料中的硫分在燃烧过程中的主要氧化产物。在大气环境中可与氧反应形成SO3。SO2和SO3与湿空气反应可形成亚硫酸（H2SO3）和硫酸（H2SO4），以酸雨形式落于地表。颗粒物对人体健康的危害和颗粒的大小及其组成有关。颗粒愈小，悬浮在空气中的时间愈长，进入人体肺部后停滞在肺部及支气管中的比例愈大，危害愈大。其中铅化物对人体健康危害极大。大气污染调查与分析环境空气质量标准及汽车排放污染物测试方法——环境空气质量标准在2012年公布了新的《环境空气质量标准》（GB3095-2012）。该标准将环境空气功能区分为二类：一类区为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的区域；二类区为居住区、商业交通居民混合区、文化区、工业区和农村地区。一类区适用一级浓度限值，二类区适用二级浓度限值。一、二类环境空气功能区质量要求如表13-1所示。这个标准作为大气污染的评价依据，是检查交通排放物是否造成污染、是否进行控制的标准，也是制定汽车排放污染物标准的准则。大气污染调查与分析环境空气质量标准及汽车排放污染物测试方法——汽车排放污染物测试方法汽车排放污染物测试方法车辆工况试验法怠速法柴油机烟度测试法燃油蒸发物测试法发动机台架工况试验法大气污染调查与分析环境空气质量标准及汽车排放污染物测试方法——汽车排放污染物标准我国现行的汽车排放标准仅相当于国外20世纪70年代末期水平，比现在美国的标准宽了3~15倍，比日本宽10~20倍；而且国外的排放标准通常1~3年修改一次，逐步加严，我国的排放标准则是“十年一贯制”，修改更新的速度要慢得多。目前我国按法定程序制定的现行国家机动车污染物排放标准主要有：噪声污染调查与分析1.噪声的概念噪声最经常和最简单的定义是不需要的声音，泛指一切频率混杂、呆板、凌乱，对人们的生活、工作、学习和健康有妨碍的声音。噪声是声音的一种，具有声音的一切特性。环境噪声是户外各种噪声的总称。按照声源类别可将环境噪声分为交通噪声、工业噪声、施工噪声、生活噪声及其他噪声5种。道路交通噪声与车流量、车型、车速、路况等有密切的关系，在一天中是随机变化的，是一种变化范围很宽的随机噪声。许多国家的研究结果表明，城市环境噪声的50%~70%来自道路交通噪声，它主要来源于行驶车辆发动机产生的声音、排气管产生的声音、车辆各零部件振动产生的声音以及车胎与路面摩擦产生的声音。2.噪声的计量(1)计量声音的物理量计量声音的物理量主要有声功率、声强和声压等。声功率是指声源在单位时间内辐射的总声能量，常用W表示，单位为瓦（W）。声强是指声场中在垂直声波传播方向上，单位时间内通过单位面积的声能，常用I表示，单位为瓦/米2（W/m2）。声压是指声波在某一瞬时某种介质中的压强相对于无声波时压强的改变量，记为P(t)，单位是帕（Pa），1帕＝1N/m2。噪声污染调查与分析(2)声压级、声强级及声功率级用分贝来表示声功率、声强和声压，就可以大大缩小这个数量级。分贝（dB）是表示两个量Q和Qre相对关系的单位，其关系式为：分贝(Q)＝10lg(Q/Qre)(13-1)式中：Qre——参考量。在环境噪声中，以分贝表示声功率、声强和声压分别称为声功率级、声强级和声压级。它们的定义分别为：声功率级：(13-2)这里，W是声源发出的声功率，参考声功率是：Wre=10-12W。声强级：(13-3)这里，I是声强，参考声强是：Ire=10-12W/m2。声压级的定义与声功率级和声强级相似，不过声压级在表达式中用的是声压的平方。声压级的定义为：，即是(13-4)这里，P是声压，参考声压为Pre=2×10-5Pa。在许多环境噪声控制问题中，我们关心的是多个声源的噪声在某点上的总和。我们首先只能把声强相加（或声压相加），然后在换成分贝数。两个声源联合作用的声压级是：。如果多个声源相互作用，可用类似的方法求出。rereIIILlg1022lg10rePPpLrePPpLlg20）（＝总总2222122lg10lg10rerePPppPpL噪声污染调查与分析3.噪声的主观评价(1)A声级根据听觉特性，在声学测量仪器中，设置有“A计权网络”，使接收的噪声在低频有较大的衰减，而高频不衰减甚至稍有放大。这样，A网络测得的噪声值较接近人耳的感觉，其测得值的单位称为A声级（LA）。A声级能较好地反映出人们对噪声吵闹的主观感觉，它几乎成为一切噪声评价的基本值。(2)等效连续A声级在声场内的一定点位上，将某一段时间内连续暴露的不同A声级变化，用能量平均的方法以A声级表示该段时间内的噪声大小，这个声级称为等效连续A声级，简称等效声级，单位为dB（A）。在评定非稳态噪声能量的大小时，等效连续A声级尤为重要。它的数学表达式为：(13-5)式中：LAeq,T——在T段时间内的等效连续A声级，dB；LPA——t时刻的瞬时A声级，dB；T——连续取样的总时间，min。)101lg(1001.0,TLTAeqdtTLPA噪声污染调查与分析3.噪声的主观评价由于噪声测量，有时是采取等时间间隔取样的，所以等效连续A声级又可按下式计算：(13-6)式中：Li——第I次读取的A声级，dB；n——取样总数。(3)统计噪声级统计噪声级是指某点噪声级有较大波动时，用于描述该点噪声随时间变化的统计物理量，一般用L10、L50、L90表示。L10表示在取样时间内10%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值；L50表示在取样时间内50%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值；L90表示在取样时间内90%的时间超过的噪声级，相当于噪声平均峰值。其计算方法是将测得的100个或200个数据按大小顺序排列，第10个数据或第20个数据即为L10，第50个数据或第100个数据即为L50，第90个数据或第180个数据即为L90。)101lg(1011.0,niLTAeqinL噪声污染调查与分析噪声的危害对动物的影响损伤听力干扰睡眠干扰交谈、工作和思考生理及心理影响大气污染调查与分析交通噪声标准和测量——噪声标准我国根据不同的要求及目的制定了一系列的噪声标准，为采用控制噪声技术和方法提供了依据。在这些标准中，与道路交通活动有关的噪声标准有：《工业企业噪声卫生标准》、《声环境质量标准》、《建筑施工场界环境噪声排放标准》及《汽车加速行驶车外噪声限值及测量方法》。其中，第一个为劳动卫生标准，第二个为环境质量标准，第三、四个为污染物控制标准。现介绍如下：(1)工业企业噪声卫生标准国家卫生部及劳动总局于1979年颁发了《工业企业噪声卫生标准（试行草案）》