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公路交通运输环境在线监测网络数据应用分析

2016-11-15贺胜义

山西交通科技 2016年6期
关键词:武乡环境空气车流量

贺胜义

(山西省交通科学研究院,山西 太原 030006)

《公路交通运输“十二五”发展规划》[1]中提出了交通环境保护的发展目标和主要任务,依托现有的信息网络基础,建设交通运输环境数据中心。初步形成布局科学、层次合理的交通运输环境监测网络,基本掌握全国沿海、内河主要港口及国家高速公路重点路段的环保情况。按照“先行先试,逐步推广”的原则,山西省率先开展了公路交通运输环境监测网络试点工程建设,其中在线监测网络建设是试点工程的重要组成部分。

1 建设目的

1.1 先行先试,积累经验[2]

山西省交通运输环境监测网络试点工程是以山西省交通环保监测中心为核心、以交通环境监测分站和在线环境监测站点为骨架、以环境监测信息处理平台为支撑的环境监测网络。通过试点工程的建设和试运行,为交通运输部编制“全国交通运输环境监测网总体规划”[3]以及建设“全国交通运输环境监测网络体系”提供借鉴。

1.2 完善环境监测内容和环保统计分析

环境监测和环保数据统计是实现交通环保科学决策的重要依据。山西省交通运输环境监测信息网络的建设将进一步完善环境监测内容,提高环保统计分析能力。环境空气和交通噪声在线监测系统的建设,实现了由手动监测向自动监测的过渡,不仅可以增加交通运输环境监测的范围,更重要的是可以全面掌握交通运输行业对环境影响的范围和程度。

2 在线监测网络布局

山西省公路交通运输环境监测网总体规划正在编制。“十二五”期间,在山西省高速公路的典型路段建设有4套环境空气在线监测系统和8套噪声自动在线监测系统,实时在线监测数据通过信息处理平台实现数据分析应用。8处在线监测站点,其中有4处为场站式噪声在线监测点(与空气监测点合建),4处路侧式噪声在线监测站点。全省在线监测网络点位分布见图1。

图1 全省在线监测网络点位分布图

3 监测网络数据分析应用

在线监测网络系统的建设主要针对高速公路运营期沿线服务设施产生的生活污水和锅炉烟气、交通噪声和汽车尾气等进行数据分析,在线监测技术的使用,实现了从手动监测向自动在线监测的重大突破。

公路建设项目线路长,沿线环境敏感点多,环境影响具有累积性和突发性的特点,过去只能通过手动监测来掌握短期的污染物排放浓度和环境质量变化趋势,无法获得具有代表性的监测数据,无法对环境影响进行全面科学的评价,这也是造成公路运营期环境监测长期无法正常开展的技术瓶颈。通过在线实时监测技术可有效弥补手动监测的缺点。

高速公路沿线服务设施产生的生活污水、锅炉烟气的排放具有污染小、稳定性、阶段性的特点;交通噪声和汽车尾气污染具有连续性、瞬时性的特点,选择性地在典型路段建设了4个大气在线监测站点和8个噪声在线监测站点,对交通噪声、汽车尾气和锅炉烟气进行实时监测分析,初步掌握了交通噪声对沿线声环境敏感点以及汽车尾气、锅炉烟气对区域环境空气的影响,为开展高速公路运营期环境监测奠定了基础。

3.1 场站式噪声在线监测分析

交通噪声具有持续性、瞬时性的特点,受到外界的干扰因素较多,传统的手动监测方法由于监测时间较短(20 min),无法全面准确地反映交通噪声状况。通过实时在线连续监测技术,可掌握环境发展趋势。以武乡和阳泉服务区场站式噪声在线监测站点为例,可重点掌握交通噪声对区域环境的影响范围和程度,其噪声数据监测结果见表1、表2,趋势分析见图2、图3。

表1 武乡服务区噪声监测数据表 dB

图2 武乡服务区2015年3月16日昼夜间噪声值趋势分析图

由图2和表1表明:武乡服务区昼间(6∶00~22∶00)Leq噪声值在52.6~55.8 dB,平均噪声值为54.4 dB,满足声环境标准,表明武乡服务区昼间声环境质量较好。武乡服务区夜间(22:00~6:00)Leq噪声值在50.0~53.8 dB,平均噪声值为51.6 dB,满足声环境标准,表明武乡服务区夜间声环境质量较好。经现场咨询和调查,武乡服务区停靠车辆多为小型车和客车,重载运输车辆相对较少,与监测结果基本相符。

表2 阳泉服务区噪声监测数据表 dB

图3 阳泉服务区2015年3月16日昼夜间噪声值趋势分析图

由图3和表2表明:阳泉服务区昼间(6∶00~22∶00)Leq噪声值在65.4~68.5 dB,平均噪声值为66.5 dB,虽然满足声环境标准,但与标准值较接近,表明阳泉服务区昼间声环境质量一般。阳泉服务区夜间(22∶00~6∶00)Leq噪声值在 65.4~68.5 dB,平均噪声值为66.0 dB,比标准值高11.0 dB,不满足声环境标准,表明阳泉服务区夜间声环境质量较差。经现场咨询和调查,阳泉服务区比武乡服务区车流量大,且多为出省重载运煤车辆,造成夜间噪声值超标,建议阳泉服务区合理规划重载货车停车区域,对停靠车辆进行有效疏导,禁止鸣笛,最大限度地减少了噪声影响。

3.2 路侧式噪声在线监测分析

路侧式噪声在线监测站点主要是在高速公路下边坡上建设噪声在线监测系统,全面掌握交通噪声对距离公路较近的村庄、学校等环境敏感目标的影响范围和程度,其噪声影响与车流量有直接的关系,所以增加了车流量监测。以大同环城西北段(K12+710)和太原高速西环段(K738+600)为例,噪声监测数据结果见表3,趋势分析见图4、图5。

表3 路侧噪声在线监测站点噪声监测数据表

图4 大同高速西北环噪声在线数据和车流量趋势分析图

由图4和表3表明:大同环城高速西北段(K12+710)昼间(6∶00~22∶00)平均噪声值为60.5 dB,满足声环境标准,夜间(22∶00~6∶00)平均噪声值为54.9 dB,满足声环境标准,同时噪声值与车流量的相关性也较好,表明在目前车流量状态下,公路的运营对沿线声环境敏感点影响较小。

图5 太原高速西环在线噪声数据和车流量趋势分析图

由图5表明:太原环城高速西环段(K738+600)昼间(6∶00~22∶00)平均噪声值为71 dB,不满足声环境标准,最高值为73.0 dB,比标准值高3.0 dB;夜间(22∶00~6∶00)平均噪声值为70.3 dB,不满足声环境质量标准,最高值为71.3 dB,比标准值高16.3 dB;同时噪声值与车流量的相关性也较好,表明在目前车流量状态下,公路的运营对沿线声环境敏感点影响较大,根据监测结果,高速公路运营单位在太原精神病康复医院增加设置了200 m长的声屏障,最大限度地减轻交通噪声对其的影响。声屏障设置见图6。

图6 太原环城高速西环段设置声屏障

3.3 环境空气在线监测分析

汽车尾气污染是高速公路运营期主要的环境影响之一,由于汽车尾气直接监测比较困难,我们选择车辆停留较集中的收费站、服务区开展环境空气在线监测,通过连续采集和分析与汽车尾气有关的污染物(NO2、NOX)浓度,掌握汽车尾气对服务区、收费站特定区域的影响程度和污染状况,以龙门收费站和武乡服务区为例,其环境空气监测数据结果见表4、表5,数据趋势分析见图7~图10。

表4 龙门收费站空气在线监测数据表 mg/m3

图7 龙门收费站(2015年2月份)空气在线监测数据趋势分析图

图8 龙门收费站(2015年5月份)空气在线监测数据趋势分析图

由图7、图8和表4表明:龙门收费站作为山西主要的出省通道之一,站内没有设置采暖锅炉,周围没有大气污染源,但重载运输车辆较多,且在收费站广场进行停车交费,NOX的来源主要是汽车尾气排放,2月份(采暖期)和5月份(非采暖期)监测数据约30%~40%的日均值超过大气环境质量标准,表明车辆进站对收费站广场环境空气有一定的影响,加快建设货车不停车收费系统(ETC)是解决汽车尾气污染的有效途径。

表5 武乡服务区空气在线监测数据表

图9 武乡服务区(2015年2月份)空气在线监测数据趋势分析图

图10 武乡服务区(2015年5月份)空气在线监测数据趋势分析图

由图9、图10表明:武乡服务区场地较开阔,周围没有大气污染源,站内停留的重载运输车辆较少,2月份(采暖期)和5月份(非采暖期)NO2和NOX监测数据均满足大气环境质量标准,表明车辆停留对武乡服务区环境空气的影响较小。武乡服务区设置采暖燃煤锅炉,2月份(采暖期)SO2监测数据约30%超标,5月份(非采暖期)SO2监测数据均达标。表明燃煤锅炉污染物排放对武乡服务区环境空气有一定影响。根据现场调查结果,武乡服务区管理单位对燃煤锅炉增加配套了脱硫除尘设备,确保锅炉污染物达标排放,下一步结合山西省政府“煤改电”环境工程,采用清洁能源供热取暖。

4 结论

公路交通环境监测数据统计分析是交通环保统计的基础,正确应用监测数据分析可有效推动交通环保统计工作健康发展。

科学的环境监测数据统计分析,可为交通环保决策咨询提供技术支撑。研究开发交通环境监测数据统计分析应用系统,能准确掌握交通运输行业环境质量和污染源排放状况及变化趋势,有利于加快推动交通运输行业环境保护体制机制的创新,提升行业环境保护监管水平。

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