公路交通運輸環境在線監測網絡數據應用分析

賀勝義

（山西省交通科學研究院，山西 太原 030006）

《公路交通運輸“十二五”發展規劃》[1]中提出了交通環境保護的發展目標和主要任務，依托現有的信息網絡基礎，建設交通運輸環境數據中心。初步形成布局科學、層次合理的交通運輸環境監測網絡，基本掌握全國沿海、內河主要港口及國家高速公路重點路段的環保情況。按照“先行先試，逐步推廣”的原則，山西省率先開展了公路交通運輸環境監測網絡試點工程建設，其中在線監測網絡建設是試點工程的重要組成部分。

1 建設目的

1.1 先行先試，積累經驗[2]

山西省交通運輸環境監測網絡試點工程是以山西省交通環保監測中心為核心、以交通環境監測分站和在線環境監測站點為骨架、以環境監測信息處理平臺為支撐的環境監測網絡。通過試點工程的建設和試運行，為交通運輸部編制“全國交通運輸環境監測網總體規劃”[3]以及建設“全國交通運輸環境監測網絡體系”提供借鑒。

1.2 完善環境監測內容和環保統計分析

環境監測和環保數據統計是實現交通環保科學決策的重要依據。山西省交通運輸環境監測信息網絡的建設將進一步完善環境監測內容，提高環保統計分析能力。環境空氣和交通噪聲在線監測系統的建設，實現了由手動監測向自動監測的過渡，不僅可以增加交通運輸環境監測的范圍，更重要的是可以全面掌握交通運輸行業對環境影響的范圍和程度。

2 在線監測網絡布局

山西省公路交通運輸環境監測網總體規劃正在編制。“十二五”期間，在山西省高速公路的典型路段建設有4套環境空氣在線監測系統和8套噪聲自動在線監測系統，實時在線監測數據通過信息處理平臺實現數據分析應用。8處在線監測站點，其中有4處為場站式噪聲在線監測點（與空氣監測點合建），4處路側式噪聲在線監測站點。全省在線監測網絡點位分布見圖1。

圖1 全省在線監測網絡點位分布圖

3 監測網絡數據分析應用

在線監測網絡系統的建設主要針對高速公路運營期沿線服務設施產生的生活污水和鍋爐煙氣、交通噪聲和汽車尾氣等進行數據分析，在線監測技術的使用，實現了從手動監測向自動在線監測的重大突破。

公路建設項目線路長，沿線環境敏感點多，環境影響具有累積性和突發性的特點，過去只能通過手動監測來掌握短期的污染物排放濃度和環境質量變化趨勢，無法獲得具有代表性的監測數據，無法對環境影響進行全面科學的評價，這也是造成公路運營期環境監測長期無法正常開展的技術瓶頸。通過在線實時監測技術可有效彌補手動監測的缺點。

高速公路沿線服務設施產生的生活污水、鍋爐煙氣的排放具有污染小、穩定性、階段性的特點；交通噪聲和汽車尾氣污染具有連續性、瞬時性的特點，選擇性地在典型路段建設了4個大氣在線監測站點和8個噪聲在線監測站點，對交通噪聲、汽車尾氣和鍋爐煙氣進行實時監測分析，初步掌握了交通噪聲對沿線聲環境敏感點以及汽車尾氣、鍋爐煙氣對區域環境空氣的影響，為開展高速公路運營期環境監測奠定了基礎。

3.1 場站式噪聲在線監測分析

交通噪聲具有持續性、瞬時性的特點，受到外界的干擾因素較多，傳統的手動監測方法由于監測時間較短（20 min），無法全面準確地反映交通噪聲狀況。通過實時在線連續監測技術，可掌握環境發展趨勢。以武鄉和陽泉服務區場站式噪聲在線監測站點為例，可重點掌握交通噪聲對區域環境的影響范圍和程度，其噪聲數據監測結果見表1、表2，趨勢分析見圖2、圖3。

表1 武鄉服務區噪聲監測數據表 dB

圖2 武鄉服務區2015年3月16日晝夜間噪聲值趨勢分析圖

由圖2和表1表明：武鄉服務區晝間（6∶00～22∶00）Leq噪聲值在52.6～55.8 dB，平均噪聲值為54.4 dB，滿足聲環境標準，表明武鄉服務區晝間聲環境質量較好。武鄉服務區夜間（22：00～6：00）Leq噪聲值在50.0～53.8 dB，平均噪聲值為51.6 dB，滿足聲環境標準，表明武鄉服務區夜間聲環境質量較好。經現場咨詢和調查，武鄉服務區停靠車輛多為小型車和客車，重載運輸車輛相對較少，與監測結果基本相符。

表2 陽泉服務區噪聲監測數據表 dB

圖3 陽泉服務區2015年3月16日晝夜間噪聲值趨勢分析圖

由圖3和表2表明：陽泉服務區晝間（6∶00～22∶00）Leq噪聲值在65.4～68.5 dB，平均噪聲值為66.5 dB，雖然滿足聲環境標準，但與標準值較接近，表明陽泉服務區晝間聲環境質量一般。陽泉服務區夜間（22∶00～6∶00）Leq噪聲值在 65.4～68.5 dB，平均噪聲值為66.0 dB，比標準值高11.0 dB，不滿足聲環境標準，表明陽泉服務區夜間聲環境質量較差。經現場咨詢和調查，陽泉服務區比武鄉服務區車流量大，且多為出省重載運煤車輛，造成夜間噪聲值超標，建議陽泉服務區合理規劃重載貨車停車區域，對停靠車輛進行有效疏導，禁止鳴笛，最大限度地減少了噪聲影響。

3.2 路側式噪聲在線監測分析

路側式噪聲在線監測站點主要是在高速公路下邊坡上建設噪聲在線監測系統，全面掌握交通噪聲對距離公路較近的村莊、學校等環境敏感目標的影響范圍和程度，其噪聲影響與車流量有直接的關系，所以增加了車流量監測。以大同環城西北段（K12+710）和太原高速西環段（K738+600）為例，噪聲監測數據結果見表3，趨勢分析見圖4、圖5。

表3 路側噪聲在線監測站點噪聲監測數據表

圖4 大同高速西北環噪聲在線數據和車流量趨勢分析圖

由圖4和表3表明：大同環城高速西北段（K12+710）晝間（6∶00～22∶00）平均噪聲值為60.5 dB，滿足聲環境標準，夜間（22∶00～6∶00）平均噪聲值為54.9 dB，滿足聲環境標準，同時噪聲值與車流量的相關性也較好，表明在目前車流量狀態下，公路的運營對沿線聲環境敏感點影響較小。

圖5 太原高速西環在線噪聲數據和車流量趨勢分析圖

由圖5表明：太原環城高速西環段（K738+600）晝間（6∶00～22∶00）平均噪聲值為71 dB，不滿足聲環境標準，最高值為73.0 dB，比標準值高3.0 dB；夜間（22∶00～6∶00）平均噪聲值為70.3 dB，不滿足聲環境質量標準，最高值為71.3 dB，比標準值高16.3 dB；同時噪聲值與車流量的相關性也較好，表明在目前車流量狀態下，公路的運營對沿線聲環境敏感點影響較大，根據監測結果，高速公路運營單位在太原精神病康復醫院增加設置了200 m長的聲屏障，最大限度地減輕交通噪聲對其的影響。聲屏障設置見圖6。

圖6 太原環城高速西環段設置聲屏障

3.3 環境空氣在線監測分析

汽車尾氣污染是高速公路運營期主要的環境影響之一，由于汽車尾氣直接監測比較困難，我們選擇車輛停留較集中的收費站、服務區開展環境空氣在線監測，通過連續采集和分析與汽車尾氣有關的污染物（NO2、NOX）濃度，掌握汽車尾氣對服務區、收費站特定區域的影響程度和污染狀況，以龍門收費站和武鄉服務區為例，其環境空氣監測數據結果見表4、表5，數據趨勢分析見圖7～圖10。

表4 龍門收費站空氣在線監測數據表 mg/m3

圖7 龍門收費站（2015年2月份）空氣在線監測數據趨勢分析圖

圖8 龍門收費站（2015年5月份）空氣在線監測數據趨勢分析圖

由圖7、圖8和表4表明：龍門收費站作為山西主要的出省通道之一，站內沒有設置采暖鍋爐，周圍沒有大氣污染源，但重載運輸車輛較多，且在收費站廣場進行停車交費，NOX的來源主要是汽車尾氣排放，2月份（采暖期）和5月份（非采暖期）監測數據約30%～40%的日均值超過大氣環境質量標準，表明車輛進站對收費站廣場環境空氣有一定的影響，加快建設貨車不停車收費系統（ETC）是解決汽車尾氣污染的有效途徑。

表5 武鄉服務區空氣在線監測數據表

圖9 武鄉服務區（2015年2月份）空氣在線監測數據趨勢分析圖

圖10 武鄉服務區（2015年5月份）空氣在線監測數據趨勢分析圖

由圖9、圖10表明：武鄉服務區場地較開闊，周圍沒有大氣污染源，站內停留的重載運輸車輛較少，2月份（采暖期）和5月份（非采暖期）NO2和NOX監測數據均滿足大氣環境質量標準，表明車輛停留對武鄉服務區環境空氣的影響較小。武鄉服務區設置采暖燃煤鍋爐，2月份（采暖期）SO2監測數據約30%超標，5月份（非采暖期）SO2監測數據均達標。表明燃煤鍋爐污染物排放對武鄉服務區環境空氣有一定影響。根據現場調查結果，武鄉服務區管理單位對燃煤鍋爐增加配套了脫硫除塵設備，確保鍋爐污染物達標排放，下一步結合山西省政府“煤改電”環境工程，采用清潔能源供熱取暖。

4 結論

公路交通環境監測數據統計分析是交通環保統計的基礎，正確應用監測數據分析可有效推動交通環保統計工作健康發展。

科學的環境監測數據統計分析，可為交通環保決策咨詢提供技術支撐。研究開發交通環境監測數據統計分析應用系統，能準確掌握交通運輸行業環境質量和污染源排放狀況及變化趨勢，有利于加快推動交通運輸行業環境保護體制機制的創新，提升行業環境保護監管水平。