道路交通环保

2019/4/21,1,第十章 交通环境保护 第一节 概述,2019/4/21,2,概述,环境是指大气、水、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、水生生物、名胜古迹、风景游览区、温泉、疗养区、自然保护区、生活居住区等与人类生存关系最密切的客观条件。 道路交通环境就是人们借道路进行交通运输的客观条件。 随着机动车的日益增加，路网密度的提高，致使道路交通所产生的噪声、废气、振动、电磁波等公害问题也相应增加。,2019/4/21,3,概述,道路交通环境保护就是设法减少或防止道路交通对人类生态平衡的破坏。 贯彻以防为主、以治为辅、综合治理的原则，并开发利用环境，尽可能地改善和提高道路环境质量，这是交通工程学的重要课题之一。 我国近年来已开始重视交通环境的保护，并制定了相应的法规。,2019/4/21,4,第二节 道路交通噪声的污染与控制,2019/4/21,5,一、噪声的含义、计量与指标,噪声通常指一切频率混杂、呆板、凌乱、对人们的生活、工作、学习和健康有妨碍的声音。 道路交通噪声即指由道路交通而产生的这种令人厌烦的声音。 交通噪声与车流量、车型、车速、路况等有密切的关系，在一天中完全是随机变化的，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。,2019/4/21,6,一、噪声的含义、计量与指标,交通噪声对人们的影响程度不仅与声强、频率有关，并且与其持续时间和变化幅度有关。 声强变化幅度很大，如在寂静的环境中，勉强能听到最小的声音强度，称为可听阈，使人耳开始感到疼痛的声音强度称痛阈。 从人的听阈（2×10-5 Pa）到痛阈（20 Pa）声压比变化在100万倍以上，采用一个声级数值来评价交通噪声就会产生很大的困难，因此，常用以下几种计量指标。,2019/4/21,7,一、噪声的含义、计量与指标,声压与声压级 声压：表示声音强弱的物理量：单位为帕（Pa） 声压级（Lp）：是声音强度相对大小的指标 声压级的定义为2倍待测声压的有效值pe与用作比较的标准声压po的比值的常用对数： 一般用其1/10作单位：,2019/4/21,8,一、噪声的含义、计量与指标,式中： Lp 声压级（dB）； pe 待测声压（Pa） ； po 标准声压即人的听阈（2×10-5 Pa）； （2×10-5 Pa）是可听阈的最低限，其对应的声压级Lp=0(dB)。 痛阈（20 Pa ）所对应的声压级Lp=120(dB)。 界于可听阈与痛阈之间的声音是人的可听声。,2019/4/21,9,一、噪声的含义、计量与指标,频率与频谱 声音是由声源振动而产生，通过媒介而传播的，每秒钟媒介质点振动的次数即为声波的频率，单位为Hz。 不同的声音，其含有的频率成分及各个频率上的能量分布是不同的，这种频率成分与能量分布的关系称为声的频谱。 声音的特性用频谱来描述，各个频率或各个频段上声能量分布绘成的图形，称为频谱图。 一般人能够听到的声音频率为1620000Hz,一般人能够发出的声音频率为641300Hz，对一般人敏感的声音频率为10003000Hz。,2019/4/21,10,一、噪声的含义、计量与指标,响度与响度级 响度（N）：指声音 “响” 的程度，单位为Sone。 响度级（LN）：是以频率为1000Hz的纯音的声压级为其响度级。即对于1000Hz的纯音，它的响度级就是这个声音的声压级，响度级单位为Phon。规定响度级为40Phon时，响度为1Sone。 响度级（LN）与响度（N）的关系为:,2019/4/21,11,一、噪声的含义、计量与指标,响度与声压级和频率的关系如等响曲线 ：,2019/4/21,12,一、噪声的含义、计量与指标,从等响曲线可以得出各个频率的声音在不同的声压级时，人们主观感觉出的响度级是多少。图中最下面一根曲线表示人刚刚能听到声音的强弱，其响度级为0Phon，称听阈；最上面的曲线是痛觉界线，称痛阈。介于听阈与痛阈之间的声音为可听声，其变化范围为120 dB。 因响度涉及到对声音的主观评价，当两个声音叠加时，不能简单地将其响度作代数相加，必须从实验得出的频率修正才能得到总响度。,2019/4/21,13,二 道路交通噪声的评价指标,道路交通噪声为一种非稳态随机噪声，为适应其特点，常用的评价指标如下: A计权声级：声压级相同的声音，因频率不同，所产生的主观感觉不一样，为了使声音的客观量度和人耳听觉的主观感受近似取得一致，而在量测声音的仪器如声级计上安置一个滤波器，即频率的计权网络，对所接受的声音按频带设一定的衰减来模拟人耳的听觉特性。一般的 计权网络有A、B、C三级，用计权网络测得的结果叫计权声级。因A声级和人耳对声音的主观听觉灵敏度相对而言比较接近，故当前交通工程中采用的是A计权声级，记为dB(A)。,2019/4/21,14,二 道路交通噪声的评价指标,等效声级 由于交通噪声是随时变化的，不能用某一时间的某一测定值来表示其声级，为了综合评价一段时间的交通噪声的大小，以被测时段内能量平均值来表示该时段的等能量声级，又称等效声级，记为Leq。即是用一个在相同时间内声能与之相等的连续稳定A声级来表示该时段内不稳定噪声的声级。,2019/4/21,15,二 道路交通噪声的评价指标,统计声级 通过噪声测定来分析评价噪声质量，一般是采用统计声级，用累加统计分布值L10，L50，L90来表示。在测量的单位时间内（一般取1h）把很多大小不等的数据按大小顺序排列后，就得到L10，L50，L90 单位时间值，这是评价交通噪声污染程度的单值指标。,2019/4/21,16,二 道路交通噪声的评价指标,L10指所测数据有10%超过的声级，也就是有90%的交通噪声比该值低，指所测时段的噪声峰值； L50指所测数据有50%超过的声级，也就是有50%的交通噪声比该值低，指所测时段的噪声均值； L90指所测数据有90%超过的声级，也就是有90%的交通噪声比该值低，指所测时段的本底噪声。 试验证明，对于车流量较大的道路， L50数值和人们对吵闹感觉程度有较好的相关性，有些国家直接采用L50来直接评价交通噪声。,2019/4/21,17,三 交通躁声的来源、特性及其危害,道路交通噪声的来源 道路交通噪声主要来自汽车的噪声源，其影响范围广，持续时间长，影响的人数也最多。汽车噪声源大致可分为喇叭声和与发动机转速有关的声源及与车速有关的声源。 与发动机转速有关的噪声源主要包括进气噪声、排气噪声、冷却系风扇噪声和发动机表面辐射噪声，用发动机带动旋转的各种发动机附件（如空气压缩机、发电机等）的噪声。与车速有关的噪声，包括传动噪声（变速器、传动轴等）轮胎与路面摩擦噪声、车体产生的空气动力噪声等。,2019/4/21,18,三 交通躁声的来源、特性及其危害,道路交通噪声的特性 道路交通噪声的源头具有流动性，是一种随机非稳态噪声，它受到道路与交通条件的影响，有以下三个特性： 道路交通噪声的分布与道路网的分布一致，其影响范围主要是道路两侧一定范围内的居民及其建筑物等; 道路交通噪声与道路的坡度、路面粗糙度、路段位置等有关。道路坡度越大、发动机负荷越大，噪声越高，越接近交叉口处噪声越高，路面粗糙度大的噪声大。,2019/4/21,19,三 交通躁声的来源、特性及其危害,路交通噪声与道路交通状况有着密切的关系 车流量与噪声的关系其总的趋势是随车流量的增加噪声增大，但车流量的增加对本底噪声和平均噪声影响虽大，而对噪声峰值的影响却很小，当车流量增加到2000辆/h以后，噪声峰值基本不再增加噪声峰值主要决定于载重车的数量。交通噪声的时间分布与交通流量的时间分布十分接近 。 此外，重型车车辆所占的比例越大，噪声越高；加速行驶频繁的地段比匀速行驶的地段噪声高，车辆加速产生的噪声与其加速挡位和加速度的大小有关。,2019/4/21,20,四 交通噪声的控制措施,道路交通主要来自汽车，而汽车噪声强度与汽车类型、发动机功率车速、行车密度、道路纵坡、交叉口间的距离，路面等级与状况、标号志的设置有关，其中以发动机功率、车流量的大小起决定作用. 其次,与地形、驾驶技术、载重情况也有一定关系。为了控制道路交通噪声，首先必须制定环境噪声法规和噪声标准。,2019/4/21,21,四 交通噪声的控制措施,控制交通噪声包括以下三个方面的措施： 控制噪声源：针对我国车辆状况，首先是改善机动车辆的构造，对进气排气采用高效率消声器，对发动|机用附加隔声罩。 改善运行状况：采用合理的交通管制与自动控制技术，保证交通畅通。合理地控制交通流量，特别是限制载货车的流量，可有效降低交通噪声。在限制车流量的同时，还应限制车速，尽可能减少加速、减速、喇叭、制动的噪声。如采取禁止行驶车辆鸣笛等交通管制措施；通过改善道路状况，提高路面平整度来降低振动与摩擦噪声。,2019/4/21,22,四 交通噪声的控制措施,调整路网规划与城市规划,合理布置路网 在进行路网规划时,应注意不同功能的道路之间的配合，应避免主要干道穿越市中心和文教、住宅区。 对噪声特别严重的载重车，宜辟专用通道，以便集中采取隔音措施，对于住宅区、居民文教区等特殊区域，应与交通干线保持一定距离，利用环境自然衰减来降低噪声。 对于流量大的一些地区，采用立体交叉和自动信号控制，以保持车辆匀速行驶，降低噪声。在路幅的布置上，三块板较二块板或一块板更有利于降低噪声。,2019/4/21,23,四 交通噪声的控制措施,设置防声屏障以限制噪声的传播 噪声在传播过程中，如障碍物尺寸远大于声波波长时，则大部分声能被反射，一部分被衍射，于是在障碍物背后一定距离内形成“声影区”。如果被保护点处于声影区,等效声级可降低815dB,如果处于非声影区,仅可降低3dB。因此，防声屏障以限制噪声的传播 。,2019/4/21,24,四 交通噪声的控制措施,道路绿化 利用树林的散射、吸声作用，可达到降低噪声的目的，尤其是绿化在人们对噪声的心理感觉上有良好的效果。一般认为矮的乔木比高的乔木防噪效果好，阔叶树比针叶树好，几条窄林带比一层稠密林带效果好，但林带很窄或为灌木时，效果就很差。 当然，任何一项减噪措施在技术上都有一定局限性，并要付出不同的代价，因而需要根据工程实际，进行有关措施的技术经济论证，择优选用。,2019/4/21,25,第三节 道路交通排放污染物 及其防治,2019/4/21,26,概述,道路交通对大气的污染是指交通运输中，车辆排出的烟、尘和有害气体，其数量、浓度和持续时间都超过大气的自然净化能力和允许标准，使人们和生物等蒙受其害。 交通污染，与车流量、车型、燃料、运行状态、道路条件及地理气象等密切相关，在不同的季节与时间里都在随机变化着。在公路附近上空，往往形成一浓度较高且持续时间较长的排放污物区域，对人体健康形成危害，同时亦将对动、植物和水、土环境造成严重影响。 控制好交通排放污染物，使道路交通发展要合乎生态环境的要求，与环境相协调，是实现可持续发展战略的必不可少的重要条件。,2019/4/21,27,一 汽车主要污染物成分、形成及其危害,汽车污染物按其形态可分为固体物（粉尘以及烟尘）、液体（水滴）及气体（废气）。而汽车废气却是一种排放部位低，不易扩散的流动源，是大气被污染的重要源头，危害最大。 汽车废气主要从排气管及燃料系统中排放出来，排放的废气中对环境危害大的主要成分包括：一氧化碳（CO）、碳氢化合物（CH）、氮氧化合物（NOx）、二氧化硫、3、4苯并芘、悬浮颗粒物（TSP）以及含铅汽油排放的铅化物等，此外，汽车排放的碳氢化合物（CH）、氮氧化合物（NOx）经阳光中的紫外线照射还会生成光化学烟雾 。,2019/4/21,28,一 汽车主要污染物成分、形成及其危害,CO：是一种无色、无味、无臭的窒息性气体。主要由汽车发动机的燃料燃烧不完全而产生。常在空档行驶，经常刹车、起动、减速和加速时、排出量较大。这种废气成分是汽车排放物中含量较高的一种，汽车排放的分配量占空气中的75%，个别城市更高。CO进入人体血液后，产生碳氧血红蛋白（COHb