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Lentis/噪音污染

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1947年10月14日,美国空军查克·耶格尔上尉驾驶贝尔X-1飞机制造了史上首次音爆。[1] 音爆是在物体以超过音速的速度飞行时产生的。在军事研究之后,许多人开始对超音速发展感兴趣,这催生了噪音污染的概念。因此,人们开始对噪音污染的社会和环境影响进行教育,并导致政府出台了相关的法规和立法。

随着超音速研究和开发的兴起,噪音污染的概念也随之诞生。从1947年开始,音爆的数量不断增加,噪音污染一词的使用也随之增加。该词起源于20世纪70年代左右,可以与音爆数量的增加直接相关,如右图所示。1968年,航空和航天工程委员会 (ASEB) 在一份关于飞机噪音的报告中首次提到了该词语。 [2] 该评估评估了飞机技术进步的影响,同时分析了其在社会和环境中的发展和噪音影响。自1947年首次从飞机上产生音爆以来,美国国家航空航天局 (NASA) 继续对这一现象进行研究,并启动了高速研究计划 (HSR) 开发超音速客机。 [1]

协和式客机是开发的最重要和最成功的超音速运输机之一。协和式客机是英国和法国的共同发明,一直运营到2003年。 [3] 飞机发动机在起飞和降落时产生的过大噪音是协和式客机在潜在买家群体中失去人气的主要原因。反协和式客机项目创始人理查德·威格斯对这些飞机带来的经济和社会可行性提出质疑,他认为这些飞机制造了不必要的音爆,无利可图,增加了机场噪音水平,并面临着国际社会的强烈反对。 [4] 因此,该飞机在海洋上空限制了超音速飞行,以减少人口稠密地区的噪音污染,并减少对财产的损害。

用于量化噪音的测量单位是分贝 (dB),其测量值在对数刻度上。需要注意的是,人类可以听到从 0 dB 到 140 dB 的任何声音,但长期暴露在 85 dB 以上的噪音中会导致随着时间的推移出现听力损失。 [5] 140 dB 或更高的声音会引起人耳疼痛和永久性损伤。任何产生噪音的东西都可以被归类为噪音污染源。一些主要的污染源包括:飞机、交通、建筑、火车和扬声器。这些声音更容易出现在人口稠密的地区,例如城市,而不是农村地区。以下是一些声音及其分贝水平的例子,供进一步参考:[5]

  • 安静的办公室 - 40dB
  • 交通 - 85dB
  • 割草机 - 95dB
  • 汽车喇叭 - 110dB
  • 地铁站 - 115dB
  • 救护车警报 - 120dB
  • 链锯 - 125dB
  • 飞机起飞 - 140dB
  • 烟花 - 162dB
  • 手枪 - 166dB
  • 火箭发射 - 180dB
  • 音爆 - 213dB

对野生动物的影响

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环境噪音的增加对许多陆地和海洋生物物种产生了重大影响。蝙蝠和猫头鹰在黑暗中依靠声音来寻找猎物。许多无法在高背景噪音水平下捕猎的物种被迫迁徙到远离人类噪音的地方寻找猎物,从而大幅减少了它们的栖息地,因为根据 BBC 的数据,美国 83% 的土地距离道路不到一公里。 [6] 那些使用鸣叫声来寻找配偶的鸟类物种开始在晚上鸣叫,而不是像往常一样在早晨和白天鸣叫,这是在高白天噪音的地区。 [7] 这些影响甚至波及到我们国家公园的保护区,一项研究发现,63% 的保护区比应有的噪音高两倍。 [7] 这让许多生态学家担心对生物多样性和进化轨迹的影响。 [8]

海洋保护协会指出,“声音对于水下生物就像视觉对于人类一样重要”,这对鲸鱼和海豚尤为重要。 [8] 自然教育发现,由于航运,水下背景噪音增加了 16 倍。 [9] 美国国家海洋和大气管理局发现,对鲸鱼影响最大的是军事声呐,发现中频声呐对鲸鱼听力的影响可能与喷气发动机在离人三英尺处起飞时对人听力的影响相当。 [9]

对公众健康的影响

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噪音污染会对公众健康造成许多负面影响。听力损失是长期暴露在噪音中造成的最直接后果,最常见的原因是工作场所暴露在高强度的建筑和工业设备噪音中,美国有 2200 万名工人工作时暴露在危险的噪音水平中。 [10] 美国国立卫生研究院进行的研究还发现,噪音暴露与高血压和心血管疾病发生率增加之间存在联系。 [10] 世界卫生组织发现,三分之一的欧洲人暴露在交通噪音的有害水平中,五分之一的人暴露在睡眠时有害的噪音水平中。 [11]

降低噪音水平的愿望促使人们创造了许多隔音和降噪技术,其中许多技术提高了生活质量,但也有一些解决方案带来了新的问题。降噪耳机已经成为一种流行的隔音方法。然而,它们也带来了对周围环境感知的损失,因为耳机不仅会阻挡背景噪音,还会阻挡包括警报和声音在内的所有噪音。最近,Bose 和索尼等公司为其降噪耳机创建了“感知模式”,即“阻挡某些背景噪音,同时仍允许用户感知大多数环境声音”。[12]电动机比传统的内燃机安静得多,乍一看似乎是减少交通噪音污染的绝佳解决方案,但对依赖发动机声音来提醒他们有汽车驶近的行人构成了威胁。美国国家公路交通安全管理局确定,行人更容易被混合动力或电动汽车撞到。[13]为了解决这个问题,美国国家公路交通安全管理局和美国盲人联合会等组织一直在推动将人造车辆声音作为电动汽车的强制性要求,该联合会代表着受影响最严重的群体。[14]随着飞机数量的不断增加,商用喷气发动机设计一直专注于降噪。普惠、通用电气和欧洲公司ENOVAL目前正在进行的研究表明,到 2025 年,增加风扇直径可将噪音降低多达 50%。[15][16]

噪音管理

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早期噪音管理

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政府噪音政策最早可以追溯到 16 世纪,当时凯撒大帝为了回应市民的噪音投诉,禁止在罗马夜间使用战车。[17]直到 20 世纪 60 年代和 70 年代,尤其是在欧洲,随着道路基础设施和航空的改善,旅行量增加,噪音管理才达到顶峰。联合国欧洲经济委员会 (UNECE) 在二战后成立,旨在加强欧洲经济;然而,该小组于 1971 年 5 月举办了一场环境会议,强调了噪音问题。[18]

北欧建筑委员会是最早将减噪策略纳入城市规划的政府机构之一,包括规定道路和建筑物之间的最小距离。[19]

美利坚合众国

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1972 年,美国在环境保护署 (EPA) 内增设了噪音减排和控制办公室 (ONAC)。该办公室为噪音对健康影响方面的最新研究提供资金,并调查了管理策略。第一部美国联邦噪音管理法是 1972 年的噪音控制法案 (NCA)。该法案对“主要噪音源”实施了噪音排放标准,例如军事装备和武器、公路车辆和飞机。[20]但是,全国各地的道路系统各不相同,这使得难以执行标准化政策。此外,联邦航空管理局 (FAA) 对 EPA 的否决权阻碍了拟议的法规。1978 年的安静社区法案修正了 NCA,允许 EPA 为州和地方政府的噪音管理计划提供资金。该法案还通过要求对任何 EPA 提案进行公开回应,来制衡 FAA 的权力。[21]

里根政府

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里根于 1981 年就任总统后不久,任命安妮·戈萨奇为 EPA 主管。戈萨奇与里根一样,推行新联邦主义,通过缩减联邦机构并将控制权移交州和地方政府。她在任期间将 EPA 预算削减了 22%。[22]国会于 1981 年停止了对 ONAC 的资助,但没有废除噪音控制法案。自废除该法案以来,道路和航空交通噪音标准一直由交通部和联邦航空管理局执行。由于噪音控制法案的先发制人性质,州和地方政府被禁止更改减噪标准。[21]

地方倡议

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尽管联邦政府没有采取行动,但地方政府已有效地实施了噪音管理。纽约市的第一套和现有的噪音管理条例诞生于 1985 年。受管制的活动包括建筑施工程序、动物噪音和冰淇淋卡车的铃声。违规者可以通过噪音控制热线进行举报,并可能被处以罚款。[23]波特兰拥有类似的举报系统,违规者可能面临最高 5000 美元的民事处罚。[24]

为了减轻欧洲的噪音问题,欧盟委员会于 2002 年颁布了《欧洲环境噪音指令》,要求每个国家提交主要城市、道路、铁路和机场的噪音图和噪音管理行动计划。该政策没有设定目标,而是将执法权留给了每个国家内的“主管成员”。[18]这些噪音图可以在欧洲环境署网站上查看。[25]这些数据帮助城市官员识别问题区域,并允许潜在的房主和房地产开发商在做出决定时将噪音考虑在内。

最近制定了 2020 年环境行动计划,旨在将噪音水平降至世界卫生组织的建议范围。该计划要求更新欧盟噪音政策,减少噪音源,并更新城市设计标准。[18]

技术的含义并不总是显而易见,因为它们以多种形式出现。在这种情况下,它们最初遭到了反对。超音速运输的开发旨在作为一种公共奢华,以减少航空旅行时间;然而,产生的音爆却遭到了开发人员的强烈反对,因为他们习惯了噪音。这引起了人们对噪音污染及其对人类和环境健康造成的危险影响的认识。降噪设备和改善的公路设计是随之而来的管理技术的例子,这些技术继续造福社会。这表明破坏性技术可以间接创造一个更健康的社会。

此外,地方管理可能比联邦标准更有效。噪音控制法案旨在造福美国公民,但标准化管理未能减少噪音,因为各州的情况各不相同。联邦政府于 1981 年撤销了噪音控制和减排办公室,这使得噪音控制法案的执行陷入停滞。不久之后,地方政府开始起草成功的噪音管理条例,这些条例继续控制着纽约和波特兰等主要城市的噪音。欧洲环境噪音指令要求各国制定自己的政策和噪音图,而不是强加一个标准。因此,欧洲拥有世界上一些最安静的城市。联邦政府并不总是公平地代表各州之间不同的关切。进一步的证据是,尽管联邦政府禁止,但美国某些州最近将大麻合法化了。在这些情况下,地方管理可能比标准化的联邦方法更有效。

参考文献

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  1. a b Redd, N. T. (2017 年 9 月 29 日)。突破音障 | 飞行史上最伟大的时刻。 https://www.space.com/16709-breaking-the-sound-barrier.html
  2. 国家研究委员会。1968 年。民用航空研究与开发:对联邦政府参与的评估:民用航空的经济学。华盛顿特区:国家科学院出版社。 https://doi.org/10.17226/20380
  3. 协和式飞机。(2017 年 12 月 10 日)。 https://en.wikipedia.org/wiki/Concorde
  4. 反协和项目。世界遗产百科全书。 http://central.gutenberg.org/articles/Anti-Concorde_Project
  5. a b Claridge,S. (2016 年 3 月 15 日)。助听器知多少。声音有多大才算太吵:常见声音的分贝水平。 https://www.hearingaidknow.com/how-loud-is-too-loud-decibel-levels-of-common-sounds
  6. 沃克,马特 (2009 年 10 月 14 日)。噪音污染威胁动物。地球新闻,英国广播公司。 http://news.bbc.co.uk/earth/hi/earth_news/newsid_8305000/8305320.stm
  7. a b 麦克夸特,莎拉 (2017 年 5 月 4 日)。美国公园里的人类噪音威胁野生动物。科学美国人。 https://www.scientificamerican.com/article/human-noise-in-u-s-parks-threatens-wildlife/
  8. a b (2013 年 11 月 20 日)。噪音污染。万物互联。 http://www.everythingconnects.org/noise-pollution.html
  9. a b 声学污染和海洋哺乳动物。可学习,自然教育。 https://www.nature.com/scitable/spotlight/acoustic-pollution-and-marine-mammals-8914464
  10. a b 巴斯纳,M.;巴比施,W.;戴维斯,A.;布林克,M.;克拉克,C.;扬森,S.;斯坦斯菲尔德,S. (2013 年 10 月 30 日)。噪音对健康的听觉和非听觉影响。柳叶刀。383(9925):1325-1332。doi:10.1016/S0140-6736(13)61613-X.
  11. (2017)。噪音。欧洲区域办事处,世界卫生组织。 http://www.euro.who.int/en/health-topics/environment-and-health/noise/noise
  12. (2017)。使用 Aware 模式。Bose 公司。 https://www.bose.com/en_us/support/article/using-aware-mode-qc20-apple.html
  13. 诺曼,唐 (2014 年 2 月 7 日)。电动汽车发出什么噪音?技术评论,麻省理工学院。 https://www.technologyreview.com/s/524241/what-noise-does-the-electric-car-make/
  14. (2017)。电动汽车,噪音污染。NoiseOFF。 http://www.noiseoff.org/evs.php
  15. 休斯,克里斯托弗·E. (2013 年 11 月)。美国宇航局关于超高旁通发动机循环的合作研究及其在噪音、性能和排放方面的潜在益处。美国国家航空航天局。 https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/20140004373.pdf
  16. (2014)。超高旁通比航空发动机。ENOVAL。 http://www.enoval.eu
  17. 美国。噪声消减和控制办公室 (2006)。关于噪声消减和控制的公开听证会,第 4-6 卷。美国
  18. a b c 欧盟委员会。噪音。 http://ec.europa.eu/environment/noise/index_en.htm
  19. 美国。环境保护署。 (1971)。对其他国家噪音问题的评估
  20. 美国。环境保护署。 (2013 年 1 月 29 日)。EPA 历史:噪声和噪声控制法。 https://www.epa.gov/history/epa-history-noise-and-noise-control-act
  21. a b 机场噪音法:法规和条例。 http://airportnoiselaw.org/statutes.html#ordinances
  22. 安妮·戈苏奇·伯福德。 http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/articles/A3418-2004Jul21.html
  23. 纽约市环境保护局。纽约市噪音法规指南。 http://www.nyc.gov/html/dep/pdf/noise_code_guide.pdf
  24. 波特兰市,俄勒冈州。噪音投诉。 https://www.portlandoregon.gov/oni/63268
  25. 噪音。 http://noise.eea.europa.eu/
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