В настоящее время накоплен большой практический опыт применения акустических экранов для снижения шума окружающей среды. В Японии, США, Германии, Италии и других странах установлены десятки тысяч километров экранов вдоль транспортных магистралей.Содержание
Введение
1. Влияние шумового загрязнения на здоровье людей и окружающую среду
2. Уменьшение шума и его контроль
2.1 Оценка уровня шума
2.2 Нормирование шума
2.3 Уменьшение шумового загрязнения
Выводы
Список литературы
1. Влияние шумового загрязнения на здоровье людей и окружающую среду
Одной из главных проблем последних лет, во многих городах является шумовое загрязнение. Научная и транспортная революции берут своё. Автоматизация труда, повышение мощности и скорости оборудования, механизация производства, различные портативные источники звуковых волн привели к тому, что человек постоянно подвергается влиянию шумов высокого уровня. Количество лиц с патологией слуха достигло 10% от численности населения городов Пермского края. Эта цифра неуклонно растет и к 2020 году может достигнуть 30%. Чаще всего это пациенты в возрасте 28-40 лет. Шум вредно действует на нервную систему и слух человека и экосистему окружающей среды в целом, следовательно, для его заглушения должны приниматься специальные меры. Поэтому шумовое загрязнение является наиболее актуальной проблемой для городских жителей, которую у нас до сих пор либо недооценивают, либо просто «сбрасывают со счетов». (#»905515.files/image001.gif»>ΔLA1 + ΔLA2 + 15,
где Q — интенсивность движения, ед./ч; V — средняя скорость потока, км/ч; ρ — доля средств грузового и общественного транспорта в потоке; ∆LA1 — поправка, учитывающая вид покрытия проезжей части улицы или дороги, дБА; ∆LA2 — поправка, учитывающая продольный уклон улицы или дороги, ДбА.
Таким образом, зная характеристики потока, можно получить оценку уровня звукового давления на расстоянии 7,5 м от линейного источника шума.
В дальнейшем данная методика предполагает использование следующей формулы для вычисления прогнозируемого уровня звукового давления для некоторой точки, находящейся в области прямой видимости от источника шума:
LA,ТЕР = LA,ЭКВ —
где LA,экв — исходная шумовая характеристика источника шума на расстоянии 7,5 м, дБА; ∆LA,рас — снижение уровня звука в зависимости от расстояния от источника до расчетной точки, дБА; ∆LA,экр — снижение уровня звука экранами на пути распространения звука, дБА; ∆LA,зел — снижение уровня звука полосами зеленых насаждений, дБА.
Эта формула может быть расширена за счет учета других факторов, способствующих затуханию звуковой волны. Однако они исключены из базовой формулы, установленной СНиП, поскольку их влияние на итоговый результат незначительно.
Используя данные формулы, можно произвести оценку уровня зашумления на примагистральной территории и определить границы предельно допустимых уровней шума, установленных нормативной базой (Овсянников С.Н., 2008).
На рисунке 1 показаны уровни шума по отношению к жизненному потенциалу. Зона комфорта включает в себя до 35 дБА, что является порогом слышимости. Зона допустимого шума включает в себя порог слышимости и уровень боли. Такая зона включает от 35 до 85 дБА. Именно с нее начинается зона акустического дискомфорта. С 85 дБА начинается зона опасности и включает в себя уровень боли. Самая опасная зона — зона черезвычайной опасности с летальным уровнем шума, от 120 дБА, имеет очень низкий жизненный потенциал.
Рис. 1. Уровни шумового загрязнения
2. Уменьшение шума и его контроль
Шумовое загрязнение является важной экологической проблемой. Как и за всеми экологическими проблемами за ней должен быть постоянный контроль. Кроме контроля так же нужно бороться с уменьшением шумового загрязнения.
2.1 Оценка уровня шума
Для оценки уровня шума возьмем в пример самую загруженную улицу города Королёва — Пионерская. Были проведены наблюдения и определено количество легкового и грузового автотранспорта в двух направлениях (из города и в город). Наблюдения проводились в течение 5 рабочих дней с 8.00 до 22.00 в ноябре и декабре 2010 г. (всего 8 недель).
По результатам наблюдений была получена зависимость и показывает, что эквивалентный уровень звука с 8 до 22 часов, превышает предельно допустимое значение (80 дБА) в среднем на 10 %. Следовательно, требуется принятие мер по снижению уровня звука от движения автотранспорта на улице Пионерской.
На основе проведенных наблюдений выявлен ряд закономерностей изменения интенсивности движения автотранспорта в различные временные интервалы, получен ряд графических и математических зависимостей количества проезжающих легковых и грузовых автомобилей от времени с 8.00 до 22.00 часов. Это позволяет рассчитывать эквивалентный уровень звука в течение суток и оценивать степень шумового загрязнения.
Проведённая оценка шумового загрязнения на улице Пионерской г. Королёва с 8 до 22 часов показала, что уровень звука превышает предельно допустимый на 10 % и более (Затуранов Ю.Н., 2012).
Основными источники антропогенного шума в городе являются автомобильный, рельсовый, воздушный транспорт и промышленные предприятия. Наибольшее шумовое воздействие оказывает автомобильный транспорт (60-80 %), интенсивность движения которого постоянно растет. В настоящее время наибольшие уровни шума — 85-95 дБ — отмечаются на магистральных улицах крупных городов со средней интенсивностью движения 2-3 тыс. и более транспортных единиц в час. В некоторых районах даже ночью уровень шума не опускается ниже 70 дБ (предельно допустимый уровень шума для ночного времени — 40 дБ). Остальная часть приходится на железнодорожный транспорт, заводы и фабрики.
На территории современного города в результате хозяйственной деятельности, движения городского транспорта, работы промышленных предприятий и функционирования других объектов образуются шумовые поля, оказывающие негативное влияние на здоровье и комфортность проживания людей.
Так, например, до 70 % жилого фонда крупных городов находится в неблагоприятных с точки зрения шумового загрязнения условиях, а в домах, стоящих вблизи крупных дорог и автомагистралей, превышение нормативов достигает 20-30 дБ.
Уровень уличных шумов обусловливается интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Кроме того, он зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей части и наличие зеленых насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ. Уровни звукового давления на магистралях с высокой интенсивностью движения транспорта достигают 90-100 дБА.
От источника шума звуковая волна распространяется на прилегающие территории. Таким образом, возникают зоны акустического дискомфорта (Гараева Х.Р., 2010).
2.2 Нормирование шума
Значительная часть городских источников шума представлена объектами строительства, ремонта и реконструкции. Это вызвано большим спектром применяемых машин и механизмов при ведении работ в данной отрасли. Нельзя найти ни одной страны, в которой не велись бы строительные работы без применения специальной техники. Нередко такие работы проводятся непосредственно на территории плотной застройки. К границам строительной площадки могут примыкать жилые дома, лечебные и детские учреждения и другие объекты городского хозяйства, которые требуют строго соблюдения норм допустимого шума, значения которого приведены в таблице 2 (Коваленко А.А., 2013).
Таблица -2. Нормы допустимого шума
Профилактика неблагоприятного влияния шума на организм работающих основана на его гигиеническом нормировании, целью которого является обоснование допустимых уровней и комплекса гигиенических требований, обеспечивающих предупреждение функциональных расстройств или заболеваний. В гигиенической практике в качестве критерия нормирования используют предельно допустимые уровни (ПДУ) для рабочих мест, допускающие ухудшение и изменение внешних показателей деятельности (эффективности и производительности) при обязательном возврате к прежней системе гомеостатического регулирования исходного функционального состояния с учетом адаптационных изменений.
Нормирование шума проводится по комплексу показателей с учетом их гигиенической значимости. Действие шума на организм оценивают по обратимым и необратимым, специфическим и неспецифическим реакциям, снижению работоспособности или дискомфорта. Для сохранения здоровья, работоспособности и самочувствия человека оптимальное гигиеническое нормирование должно учитывать вид трудовой деятельности, в частности, физический и нервноэмоциональный компоненты труда (Измеров Н.Ф., 2010).
Нормирование шума осуществляется по предельному спектру шума и уровню звукового давления. При первом методе предельно допустимые уровни звукового давления нормируются в октавных полосах частот со среднегеомегрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000. 4000, 8000 Гц. Совокупность девяти допустимых уровней звукового давления называется предельным спектром.
Второй метод нормирования общего уровня шума, измеренного по шкале шумомера и называемого уровнем звука в дБА, используется для ориентировочной оценки постоянного и непостоянного шума, так как в этом случае спектр шума неизвестен.
В производственных условиях очень часто шум имеет непостоянный характер. В этих условиях наиболее удобно пользоваться некоторой средней величиной, называемой эквивалентным (по энергии) уровнем звука Lэкв и характеризующей среднее значение энергии звука к дБА. Этот уровень измеряется специальными интегрирующими шумомерами или рассчитывается.
Нормативы уровней шума регламентируются «Санитарными нормами допустимых уровней шума на рабочих местах» № 3223-85, утвержденными Минздравом в зависимости от их классификации по спектральному составу и временным характеристикам, виду трудовой деятельности.
С точки зрения биологического воздействия существенное значение имеет спектральный состав и продолжительность действия шума. Поэтому к допустимым уровням звукового давления вводятся поправки, учитывающие спектральный состав и временную структуру шума.
Гигиенические нормы инфразвука на рабочих местах, утвержденные Минздравом, устанавливают допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц не выше 105 дБ, а в полосе 32 Гц — 102 дБ.
Допустимые значения ультразвука на рабочих местах регламентирует ГОСТ 12.1.001-83 «ССБТ. Ультразвук. Общие требования безопасности». Нормируемой характеристикой ультразвука в низкочастотном диапазоне является уровень звукового давления в третьоктавных полосах частот со среднегеометрическими частотами от 12,5 до 100 кГц (http://ohrana-bgd.narod.ru/edaproiz_72.html).
2.3 Уменьшение шумового загрязнения
шум загрязнение здоровье экосистема
Исследование генерирования и способов уменьшения шума от движущегося подвижного состава имеет большое значение в решении проблемы защиты окружающей среды. Одним из важнейших компонентов системы регулирования условий и качества среды является защитное лесоразведение. Защитные насаждения являются неотъемлемой подсистемой как городских искусственных, так и природных ландшафтов (Волков, А. М., 1970).
Защитные лесные насаждения плотной посадки можно рассматривать как полупрозрачный экранирующий барьер на пути распространения звуковых волн, за которыми образуется звуковая тень. Следовательно, анализ акустического функционирования защитных насаждений на основе разработанных теоретических положений обусловил направление исследования — в первую очередь определение показателей снижения шума полосами защитных насаждений различного дендрологического состава и конструкции и в связи с этим их эффективности как средства шумозащиты.
Кроме естественного барьера снижения шумового загрязнения со стороны железнодорожного транспорта самым эффективным и компактным решением являются шумозащитные экраны.
Шумозащитные (или, как их иногда называют, акустические) экраны представляют собой сборно-разборную конструкцию, состоящую из опорных стоек и акустического полотна, в свою очередь представленного системой горизонтальных профилей и акустических панелей. По своим свойствам шумозащитные экраны могут быть как шумопоглощающими (непрозрачными), так и шумоотражающими (комбинированными).
В настоящее время накоплен большой практический опыт применения акустических экранов для снижения шума окружающей среды. В Японии, США, Германии, Италии и других странах установлены десятки тысяч километров экранов вдоль транспортных магистралей.
Эффективность экрана может достигать 12-16 дБ для вертикальных и Г-образных экранов и 10-12 дБ для технологических (Матвеева А.А., 2011).
На основе изученного следует отметить, что шумовое загрязнение является главной экологической проблемой и получаем такие выводы:
. данная проблема вызывает очень много болезней, которые с трудом поддаются лечению. Это болезни как: нервные заболевания, потеря слуха, психические заболевания и другие;
. шум негативно влияет на окружающую среду. От большого шума растения вянут, у них нарушается рост. Так же большинство животных имеют проблемы с размножением и линькой;
. предотвратить все это или уменьшить данное загрязнение следует соблюдать нормы. Важными барьерами являются зеленые насаждения в вдоль дорог и шумозащитные экраны, которые поглощают шум.
Список литературы
. Гараева, Х. Р Акустический дискомфорт в городской среде (на примере городов Баку и Астрахань) / Х. Р // Вестник астраханского государственного технического университета. — 2010. — №1. — С. 88-95.
. Косова, Н. А К вопросу об акустическом загрязнении от железнодорожного транспорта в городе Абакане / Н.А. Косова // Научная интеграция: сборник научных трудов / Хакасский государственный университет им. Н.Ф. Катанова. — Абакан, 2016. — С. 981-984.
. Волков, А.М. Гигиеническое нормирование шума и вибрации подвижного железнодорожного транспорта / А.М. Волков. — М. : Медицина, 1970. — 251 с.
. Овсянников, С.Н. Расчет эквивалентных уровней шумового загрязнения селитебной территории методом обратной трассировки на растре / С.Н. Овсянников, М.С. Овсянников // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. — 2008. — №1. — С. 50-56.
. Матвеева, А. А Применение биологических и механических барьеров для снижения шумового воздействия на объектах железнодорожного транспорта / А.А. Матвеева // Вестник волгоградского государственного университета. Серия 3: экономика. Экология. — 2011. — №2. — С. 260- 266.
. Гнатюк, С.В. Анализ негативного влияния акустического загрязнения окружающей среды на здоровье населения / С.В. Гнатюк, С.В. Миськевич // Экологические чтения — 2014 : сборник трудов конференции / Национальный университет биоресурсов и природопользования Украины. — Омск, 2014. — С. 213-219.
. Тясто, А.А. Влияние шумового загрязнения окружающей среды на здоровье человека / А.А. Тясто, М.В. Куимова // Молодой ученый. — 2015. — №10 (90). — С. 98-99.
. Гигиена труда: учебник / Н.Ф. Измеров [и др.] ; ред. Н.Ф. Измерова, В.Ф. Кириллова. — Москва, 2010. — 592 c.
. Коваленко, А.А. Пути снижения шумового загрязнения при строительстве, реконструкции и ремонте зданий / А.А. Коваленко. — Волгоград, 2013. — 5 с.
. Затуранов Ю.Н. Оценка шумового загрязнения городской среды / Ю.Н. Затуранов, Т.Н. Антипова // Технология техносферной безопасности. — 2012. — №5 (45). — 6 с.
. http://www.studfiles.ru/preview/3638783/
. http://allrefs.net/c54/4367n/p54/
. http://www.matrix.com.ru/vliyanie-shuma-na-zdorove-cheloveka?v=f9308c5d0596
. http://www.studfiles.ru/preview/3491051/
. http://sout-kazan.ru/shumovoe-zagryaznenie-okruzhayushhei-sredi/
. http://ohrana-bgd.narod.ru/edaproiz_72.html