Определение уровня шума в некоторых районах города Хабаровска и оценка воздействия на здоровье населения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра экологии и химии

выпускная квалификационная работа по специальности 013100 «Экология»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОВНЯ ШУМА В НЕКОТОРЫХ РАЙОНАХ ГОРОДА ХАБАРОВСКА И ОЦЕНКА ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗДОРОВЬЕ НАСЕЛЕНИЯ

В. Курилина, студент(ка) 553 гр.

Хабаровск, 2013г.

Содержание

Введение

Глава 1. Основные источники шума в городе

1.1 Шум как физический фактор

1.2 Характеристика транспортного шума

1.2.1 Шум, производимый автомобильным транспортом

1.2.2 Шум, производимый рельсовым транспортом

1.2.3 Шум, производимый воздушным транспортом

Глава 2. Влияние шума на организм человека

2.1 Звуковые колебания

2.2 Восприятие звука

2.3 Влияние шума на организм человека

2.3.1 Неспецифическое действие шума

2.3.2 Влияние шума на функциональное состояние центральной нервной системы

2.3.3 Влияние шума на функциональное состояние сердечнососудистой системы

2.3.4 Влияние шума на сон

Глава 3. Допустимые уровни шума для населения

3.1 Нормирование уровня шума для различных условий

3.2 Профилактика и мероприятия по снижению шумовой нагрузки

Глава 4. Практическая часть

4.1 Методика проведения исследования

4.2 Анализ карты шумового загрязнения города Хабаровска

4.3 Исследование влияния шума на самочувствие населения

Выводы

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В крупных городах с развитой системой промышленности и транспортной инфраструктурой население подвергается воздействию разнообразных антропогенных факторов, которые существенно изменяют окружающую среду и оказывают отрицательное влияние на здоровье населения [2; 25].

Одним из ведущих факторов негативного воздействия в городе является шум. Для больших городов характерно повышение уровня шума с каждым годом. Это подтверждается результатами многочисленных исследований: отмечено, уровень шума с 1936 по 1954 г. возрос примерно на 50% и каждые последующие 20 лет он увеличивается на эту же величину [5].

Шум является наиболее распространенным и агрессивным физическим фактором окружающей среды, влияющим на здоровье населения. Он прямо или опосредованно действует практически на все жизненно важные органы и системы человека [12].

Термином «шум» обычно обозначают неприятный или нежелательный звук или совокупность звуков, мешающих восприятию нужных звуков.

Шумовое (акустическое) загрязнение -- раздражающий шум антропогенного происхождения, нарушающий жизнедеятельность живых организмов и человека.

В настоящее время существуют данные, подтверждающие, что шум, как физический фактор, обладает широким спектром воздействия на здоровье населения. В условиях города шум является навязанным фактором воздействия, к которому человек практически не адаптируется.

К основным источникам шума в городе относятся транспортные средства (60-80% шумового загрязнения), промышленные предприятия, строительные и ремонтные работы, автомобильная сигнализация, собачий лай, шумные люди и т. д. А так же уровень шума в жилых районах может быть повышен из за неправильного городского планирования [8; 20; 29].

Создание шумовой карты города - шаг к борьбе с повышенным уровнем шумового загрязнения как в городах, так и на их окраинах. По карте можно судить о состоянии шумового режима улиц, микрорайонов, всего города. Шумовая карта города может быть частью общего экологического мониторинга, использоваться: а) для разработки реально достижимых норм допустимого шума для конкретного города; б) для проектирования и осуществления технических и иных средств по выполнению этих норм; в) для применения санкций к тем, кто эти нормы не выполняет.

Цель работы: Экологическое картирование и эколого-гигиеническая оценка влияния шума на самочувствие населения.

Задачи.

1) исследовать уровень шумового загрязнения на автомагистралях в Центральном районе;

2) исследовать уровень шумового загрязнения в местах отдыха горожан в Центральном районе;

3) исследовать уровень шумового загрязнения на автомагистралях в Индустриальном районе;

4) изучить влияние шума на самочувствие населения (анкетный метод).

Объектом исследования является транспортный шум.

Предметом исследования - воздействие транспортного шума на самочувствие населения Центрального и Индустриального районов города Хабаровска. Гипотеза исследования: Если уровень шума в городе превышает предельно допустимый уровень в 55 дБА, то он оказывает влияние на самочувствие населения. Практическая значимость. Полученные в ходе исследования данные могут служить для более подробного экологического картирования города Хабаровска, для использования в экологических центрах как города, так и региона, а также для продолжения исследовательских работ в области оценки воздействия шума на здоровье и самочувствие человека.

ГЛАВА 1. ОСНОВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ШУМА В ГОРОДЕ

1.1 Шум как физический фактор

Шум - неприятные или раздражающие звуки, мешающие восприятию полезных сигналов, нарушающие процесс труда или отдыха, а также создающие акустический дискомфорт [3; 12].

С физической точки зрения, шум - беспорядочные колебания различной физической природы, отличающиеся сложностью временной и спектральной структуры [11].

При распространении звука частицы воздуха начинают колебаться. Эти колебания передаются по воздуху с большой скоростью, которая приблизительно равна 344 м/с [28].

Колебания частиц воздуха вызывают изменения давления. Разность между давлением в данной точке колеблющейся воздушной среды и давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде, называется звуковым давлением [8]. Звуковое давление измеряется в паскалях (Па).

Во время распространения звуковой волны происходит перенос энергии. Энергию звуковой волны характеризуют интенсивностью звука - энергией, переносимой звуковой волной через единицу площади в единицу времени [3].

Ухо человека реагирует не на абсолютное изменение интенсивности, а на его относительное изменение. В соответствии с законом Вебера-Фехнера ощущения человека, возникающие при различного рода раздражениях, в частности шуме, пропорциональны логарифму количества энергии раздражителя [Трофимова]. Поэтому на практике используются логарифмические величины - уровни звукового давления и интенсивности.

Важной характеристикой звука является его частота - количество колебаний воздушной среды в единицу времени. Частота измеряется в герцах (Гц) - количестве колебаний в секунду [8; 28].

Человеческое ухо способно воспринимать звуковые колебания в диапазоне от 16 до 20 000 Гц. Чем больше частота колебаний, тем воспринимаемый ухом человека звук выше [11; 12].

1.2 Характеристика транспортного шума

Шум, производимый транспортными средствами по временным характеристикам, относится к непостоянному шуму.

Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80 % всего городского шума. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях - до 6000 машин в час [15].

Шум автомобильного транспорта возникает как результат совокупного шума, производимого отдельными автомобилями. Шум, который генерируют автомобили, зависит в основном от следующих факторов:

Ш количество и качество мер по ограничению шума, применяемых при проектировании машины;

Ш техническое состояние эксплуатируемой машины (износ, состояние глушителя, характер регулировки систем двигателя и т. д.);

Ш вид эксплуатации (движение со скоростью, с ускорением или с замедлением);

Ш состояние дорожного покрытия;

Ш условия распространения шума [3].

Абсолютные уровни шума транспортных средств различных классов зависят от года их выпуска. Благодаря улучшению конструкции транспортных средств и ужесточению требований к максимальным уровням шума, производимого транспортом, произошло некоторое снижение уровней шума транспортных потоков [31].

По среде распространения шум можно разделить на структурный и воздушный.

Структурный шум - шум, возникающий непосредственно в точке соприкосновения колеса с дорогой или рельсом. При этом звук распространяется по дорожному полотну и пути.

Воздушный шум распространяется в воздушной среде при движении транспортных средств, а также звуковых сигналов, стационарного оборудования на открытых участках, мостах [3].

Средние и максимальные значения шума автомобильного транспорта приведены в таблице 1 [14].

Таблица 1. Средние и максимальные значения уровня шума, создаваемого различными транспортными средствами в городском районе

Уровень шума	Среднее Значение, дБА	Максимальное Значение, дБА
Велосипеды с мотором, мопеды, мопеды с 73 кикстартером	73	82
Легкие мотоциклы	79	85
Мотороллеры	82	88
Мотоциклы	78	87
Легковые автомобили
- с карбюраторными двигателями	70,5	77
- с дизельными двигателями	75	80,5
Автобусы	80	86
Грузовые автомобили с мощностью двигателя:
- до 150 кВт	82,5	88,5
- свыше 150 кВт	85	90,5

В таблице 2 представлены максимальные уровни внешнего шума различных транспортных средств [3].

Шум транспортного средства зависит от характера его работы, в особенности, от частоты вращения коленчатого вала, а также от нагрузки двигателя (Рис. 1). На эти параметры, в свою очередь, влияют эксплуатационная скорость транспортного средства, выбранная передача, а также режим движения, т. е. находится ли транспортное средство в режиме ускорения или в режиме замедления или движется с постоянной скоростью.

Таблица 2

Максимальные уровни внешнего шума транспортных средств

Вид транспорта	Транспортное средство	Уровень звука и эквивалентный уровень звука, дБА
Железнодорожный	Магистральный тепловоз	84
	Маневровый тепловоз	78
Автомобильный	Грузовой автомобиль массой до 3,5 т	85
	Грузовой автомобиль массой от 3,5 до 12 т	89
	Легковой автомобиль	84

На рисунке 1 показаны применительно к легковому автомобилю средней вместимости типичные уровни шума при постоянной скорости движения в зависимости от частоты вращения коленчатого вала.

Когда автомобиль движется на первой или второй передаче, общий уровень шума транспортного средства определяется в основном силовой установкой. При движении автомобиля на третьей и более высоких передачах, при которых скорость движения автомобиля довольно высока, общий уровень шума транспортного средства в значительной мере зависит от шума, создаваемого качением его колес [15; 31; 32].

Важным фактором, влияющим на уровень шума, является стиль вождения, принятый водителем.



Рис. 1. Уровни шума автомобиля средней вместимости при различной частоте вращения коленчатого вала

Шум автомобиля, движущегося накатом, зависит от определенных факторов, в число которых входит как конструкция шины, так и состояние, и характер дорожного покрытия. Но в качестве достаточно близкого приближения шум при движении накатом можно рассматривать величину, зависящую от изменения скорости автомобиля: при каждом удвоении скорости автомобиля в пределах рабочего диапазона шум его увеличивается примерно на 9 дБА.

При малых скоростях, характерных для городского движения, характеристики шума не зависят от скорости автомобиля, так как доминирующим источником шума является силовой агрегат. Важно отметить, что при малых скоростях движения большегрузные автомобили на 17 дБА "шумнее", чем легковые автомобили, в то время как при движении по автостраде грузовые автомобили "шумнее" лишь на 9 дБА [31].

Уровень шума зависит от степени изменения скорости автомобиля, т. е. от ускорения или замедления первоначальной скорости транспортного средства. Шум при движении автомобиля с ускорением выше, чем при движении с постоянной скоростью даже при самых высоких зарегистрированных постоянных скоростях [31].

Источники шума автомобилей

Рассматриваются следующие источники шума автомобилей:

Ш силовая установка (корпус двигателя, системы впуска и выпуска);

Ш вентилятор системы охлаждения двигателя;

Ш трансмиссия (коробка передач и задний мост)

Ш аэродинамический шум при движении;

Ш шум колес, тормозов, дребезжание кузова и перевозимого груза.

Относительная значимость этих источников шума зависит от типа автомобиля и режима движения. У легких транспортных средств преобладает шум двигателя при малых скоростях движения, возникающий при низшей передаче.

При больших скоростях движения на высшей передаче шум, вызываемый качением колес, по своему уровню примерно такой же или незначительно больше шума силовой установки. У тяжелых дизельных грузовых автомобилей доминирующим источником шума являются двигатель, система выпуска и вентилятор системы охлаждения двигателя. Но при высоких скоростях движения грузовых автомобилей, оснащенных шинами с поперечным рисунком протектора (шины для тягачей), шум катящихся по поверхности дороги шин может быть значительным [31].

1.2.1 Шум, производимый автомобильным транспортом

Наибольшие уровни шума отмечаются на магистральных улицах городов. Максимальные уровни шума на улицах городов достигают 90-95 дБА. [13].

Шумовые характеристики транспортных потоков в первую очередь определяются назначением улицы. Уровень уличных шумов определяется интенсивностью, скоростью и характером (составом) транспортного потока. Также уровень уличных шумов 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 до 10 дБ [3; 31]. В промышленном городе обычен высокий процент грузового транспорта на магистралях. Увеличение в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно большегрузных с дизельными двигателями, приводит к росту уровней шума. В целом грузовые и легковые автомобили создают на территории городов тяжелый шумовой режим.

Однако, в настоящее время в городах существуют ограничения для движения большегрузных автомобилей в центральной части города [19].

Несмотря на то, что шум, генерируемый легковыми автомобилями, ниже, чем шум, создаваемый другими категориями транспорта, они вносят значительный вклад в шум транспортного потока из за большого их числа.

По данным исследований, проведенных в США, уровни шума автомобилей, изготовленных в начале 80-х годов колеблется от 77 до 81 дБА.

1.2.2 Шум, производимый рельсовым транспортом

Повышение скорости движения поездов также приводит к значительному росту уровня шума в жилых зонах, расположенных вдоль железнодорожных путей или близ сортировочных станций. Максимальный уровень звукового давления на расстоянии 7,5 м от движущегося электропоезда достигает 93 дБ А, от пассажирского - 91, от товарного состава - 92 дБ А. При скорости 330 35 км/ч электропоезд создает шум в 82 дБ А; 43 км/ч - 84; при 55 км/ч уровень звука увеличивается до 89 дБ А [10].

Уровни шума при движении поездов на открытых линиях метрополитена при интенсивности 20-30 пар/ч достигают 70 дБ А, при 40 пар/ч и более -75-80 дБА [11]. Шум, возникающий при прохождении электропоездов, легко распространяется на открытой территории. Наиболее значительно звуковая энергия снижается на расстоянии первых 100 м от источника (в среднем на 10 дБ А). На расстоянии 100-200 м снижение шума равно 8 дБ А, а на расстоянии от 200 до 300 м - всего на 2-3 дБ А. При удалении на 300 м от железнодорожных путей уровень шума лишь приближается к фоновым [3].

Основной источник железнодорожного шума - удары вагонов при движении на стыках и неровностях рельсов. Движение тепловозов, товарных составов, диспетчерская связь, сигналы локомотивов также могут быть причиной нарушения акустического режима на территории жилых кварталов.

Уровни шума, создаваемые трамваями, аналогичны уровням шума грузовых автомобилей и выше уровня шума, создаваемого железнодорожными транспортными средствами.

Шум трамвая не содержит существенных низкочастотных составляющих, так как основным является шум качения колес, а не шум двигательной установки. Стальные колеса трамвая при движении по рельсам создают уровень шума на 10 дБ выше, чем колеса автомобиля при соприкосновении с асфальтом. Отдельные всплески шума можно иногда обнаружить на резонансных частотах колес [31].

Однако трамвай обладает и целым рядом преимуществ, поэтому при снижении создаваемого им шума он может выиграть в соревновании с другими видами транспорта.

Уровни шума, создаваемые троллейбусами, находятся примерно между уровнями шума автобусов и трамваев. Шума качения колес у троллейбусов ниже, чем у трамваев благодаря применению шин. Но часто шум, создаваемый электрической системой троллейбусов, превышает шум качения колес [31].

1.2.3 Шум, производимый воздушным транспортом

Значительный удельный вес в шумовом режиме многих городов занимает воздушный транспорт. Парк самолетов гражданской авиации непрерывно обновляется, на авиалиниях появились новые турбореактивные и турбовинтовые самолеты. Увеличиваются пассажирские и грузоперевозки, строится большое количество аэродромов и аэропортов, реконструируются существующие [3; 8; 13]. Нередко аэропорты гражданской авиации оказываются расположенными в непосредственной близости от жилой застройки, а воздушные трассы проходят над многочисленными населенными пунктами. Авиационный шум оказывает существенное влияние на шумовой режим территории в окрестностях аэропортов [10; 11].

Уровень шума зависит от направления взлетно-посадочных полос и трасс пролетов самолетов, интенсивности полетов в течение суток, сезонов года, от типов самолетов, базирующихся на данном аэродроме, и т. Д. По данным французских ученых, шум от современного реактивного самолета составляет порядка 150-160 дБА [1].

В некоторых городах по уровням создаваемого шума и общей площади зашумленности территории воздушный транспорт занимает первое место среди всех источников шума. Крайне неблагоприятные акустические условия для населения складываются при расположении аэропорта в черте города или на близком расстоянии от него.

Наиболее распространенным источником городского шума является городской транспорт: грузовые автомобили, автобусы, троллейбусы, трамваи, а также железнодорожный транспорт и самолеты гражданской авиации.

ГЛАВА 2. ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

2.1 Звуковые колебания

Звук, или звуковые волны - это механические колебания, распространяющиеся в твердых, жидких и газообразных средах под воздействием возмущения. [3]. Звуковым полем называется пространство, в котором присутствуют звуковые волны.

Звук в среде вызывается колебанием молекул. От состава упругой среды зависит скорость распространения звука. В воздухе при температуре +18 градусов по Цельсию она примерно равна 340 м/с [22].

Ухо человека способно воспринимать звуки частотой от 16 до 20 000 Гц . Наиболее чувствителен слуховой анализатор к диапазону 2000-4000 Гц. частоты звуков ниже 20 Гц называют инфразвуком, частоты выше 20 Гц - ультразвуком. Воспринимать такие частоты человеческое ухо не способно. [3; 10; 27; 30].

2.2 Восприятие звука

В настоящее время полагают, что при звуковых колебаниях разной частоты происходят колебания разных участков мембраны улитки [22]. Высокочастотные звуковые колебания ведут к вибрации начальных отделов основной мембраны. Низкочастотные раздражители ведут к колебаниям базилярной мембраны. В определенной точке базилярной мембраны наблюдаются максимальные колебания только для определенного раздражителя. Здесь отмечается амплитудный максимум, в котором происходит максимальное возбуждение сенсорных клеток кортиева органа. В кортиевом органе выделяют один ряд внутренних и три ряда наружных волосковых клеток, различающихся по уровню чувствительности. При возникновении колебания жидкости в улитке происходит колебание основной мембраны, а с ней и кортиева органа. Волосковые клетки деформируются, таким образом, запуская механизм возбуждения рецепторных клеток. Образуется рецепторный потенциал. В дальнейшем благодаря выделению химических веществ, природа которых неизвестна, возбуждаются нервные волокна [22; 30].

Каждое волокно слухового нерва начинается в строго определенных участках улитки и определенных волосковых клетках. Каждый участок улитки будто настроен на определенную частоту звуковых колебаний, поэтому при появлении звука определённой частоты возбуждается отдельное волокно слухового нерва. Рецепторы и афферентные волокна возбуждаются при соответствующих значениях интенсивности и частот [22].

Интенсивность звука (или сила звука) - величина, определяемая средней по времени энергией, переносимой звуковой волной в единицу времени сквозь единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения волны [3].Чувствительность человеческого уха различна для разных частот. Для ощущения звука волна должна обладать некоторой минимальной интенсивностью. Если эта интенсивность превышает определенный предел, то звук начинает вызывать болевые ощущения. Для каждой частоты колебаний существуют наименьшая и наибольшая интенсивность. Единицей интенсивности звука является бел, однако на практике чаще используется децибел - единица в десять раз меньше бела.

Наименьшая интенсивность носит название порога слышимости, наибольшая - порог болевого ощущения. На рисунке 2 представлены зависимости порогов слышимости и болевого ощущения от частоты звука.

Область, расположенная между двумя кривыми, является областью слышимости.

Физиологической характеристикой звука является уровень громкости звука, который выражается в фонах. Громкость для звука в 1000 Гц равна 1 фон, если его уровень интенсивности равен 1 дБ.



Рис. 2. Зависимость порогов слышимости и болевого ощущения от частоты звука

благодаря исследованиям довольно большой группы людей в возрасте 18 - 25 лет были построены кривые равной громкости (изофоны). В 1958 году Международная организация по стандартизации (ISO) рекомендовала эти кривые как стандарт (рис. 3).

Рис. 3. Кривые равной громкости

Для количественной оценки ввели единицу громкости - 1 сон равный 40 фонам.

Уровень громкости некоторых звуков привен в таблице 3.

Таблица 3. Средний уровень громкости некоторых звуков и шумов

Источники звука	Уровень громкости, фон	Громкость, сон
Шум в кабине самолета	128 - 130	875 - 1400
Шум в поезде метро	85 - 90	25 - 38
Трамвай на расстоянии 10 - 20 м	80 - 85	17 - 25
Легковой автомобиль на расстоянии 2 - 20 м	50 - 65	2 - 6
Шум на улице	40 - 60	1 - 4
Оркестр	80 - 100	17 - 88
Аплодисменты	60 - 75	4 - 11
Разговор на расстоянии 1 м	55 - 70	3 - 8
Шум в аудитории	25 - 30	0,36 - 0,46

2.3 Влияние шума на организм человека

Согласно многочисленным исследованиям, шум является фактором, обладающим широким спектром воздействия на здоровье человека. Однако, так как шум почти всегда действует вместе с другими факторами, не всегда получается установить непосредственный вклад шумового воздействия на здоровье населения. [3; 9; 17; 25].

2.3.1 Неспецифическое действие шума

Неоспоримо доказано, что шумовое воздействие оказывает на население отрицательное влияние. Самые первые показатели неблагоприятного воздействия шума - жалобы населения на дискомфорт, беспокойство, нарушение работы, сна, отдыха, затруднения в восприятии звуков и речевом общении. [3; 12].

Шумовому воздействию, несомненно, подвержены все люди, однако, важное значение при восприятии звука, в т. ч. и раздражающих шумов, имеют психофизиологические особенности человека. Тип высшей нервной деятельности, биоритмический профиль, характер сна и физической активности, подверженность стрессу в течение дня, степень физического и психологического перенапряжения и многие другие параметры оказывают влияние на человека при восприятии им звука.

Австрийский ученый Роберт Кох считал, что шум является причиной преждевременного старения в 30 случаях из 100, а также сокращает продолжительность жизни людей в крупных городах на 8-12 лет [15].

Установлено, что при действии шума снижается острота зрения: восприятие голубого и зеленого цветов улучшается, а красного наоборот ослабевает [21; 32].

Для обозначения комплексного воздействия шума на человека ученые изобрели термин «шумовая болезнь». Симптомами этой болезни являются головная боль, тошнота, раздражительность, временное снижение слуха [9].

У человеческого организма способность приспосабливаться к изменяющимся условиям среды довольно велика, но все же имеет границы. Вследствие этого возникает опасение, что изменения в организме, накапливающиеся, в том числе, и от транспортного шума, могут отрицательно сказаться на будущих поколениях [16].

А. А. Королев в учебном пособии Медицинская экология выделяет группы лиц, особенно подверженные неблагоприятным последствиям шумового воздействия, так называемые «группы риска»: престарелые люди, беременные женщины, лица, принимающие ототоксические препараты, а также лица, находящиеся в состоянии стресса.

Примером негативного влияния транспортного шума на население могут служить данные, приведенные в таблице 4. Здесь представлены результаты социологического исследования, проведенного в Копенгагене. В опросе приняли участие 960 женщин, проживающих в контрастных по шумовому воздействию районах города. [12].

Таблица 4. Количество жалоб на шум (по результатам социологического исследования)

Показатели влияния шума	72дБА	56 дБА
Беспокоит	97	37
Мешает чтению	70	37
Затрудняет разговор по телефону	80	3
Не позволяет открывать окна в квартире	93	17
Не влияет на физическое состояние	30	63
Вынуждает к приему седативных средств	30	3
Вынуждает к обращению к врачу с жалобами психогенного характера	30	3

В условиях постоянного воздействия шума происходит постоянное напряжение органов слуха, которое приводит к их утомлению, снижению остроты слуха [3; 4; 9; 15; 20].

Различают временное и постоянное смещение порога слышимости под влиянием шума. Временное смещение порога слышимости называют слуховой усталостью. Она развивается в условиях чрезмерного шумового воздействия. После возвращения человека в менее шумную обстановку восстанавливается прежняя чувствительность слуха.

Невосстанавливаемая потеря слуха (постоянное снижение порога слышимости) характеризуется максимальной потерей слуха на частотах около 4 тысяч Гц [8].

2.3.2 Влияние шума на функциональное состояние центральной нервной системы

Воздействие шума многие ученые относят к косвенным факторам, влияющим на здоровье населения. Серьезный «вклад» шум вносит в развитие нервных заболеваний, таких как неврозы, мигрень. [9]. При исследованиях у некоторых людей отмечался тремор век и вытянутых пальцев рук, снижение сухожильных рефлексов. У городского населения под действием шума чаще других отмечается раздражительность, хроническая усталость, неспособность логически мыслить. Крайними проявлениями таких реакций нередко является резкое возбуждение, граничащее с невменяемостью [12].

Под влиянием шума снижается внимание, работоспособность. При уровнях шума свыше 60 дБА снижаются: объем кратковременной памяти, умственная работоспособность, реакция на различные жизненные ситуации.

2.3.3 Влияние шума на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы

Известно, что шум отрицательно воздействует на механизмы, регулирующие деятельность сердечно-сосудистой системы человека. Отмечено, что у людей, проживающих в условиях постоянного шумового воздействия, выявляются в той или иной степени выраженности различные нарушения со стороны сердечно-сосудистой системы [12].

В первое время воздействия шума изменения деятельности сердечно-сосудистой системы не значительны и носят в большей части случаев функциональный характер. Характерны такие симптомы. Как усталость, неприятные ощущения в области сердца (покалывания, учащенное сердцебиение). Типичным становится неустойчивость пульса и артериального давления. При более длительном воздействии шума развивается хроническое изменение давления: повышается систолическое давление и уменьшается диастолическое. Нередким явлением становятся шумы в сердце. На электрокардиограмме различимы изменения, свидетельствующие о серьезных нарушениях работы сердца: синусовая брадикардия, брадиаритмия, тенденция к замедлению внутрижелудочковой или предсердножелудочковой проводимости [12].

При значительномшумовом воздействии могут выявляться циркулярные нарушения, которые выражаются в сужении сосудов верхних и нижних конечностей (пальцев рук и ног). После прекращения шумового воздействия есть вероятность, что вазоконстрикция не исчезнет, а со временем может привести к более серьезным заболеваниям, таким как гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца, инфаркт миокарда.

2.3.4 Влияние шума на сон

Материалы ВОЗ свидетельствуют, что в индустриальных странах каждый 4-й житель крупного города страдает нарушением сна и пользуется снотворными [5].

Шум в значительной мере нарушает сон. Воздействие шума уменьшает продолжительность и глубину сна. У многих людей сон становится прерывистым и беспокойным [3]. Установлено, что важным фактором при учете воздействия шума является чередование различных по интенсивности шумов, а так же хронологическая конфигурация шумов. Так, неравномерное движение транспорта сильнее нарушает сон, чем интенсивное, но равномерное. Люди по-разному реагируют на шум во время сна. Реакция на шумовое воздействие зависит от возраста, пола, профессии, состояния здоровья человека, характеристики сна, адаптации [10].

Женщины более чувствительны к шуму, чем мужчины. Наибольшее влияние шум оказывает на грудных детей у матерей, которые перенесли беременность с осложнениями, или детей, имеющие мозговые травмы. Повышенную чувствительность к шуму выявляют так же у лиц, страдающих хроническими заболеваниями психического и соматического характера. Меньшее влияние шум оказывает на сон детей и молодых людей [12].

Нарушение сна и отсутствие полноценного отдыха под постоянным воздействием шума приводит к переходу накапливающейся усталости в хроническое переутомление.

Согласно исследованиям сна у жителей, проживающих в домах, расположенных на улицах с различным уровнем шума, известно, что нарушения сна происходят уже при уровне звука в 40 ДбА (допустимый уровень в жилых помещениях в дневное время). При увеличении уровня звука до 50ДбА время засыпания увеличивается на 1 час, происходит сокращение глубокого сна до 60% [8].

Как следствие, нарушение сна под воздействием шума приводит к тому, что накапливающееся ежедневно утомление не исчезает, а постепенно переходит в хроническое переутомление, которое, в свою очередь способствует развитию более серьёзных нарушений деятельности центральной нервной системы [3; 8; 10; 12; 27; 29].

Работы многих исследователей подтверждают, что длительное воздействие городских шумов вызывает изменения функционального состояния не только со стороны органа слуха, сердечно-сосудистой системы, но и организма в целом. В первую очередь страдает центральная нервная система.

ГЛАВА 3. ДОПУСТИМЫЕ УРОВНИ ШУМА ДЛЯ НАСЕЛЕНИЯ

3.1 Нормирование уровня шума для различных условий

В современных условиях нормирование уровня шума с целью устранения его негативного воздействия на здоровье населения диктуется многообразием факторов формирования его в придорожной полосе. На основании проведенных во многих странах исследований установлено, что в дневное время при уровнях звука менее 55 дБА на территориях, прилегающих к жилой застройке, большинство населения не будет испытывать значительных неудобств [18].

При защите населения от шума ключевую роль играют санитарно-гигиенические нормативы допустимых уровней шума. Целью таких нормативов является профилактика возникновения заболеваний и хронического переутомления у населения, подверженного кратковременному или продолжительному воздействию шума [26].

Предельно допустимые уровни шума определены в ГОСТ 12.1.036 - 81 Шум. Допустимые уровни в жилых и общественных зданиях [7]. Превышение допустимого уровня шума на 1-3 дБА снижает производительность труда на 1% [13].

Благодаря многочисленным исследованиям были установлены максимальные уровни транспортного шума, ниже которых воздействие на организм человека является безопасным. Допустимым считается уровень шума, который не оказывает на человека прямого или косвенного вредного и неприятного воздействия, а также не влияет на его самочувствие и настроение [15].

В таблице 4 приведены нормируемые эквивалентные уровни шума в соответствии с санитарными нормами в помещениях жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки [23].

Таблица 5. Нормы уровня шума для различных условий

Назначение помещений или территорий	Эквивалентный уровень шума, дБА
Жилые комнаты квартир, спальные помещения в детских учреждениях и школах-интернатах, жилые помещения домов отдыха и пансионатов	30
Территория больниц, санаториев, непосредственно прилегающая к зданиям	35
Территории жилой застройки, непосредственно прилегающие к жилым домам, площадкам отдыха в микрорайонах и жилых кварталах	45
Рабочие помещения управлений, конструкторских проектных организаций и НИИ	50
Торговые залы магазинов, спортзалы, пассажирские залы аэропортов и вокзалов, приемные пункты предприятий бытового обслуживания	60

В соответствии с таблицей 6 определяются уровни шума для различной трудовой деятельности [6].

Таблица 6. Нормы уровня шума в зависимости от вида деятельности

Вид трудовой деятельности	Уровни звука, дБА
Работа по выработке концепций новых программ, творчество, преподавание	40
Труд высших производственных руководителей, связанных с контролем группы людей, выполняющих умственную работу	50
Высококвалифицированная работа, требующая сосредоточенности; труд, связанный исключительно с разговорами по средствам связи	55
Умственная работа, выполняема с часто получаемыми указаниями и акустическими сигналами	60
Умственная работа по точному графику и инструкциям (операторская)	65
Физическая работа, связанная с точностью	80

На территориях, прилегающим с одной стороны к жилым домам, с другой - к автомобильной дороге, шумовой режим полезно представлять в виде шумовых карт.

Требования, установленные нормативными документами, способствуют определению и проектированию мероприятий по защите от шума в придорожной полосе.

3.2 Профилактика и мероприятия по снижению шумовой нагрузки

Борьба с шумом в городах должна осуществляться по следующим основным направлениям:

Ш в источнике шума - инженерно-техническими и организационно-административными методами;

Ш по пути распространения шума в городской среде от источника до защищаемого объекта - градостроительными методами и строительно-акустическими методами;

Ш в объекте шумозащиты - конструктивно-строительными методами повышения звукоизолирующих качеств ограждающих конструкций зданий и сооружений и планировочными методами [11].

Снижение городского шума возможно за счет уменьшения шумности транспортных средств. Принципиальные технические решения малошумного транспорта - электромобили, паромобили, автомобили с усовершенствованными двигателями, высокоэффективными глушителями, дожигателями и нейтрализаторами выхлопных газов [15]. Но мощная автомобильная промышленность, выпускающая сотни тысяч автомобилей ранее разработанных конструкций, не может в короткие сроки быть перестроена для выпуска новых видов автомобилей [8].

Снижение шума, производимого железнодорожным транспортом, может быть достигнуто путем замены звеньевого пути бесстыковым с упругими прокладками между рельсами и шпалами, проведением комплексом работ, обеспечивающих снижение шума на подвижной единице железнодорожного транспорта, ограничением звуковых сигналов путем ограждения железнодорожных путей и т. д. [3; 15].

При проектировании городов в целях защиты от шума необходимо осуществлять четкое разделение территории по функциональному назначению: селитебную, промышленную (производственную), коммунально-складскую и внешнего транспорта [10].

При проектировании системы внешнего транспорта необходимо предусматривать в городах обходные железнодорожные линии; размещать сортировочные станции за пределами городов; создавать надлежащих размеров санитарно-защитные зоны от границ аэропортов, заводских аэродромов до границ жилой застройки [11].

При разработке проекта сети улиц и дорог следует использовать элементы рельефа в качестве естественных шумозащитных экранов. При строительстве зданий вблизи магистральных дорог должно быть предусмотрено устройство шумозащитных экранов. На территории жилой застройки рекомендуется ограничивать сквозное движение транспорта [10].

При разработке архитектурно-планировочной структуры жилых районов следует использовать следующие способы защиты от шума: удаление жилой застройки от источников шума; установка между источниками шума и жилой застройкой шумозащитных экранов; применение рациональных с точки зрения защиты от шума композиционных приемов группировки жилых зданий [3; 10; 11].

Снижению шума может способствовать рациональная организация движения транспорта (организация одностороннего движения); уменьшение интенсивности движения, замена шумных транспортных средств менее шумными; исключение сквозного движения по внутриквартальным территориям; применение менее шумных типов дорожного покрытия, вертикального озеленения, звукопоглощающих облицовок фасадов зданий и сооружений, звукоизолирующих тройных стеклопакетов [8; 11].

В качестве индивидуальных средств защиты от шума рекомендуется использовать ушные заглушки, наушники, каски, противошумные вкладыши «беруши».

В настоящее время большинство противошумных мероприятий не производится и требования допустимого уровня шума в городах не соблюдаются. Количество автомобилей растет с каждым годом, а требования к планировке города не всегда соответствуют нормативам.

Самыми распространенными способами борьбы с шумом остается использование вертикального озеленения, использование звукокоизолирующих материалов и установка жителями домов, прилегающих к транспортным магистралям, трехслойных стеклопакетов.

шум организм загрязнение нагрузка

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Методика исследования

Для проведения замеров использовался прибор - цифровой шумомер AR814.

Цифровой шумомер представляет собой специализированный прибор для измерения шумовых характеристик. В частности, необходимой характеристикой звука является его давление. Цифровой шумомер преобразует аналоговый звуковой сигнал, который улавливается микрофоном прибора в цифровой вид и выводит показания на экран. Электронный шумомер AR814 используется в широком диапазоне сфер применения.

При включении прибор находится в режиме измерений А. Режим А применяется для проведения измерений в окружающей среде, на рабочем месте. Данный режим позволяет прибору реагировать подобно человеческому уху, которое увеличивает и уменьшает амплитуду в частотном спектре.

В настоящее время почти повсеместно уровень шума принимают равным уровню, измеренному в дБ при помощи шумомера с коррекцией А, и выражают его в единицах дБА.

Сроки сбора материала: февраль 2013 года, день недели - воскресенье. Измерения проводились 3 раза в день: утром (8.00-10.00), днем (12.00-14.00) и вечером (16.00-18.00). Предположительно, в эти промежутки времени наблюдается наибольший транспортный поток на исследуемых автомагистралях.

Расстояние от транспортной магистрали до точки обследования составляло 3 м. Замеры были проведены в 78 точках в Центральном и Индустриальном районе. Уровни шумового давления были нанесены на карту с помощью точек (Рис. 8).

В задачи работы входило:

1) исследовать уровень шумового загрязнения на автомагистралях в Центральном районе;

2) исследовать уровень шумового загрязнения в местах отдыха горожан в Центральном районе;

3) исследовать уровень шумового загрязнения на автомагистралях в Индустриальном районе;

4) сделать выводы о допустимости шумового загрязнения города;

5) изучить влияние шума на самочувствие населения (анкетный метод).

4.2 Анализ карты шумового загрязнения города Хабаровска

Исследование уровня шумового загрязнения вдоль автомагистралей в Центральном районе города Хабаровска.

Одной из задач исследования было исследование шумового загрязнения на автомагистралях в Центральном районе города Хабаровска.

Сделаны замеры уровней шумового загрязнения в Центральном районе на автомагистралях Амурский бульвар - ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса - Уссурийский бульвар - ул. Ленина в 50 точках (Рис. 4) По ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса замеры проводились в 11 точках, по ул. Ленина - в 8 точках, по Амурскому бульвару - в 9 точках, по Уссурийскому бульвару - в 11 точках.

Данные измерений приведены в таблице (приложение 1).

Средние показатели уровня шума в Центральном районе представлены в таблице 7.



Рис. 4. Карта шумового загрязнения Центрального района города Хабаровска Примечание: цветом обозначены уровни шума: зеленый - 50-60 дБА; синий - 60-70 дБА; красный - более 70 дБА

Таблица 7. Средний уровень шума по Центральному району города Хабаровска

Улица	Средний уровень шума, дБА
	утро	день	вечер	в течение дня
К. Маркса - Муравьева-Амурского	71,6	71,3	70,4	71,1
Ленина	74	73,9	73,3	73,7
Амурский бульвар	63,5	64,3	63,8	63,9
Уссурийский бульвар	61,4	59,9	59,5	60,3
Центральный район	67,6	67,4	66,8	67,3

Если рассматривать средний показатель шума, то он незначительно превышает норматив (55 дБА). Это связано с тем, что измерения проводились и на оживленных магистралях, и на бульварах, где уровень шума значительно ниже.

Значительные превышения шума регистрировались на пересечении автомагистралей с трамвайными путями в районе ул. Шеронова. Уровень шума достигал 80 дБА (рис. 4).

Средний уровень шума в Центральном районе отличается не значительно (рис. 5). Утром значение уровня звукового давления в среднем составило 67,6 дБА (наибольший показатель), днем - 67,4 дБА, вечером - 66,8 дБА.

Рис. 5. Средний уровень шума в Центральном районе города Хабаровска в течение дня

Средний уровень шума вдоль автомагистралей ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса - ул. Ленина значительно превышает норматив и составляет 71,1 дБА и 73,7 дБА соответственно (рис. 6).

Рис. 6. Средний уровень шума на ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса и ул. Ленина города Хабаровска

Незначительные превышения уровня шума отмечены на улицах Дикопольцева, Пушкина, Калинина, Волочаевская, Тургенева, Ким Ю Чена (рис. 4).

Как показывают данные исследований в Центральном районе города Хабаровска, уровни шума вдоль оживленных магистралей значительно превышают норматив.

Исследование уровня шумового загрязнения в местах отдыха горожан в Центральном районе города Хабаровска.

Замеры уровня шума в местах отдыха горожан проводились вдоль Амурского бульвара, Уссурийского бульвара, на площади имени Ленина, на Комсомольской площади, а также в парке «Динамо» и в парке имени Гайдара.

Если сравнивать уровень шума вдоль улиц Муравьева-Амурского - Карла Маркса и Амурского бульвара, то здесь наблюдается значительное различие в уровнях звукового давления (рис. 7). Это различие можно объяснить более оживленным движением по улице Муравьева-Амурского и Карла Маркса, чем по Амурскому бульвару.

Однако, средний показатель уровня шума на Амурском бульваре не соответствует нормативу (55 дБА). Это, возможно, объясняется довольно оживленным движением транспортных средств вдоль бульвара, в том числе и трамваев. При сравнении ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса и Уссурийского бульвара также выявляется различие в уровне шума (рис.7 ).

Уровень шума на ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса значительно выше, чем на Уссурийском бульваре. Объяснением более низкого уровня шума на Уссурийском бульваре служит меньший поток автомобилей, чем на Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса. На значительном протяжении Уссурийского бульвара движение одностороннее по одной полосе, что так же уменьшает шумовое загрязнение.

Как видно из рисунка 7, показатели шумового загрязнения Амурского и Уссурийского бульваров ниже показателей ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса. Такое различие в шумовых показателях объясняется более низким уровнем загруженности обоих бульваров по сравнению с центральной автомагистралью города.

Если сравнить уровень шума на Амурском и Уссурийском бульварах, то видно, что значение уровня шума на Амурском бульваре будет выше. Вдоль обоих бульваров довольно оживленное движение в течение дня, однако, вдоль Амурского бульвара расположены трамвайные пути, которые и служат дополнительным источником шума.

Рис. 7. Средний уровень шума на Уссурийском бульваре, Амурском бульваре и ул. Муравьева-Амурского - ул. Карла Маркса

Уровни шума на площади имени Ленина и на Комсомольской площади соответствуют норме и не превышают 55 дБА в течение всего дня.

Измерения, произведенные у входа в парк «Динамо», а также у входа в парк имени Гайдара 74 дБА и 73,3 дБА соответственно. Эти показатели значительно превышают допустимый уровень шума. При удалении вглубь парка «Динамо» приблизительно на 100 метров, уровень шума составляет 50,7 дБА. В парке имени Гайдара на расстоянии приблизительно 200 метров от входа это значение составляет 52 дБА. Оба значения соответствуют норме.

Таким образом, вдоль Амурского и Уссурийского бульваров наблюдается незначительное превышение нормы шумового загрязнения. На Комсомольской площади, площади имени Ленина и в парках отдыха значения шума находятся в норме. Значительное превышение нормативных показателей зарегистрировано лишь у входа в парк «Динамо» и парк имени Гайдара.

Еще одна задача работы определялась как исследование уровня шумового загрязнения на автомагистралях в Индустриальном районе города Хабаровска.

Сделаны замеры уровней шумового загрязнения на автомагистралях ул. Краснореченская - ул. Суворова - ул. Ворошилова - ул. Панфиловцев в 28 точках (Рис.8, 9). По улице Краснореченской уровень шума измерялся в 12 точках, по улице Суворова и прилегающей к ней улицам замеры были проведены в 16 точках. Данные обследования представлены в приложении 2.

Средние показатели уровня шума в Индустриальном районе представлены в таблице 8.



Рис. 8. Карта шумового загрязнения Индустриального района города Хабаровска (ул. Суворова - ул. Ворошилова)

Примечание: цветом обозначены уровни шума: зеленый - 50-60 дБА; синий - 60-70 дБА; красный - более 70 дБА

Рис. 9. Карта шумового загрязнения Индустриального района города Хабаровска (ул. Краснореченская)

Примечание: цветом обозначены уровни шума: зеленый - 50-60 дБА; синий - 60-70 дБА; красный - более 70 дБА

Таблица 8. Средний уровень шума по Индустриальному району города Хабаровска

Улица	Средний уровень шума, дБА
	утро	день	вечер	в течение дня
Краснореченская	73,3	74	75,4	74,2
Суворова -Ворошилова	67,3	66,8	67,5	67,2
Индустриальный район	70,3	70,4	71,5	70,7

Средний уровень шума по ул. Краснореченской и района ул. Суворова ул. Ворошилова составляет 74,2 дБА и 67,2 дБА соответственно.

На протяжении всей улицы Краснореченской было отмечено значительное превышение нормативного уровня шума. Особенно шумно было в районе остановки Институт Искусств и Культуры, где в улицу Краснореченскую вливается улица Кубяка. Высокий уровень шума возникает из-за плотного потока автотранспорта, а также из-за движения трамваев. Уровень шума достигал 80 дБА.

В течение дня уровень шумового загрязнения находится примерно на одном уровне и составляет приблизительно 70,7 дБА (рис. 10). Это значение превышает норматив (55 дБА).

Рис. 10. Средний уровень шума Индустриальном районе города Хабаровска в течение дня

Незначительные превышения уровня шума регистрировались по улице Ворошилова и улице Панфиловцев. Значения, соответствующие нормативу были отмечены в местах пересечения улицы Рокоссовского и улиц Парусная и Палубная.

Если сравнивать уровень шума в течение дня в Центральном и Индустриальном районе, то наблюдается незначительное различие, при чем, в Индустриальном районе уровень шума выше, чем в Центральном (Рис. 11). Вероятно, это объясняется тем, что при большей нагрузке автомагистралей уровень шума будет ниже за счет того, что автомобили значительную часть времени стоят или движутся медленно. Таким образом, источником шума является работа двигателей автомобилей. При более быстром движении к шуму двигателя добавляется шум качения колес по дорожному полотну [31].

Рис. 11. Средний уровень шума в Центральном и Индустриальном районах города Хабаровска в течение дня

Исходя из полученных данных, можно сделать вывод, что уровень шумового загрязнения в Индустриальном районе практически во всех точках проведения измерений превышают норму. Лишь в трех случаях показания шумомера соответствовали нормативу.

4.3 Исследование влияния шума на самочувствие населения

Изучение влияния шума на самочувствие населения.

Одной из задач исследования была оценка воздействия шума на самочувствие населения.

Для опроса использовалась анкета (приложение 3). Было опрошено 57 человек, живущих в разных районах города. В анкетировании принимали участие лица обоего пола, разных возрастных групп: студенты - 24 человека, люди среднего возраста (работающее население) - 29 человек, пенсионеры -4 человека.

Одной из задач оценки самочувствия населения было определение источника шумового воздействия. Все респонденты были разделены на 3 группы:

1 группа - это лица, испытывающие влияние шума на месте работы, группа «Работа»;

2 группа - это лица, испытывающие влияние шума в месте проживания, группа «Дом»;

3 группа - это лица, для которых влияние шума на рабочем месте и в месте проживания одинаково, группа «Одинаково».

В первую группу вошло 28 человек, во вторую - 11 человек и в третью 18 человек. В процентном соотношении это составило 49%, 19% и 32% соответственно (Рис. 12).

После разделения всех опрошенных на группы был произведен анализ самочувствия населения в каждой группе.



Рис. 12. Группы респондентов по источнику шумового воздействия

Анализ анкет первой группы показал, что время, требуемое на отдых после работы, для 39% опрошенных составляет 1 час, для 32% опрошенных времени для отдыха не требуется, 3-4 часа на отдых тратят 18% опрошенных и у 11% усталость не проходит к началу следующего рабочего дня (Рис.13).

Вероятно, большинству опрошенных не требуется время для отдыха или требуется его немного, потому что значительная часть всех респондентов это молодые люди и люди среднего возраста, у которых восстановление сил происходит достаточно быстро.



Рис. 13. Время, необходимое для отдыха после работы респондентам первой группы

Следующим оцениваемым параметром было самочувствие населения после сна.

Несмотря на то, что большей части опрошенных первой группы требуется незначительное время на отдых после работы, свое самочувствие после сна половина опрошенных характеризует как «редко хорошо отдохнувший» (53%). Четверть опрошенных после сна часто чувствует себя хорошо отдохнувшими. По 11% опрошенных считают, что всегда хорошо высыпаются и очень часто просыпаются не отдохнувшими (Рис. 14).

Рис. 14. Самочувствие респондентов первой группы после сна

Из 28 опрошенных 21человек жалуется на хронические заболевания разного характера (Рис. 15).

Рис. 15. Наличие жалоб на хронические заболевания у респондентов первой группы

...