методичка экология ПроЭкол Москва

нием интенсивности в данном месте к пороговой и берется в ло-

гарифмических единицах:

Единица измерения – бел (Б) – характеризует рост интенсив-

ности в 10 раз. Это очень большая величина, поэтому применяют десятую долю бела, т. е. децибел (дБ). Через давление уровень

звука выражается с помощью зависимости (20):

Обычно суммарный уровень шума определяется с помощью шумомера по интегральной шкале А, поэтому величина обозна-

чается дБА.

Различают тональный шум, в котором выражены дискретные тона и широкополосный. Кроме того, если уровень шума изменя-

ется по времени не более чем на 5 дБ, он считается постоянным, в

противном случае – непостоянным.

По физической природе шумы могут иметь следующее происхождение:

-механическое, связанное с работой машин и оборудования,

вследствие ударов в сочленениях, вибрации роторов и т. п.;

-аэродинамическое, вызванное колебаниями в газах;

-гидравлическое, связанное с колебаниями давления и гид-

роударами в жидкостях;

-электромагнитное, вызванное колебаниями элементов элек-

тромеханических устройств под действием переменного электромагнитного поля или электрических разрядов.

Основными источниками шума являются все виды транс-

порта (и прежде всего автомобильный и железнодорожный),

промышленные предприятия и бытовое оборудование (включая звуковую аппаратуру).

Как отмечалось в пункте 3.2, в древнем Китае существовала смертная казнь шумом. Шум порядка 90–100 дБ вызывает посте-

пенное ослабление слуха, нервно-психический стресс, язвенную болезнь, сердечно-сосудистые заболевания (в крови существенно повышается уровень холестерина), заболевания щитовидной же-

лезы. Длительное воздействие очень сильного шума (более 110

дБ) приводит к агрессивному состоянию (т. н. «шумовому» опья-

нению), разрушению тканей тела, обострению хронических забо-

леваний и снижению продолжительности жизни. Недаром Луи Пастер назвал шум чумой ХХ века. Жители г. Осака (Япония),

проживающие вблизи аэропорта, с помощью медиков доказали,

что рост нервно-психических расстройств у них – следствие шу-

ма от ночных полетов самолетов, и через суд добились компенса-

ций и снижения интенсивности полетов. Специальными исследо-

ваниями в России доказано снижение работоспособности челове-

ка при занятии умственным трудом (для одного источника широ-

кополосного шума – в 3–4 раза, а для двух – в 10–12 раз). Ниж-

ний порог слышимости для человека 1 дБ, при 115–129 дБ появ-

ляется боль в ушах, а при 150 дБ возможна потеря слуха. Причем с возрастом порог болевого восприятия снижается. Один из бого-

словов утверждал, что Великой потоп – это Божья кара человеку за производимый им шум, мешающий Богу. Желание тишины вполне объяснимо и законно, хотя ученые установили, что и при полнейшей тишине работоспособность человека снижается – это следствие многовековой эволюции органов слуха. Обычно не ре-

комендуется достаточно длительное воздействие шума с уровнем выше 80 дБ (рис. 7.1).

Рис. 7.1. Уровень шума некоторых источников

Для справки: уровень шума электропилы до 120 дБ, рок-

группы – до 80–120 дБ, электробритвы – 75–80 дБ, дыхания – 25– 30 дБ, шепота – 8–10 дБ. В Англии опубликованы данные обще-

ства потребителей персональных микромагнитофонов (плейеров).

Многие из них не имеют ограничения громкости, а ведь без ущерба для здоровья человек может выдержать музыку в 90 дБ лишь до 7–8 часов, а в 100 дБ – лишь 1 час. Правда, в последних моделях плейеров это учтено.

7.2. Нормирование шума. Меры борьбы с шумовым загрязнени-

ем

Санитарные нормы устанавливают предельно допустимые уровни (ПДУ) звука (звукового давления) для различных зон и в разное время суток. При этом для тонального постоянного шума используются допустимые уровни в конкретной октаве. Для не-

постоянного шума введены эквивалентный и максимальный уровни. Эквивалентный уровень Lэкв определяется из условия ра-

венства энергии условного (эквивалентного) постоянного широ-

кополосного шума, имеющего то же среднеквадратичное звуко-

вое давление, что и реальный непостоянный шум:

где ti – относительное время действия шума, %; Li – уровень шу-

ма, дБА.

Максимальный уровень Lмах определяется по показаниям шумомера за время, не менее 1 % от общей продолжительности измерения. Общее измерение во всем диапазоне октав должно быть не менее 30 мин. Результаты сравнивают с допустимыми. В

табл. 7.1 приведены допустимые уровни звукового давления для палат больниц и санаториев согласно СН 2.2.4.2.1.8.562-96.

Таблица 7.1

В табл. 7.2 приводятся данные только по допустимым уров-

ням звукового давления (дБА) согласно тем же санитарным нор-

мам. Для постоянного шума нормируется эквивалентный и мак-

симальный уровни одновременно.

субъективно ощущается как увеличение шума в 3–4 раза. Посто-

янное действие дискомфорта более 30–40 дБА может вызвать не-

обратимые изменения в организме. Результаты обследования влияния транспортных потоков на шум в комнатах общежитии,

гостиниц, расположенных вблизи магистралей, при допустимом уровне 45 дБА представлены в табл. 7.3.

Следует иметь в виду, что исходный (транспортный) уровень шума в значительной степени зависит от скорости движения, на-

личия естественных или искусственных экранов и др. И даже ес-

ли закрыть форточку, шум уменьшится примерно на 5 дБА, а при

открытом окне – на столько же увеличится в помещении по срав-

нению с показателями, приведенными в табл. 7.3.

Основным методом борьбы с шумом является улучшение конструкции машин, более жесткие технологические требования,

особенно:

-уменьшение дисбаланса роторов;

-установка глушителей;

-переход на электротягу;

-улучшение стыковки рельсов (для рельсового транспорта),

установка амортизирующих прокладок и др.

Очень важно уменьшить мощность шумовых источников за счет оптимального размещения предприятий, создания объездов,

развязок - на основе шумовых карт.

Не менее важны градостроительные мероприятия: вдоль транспортных магистралей необходимо уменьшать остекление домов, применять раздельные оконные переплеты, увеличивать плотность естественных экранов. Так, посадка кустарника высо-

той 1,5 м между дорогой и многоэтажным зданием (на расстоя-

нии 10 м от того и другого) в Нью-Йорке позволила уменьшить шум на 10 дБА на верхних этажах. Два ряда среднерослых дере-

вьев, высаженных на расстоянии 50 м от здания, уменьшают шум примерно на 20 дБА. Установлено, что лесопосадки вдоль желез-

ной дороги снижают шум на 0,1–0,2 дБА на метр ширины насаж-

дений (а для плотных зеленых изгородей даже на 0,5 дБА на один метр). Вдоль железных дорог практикуются экраны в виде склад-

ских и т. п. помещений.

В последнее время за рубежом в домах, расположенных вблизи мощных шумовых источников (аэропортов, например),

при невозможности отселения жителей, применяют тройное ос-

текление окон с раздельными переплетами. Шум уменьшается в

2,5 раза при закрытых окнах.

7.3. Расчет шумовых характеристик транспортных потоков

Для автотранспортных потоков расчеты проводят по зависи-

мостям (20)–(24). Если, например, известны измеренные значения звукового давления рi и время их действия ti, то по зависимости

(20) определяются интенсивности li, а по формуле (21) – мощно-

сти Wi.Уровни шума Li подсчитываются по зависимости (22) или

(23). По всем найденным величинам Li определяется значение и сравнивается с нормативным. Если требуется определить уровень шума на любом расстоянии, кроме нормативного в 7,5 м (на ко-

тором проводилось измерение), используют квадратичную зави-

симость уровня от расстояния:

Для железнодорожных составов обычно решается одна из двух задач: определяется уровень шума на заданном расстоянии от магистрали при различных возможных скоростях движения

7.4. Электромагнитное загрязнение среды и его источники

Термин «электромагнитное загрязнение среды» введён Все-

мирной организацией здравоохранения в 1995 г., официально включившей эту проблему в число приоритетных.

Электромагнитное загрязнение (по Н. Реймерсу) возникает в результате изменений электромагнитных свойств среды, приво-

дящих к нарушениям работы электронных систем и изменениям в тонких клеточных и молекулярных биологических структурах.

Естественные изменения в электромагнитном фоне (при измене-

нии солнечной активности, магнитных «бурях» и др.) называют электромагнитными аномалиями. В последнее время, в связи с широчайшим развитием электронных систем управления, пере-

дач, связи, электроэнергетических объектов, на первый план вы-

шло антропогенное электромагнитное загрязнение – создание ис-

кусственных электромагнитных полей (ЭМП). Их влияние на на-

шу жизнь многообразно, но недостаточно изучено. Известен слу-

чай полного нарушения движения поездов в Японии под влияни-

ем внешних ЭМП. Другой пример – остановка сердца у человека с электростимулятором ритма, попавшего в зону работы само-

дельного радиопередатчика. Под Ижевском в двух бараках под опорами ЛЭП среди нескольких сотен человек, длительно про-

живающих здесь, зафиксирована аномально высокая смертность от рака, туберкулеза и сердечно-сосудистых заболеваний. Вместе с тем, многие исследователи считают, что для однозначного вы-

вода об онкогенности ЭМП оснований недостаточно.

Все существующие источники ЭМП по функциональному признаку можно разделить на три группы:

- стационарные и переносные системы производства, пере-

дачи, распределения и потребления электроэнергии постоянного тока и переменного – низкой частоты (до 3 кГц) – электростан-

ции, линии электропередачи (ВЛ), трансформаторные подстан-

ции, бытовые и производственные электроприборы (включая ПЭВМ), распределительные устройства и т. д.;

- электрический транспорт – железнодорожный, городской

(трамвай, троллейбус, метрополитен и т. п.) – на частотах от 0,1

до 3 кГц; - передающие станции и комплексы – радиовещательные

станции, телевизионные передатчики, базовые системы сотовой связи, мобильные телефоны, наземные станции космической свя-

зи, радиорелейные и радиолокационные станции и т. п. Эти ис-

точники могут работать на различных частотах от 30 кГц до 300

ГГц.

В принципе любое ЭМП характеризуется векторами напря-

женности электрического E и магнитного H полей. Из физики из-

вестно, что напряжённостью электрического поля является сила,

с которой это поле действует на заряд в теле или в пространстве,

а напряжённость магнитного поля – сила, с которой это поле дей-

ствует на элемент тока в проводнике. Однако для различных ва-

риантов ЭМП степень их влияния на биологические объекты может быть разной. Если ЭМП обусловлено неподвижными за-

рядами, то оно является электростатическим. Определяющим здесь является напряженность поля Е, так же, как и для источни-

ков постоянного тока или вблизи проводников, передающих электроток высокого напряжения (более нескольких киловольт).

Для них проявление электрической составляющей выше магнит-

ной. Наоборот, для катушек с большим числом витков, для оди-

ночных проводников с постоянным током большой силы (в сотни ампер) относительное проявление магнитной составляющей вы-

ше электрической.

Для электромагнитных полей от источников, работающих на переменных электрических токах частотой до 300 МГц, учиты-

ваются электрическая и магнитная составляющие. Этот диапазон охватывает установки промышленной частоты (50 Гц), а также радиопередающие телевизионные устройства различных диапа-

зонов: низкой частоты (НЧ – 30–300 кГц), средней (СЧ – 300

кГц–30 МГц); очень высокой (ОВЧ – 30–300 МГц). В этих случа-

ях необходимо определять напряженность магнитного поля Н в

амперах на метр и напряженность электрического поля E в воль-