И.А. Литвенкова
Экология городской среды: урбоэкология
Курс лекций. – Витебск: Издательство УО «ВГУ им. П.М.Машерова», 2005 – 163 с.
Тема 7. Экология воздушной среды городов
6. Физические воздействия в условиях городской среды
Физическое
загрязнение среды:
1. Акустическое
воздействие (шум);
2. Вибрации;
3. Ионизирующие
излучения: радиационное воздействие (потоки α,β,γ частиц);
электромагнитные излучения длиной волны менее 10-7 см;
4. Неионизирующие
излучения: электромагнитный спектр с длиной волны более 10-7 см. Магнитные,
электрические и электромагнитные поля и излучения.
Шумовое
загрязнение. Шумовое загрязнение вносят железнодорожные поезда,
трамваи, автомобили, самолеты, крупные предприятия, строительные процессы и др.
Воздействие шума на человека определяется уровнем и высотой звуков,
составляющих шум, а также продолжительностью его воздействия.
Шум
в 0 дБ (децибел) – создает зимний лес в безветренную погоду;
Шум
в 1 дБ еле уловим человеком с исключительно острым слухом;
Шум
в 10 дБ принимают за порог слышимости для большинства людей с нормальным слухом
– шум от нормального дыхания человека;
Шум
в 20 дБ создает шепот.
Отдых
и сон ситаются полноценными, когда шум не превышает 25-30 дБ. Кратковременно
допустим шум в 80 дБ, более сильный шум вреден. Болевой порог, за которым
возможно непосредственное повреждение слухового аппарата, лежит в пределах
120-130 дБ.
Уровень
уличных шумов обуславливается:
интенсивностью,
скоростью и характером (составом) транспортного потока;
он
зависит от планировочных решений (продольный и поперечный профиль улиц, высота
и плотность застройки) и таких элементов благоустройства, как покрытие проезжей
части и наличие зелёных насаждений. Каждый из этих факторов способен изменить
уровень транспортного шума в пределах до 10 дБ.
от
увеличения в общем потоке автотранспорта грузовых автомобилей, особенно
большегрузных с дизельными двигателями. Шум, возникающий на проезжей части
магистрали, распространяется не только на примагистральную территорию, но и
вглубь жилой застройки. Так, в зоне наиболее сильного воздействия шума
находятся части кварталов и микрорайонов, расположенных вдоль магистралей
общегородского значения (эквивалентные уровни шума от 67,4 до 76,8 дБ). Уровни
шума, замеренные в жилых комнатах при открытых окнах, ориентированных на
указанные магистрали, всего на 10-15 дБ ниже.
Шум от
двигателя резко возрастает в момент его запуска и прогревания (до 10 дБ).
Движение автомобиля на первой скорости (до 40 км/ч) вызывает излишний расход топлива, при этом шум двигателя в 2 раза превышает шум, создаваемый
им на второй скорости. Значительный шум вызывает резкое торможение автомобиля при
движении на большой скорости.
Нормирование шума в
условиях городской среды:
При гигиеническом нормировании в
качестве допустимого устанавливают такой уровень шума, влияние которого
в течение длительного времени не вызывает изменений во всём комплексе
физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму
систем организма.
Уровень шума около зданий в
дневное время не должен превышать 55 дБ, ночью (с 23 до 7 ч утра) – 45 дБ. Для
территорий, прилегающих к санаториям и больницам значение на 10 дБ ниже, для
гостиниц и общежитий на 5 дБ. В квартирах – соответственно 40 и 30 дБ.
Суммарный
шум от больших транспортных потоков достигает высокого уровня (90-95 дБ) и
стоит на магистралях почти круглосуточно.
В
соответствии со спектральным составом шумы делятся на:
1)
низкочастотные до 30 Гц – шумы, проникающие через стены, перекрытия. Допустимый
уровень – 90 – 100 дБ.
2)
Среднечастотные шумы – звук с частотой 300 – 800 Гц. Шумы большинства машин,
станков. Допустимый уровень – 85-90 дБ.
3)
Высокочастотные – звуки с частотой более 800 Гц. Это звенящие, свистящие шумы,
характерные для агрегатов ударного действия. Допустимый уровень – 75-85 дБ.
Дополнительный
критерий – разборчивость речи, которая должна быть удовлетворительной в
условиях шумов всех трех классов. Речь произносится голосом нормальной
громкости в 1,5 м от говорящего.
Мероприятия по защите от
автомобильного шума
Организационные
мероприятия. К ним относится создание
нормативно-методической базы в области проектирования, эксплуатации и
мониторинга за шумоизлучающими объектами, а также разработка законодательных
мер, обеспечивающих правовые основы деятельности организаций и лиц,
контролирующих соблюдение норм по шумовому загрязнению.
Инженерно-технические
мероприятия. К ним относятся
конструктивные и проектные решения, предусматривающие максимальное снижение
звуковой мощности оборудования.
Архитектурно-планировочные
мероприятия. К градостроительным
мероприятиям по защите населения от шума относятся:
-
увеличение расстояния между
источником шума и защищаемым объектом, рациональная застройка магистральных
улиц.
-
использование шумозащитных полос
озеленения. Снижение уровня шума зелеными насаждениями зависит от их
конструкции, породного состава и ширины.
Существенный защитный эффект
достигается в том случае, если жилая застройка размещена на расстоянии не менее
25-30 м от автомагистралей и зоны разрыва озеленены. При замкнутом типе
застройки защищёнными оказываются только внутриквартальные пространства, а
внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия, поэтому подобная
застройка автомагистралей нежелательна.
Строительно-акустические
шумозащитные мероприятия. В первую
очередь это экранирование источников шума. Экранами могут служить: стены из
шумопоглощающего материала; нежилые здания, размещаемые между жилой застройкой
и источниками шума; предприятия торговли, многоэтажные гаражи, административные
здания, где установлены неоткрываемые оконные блоки, шумозащитные жилые дома. В
последнем случае применяют два основных приема организации шумозащиты –
планировочный и конструктивный. Шумозащитная планировка жилого дома заключается
в том, что защищаемые от шума помещения размещаются только по одному фасаду,
который ориентируется в сторону, противоположенную источнику шума. На
обращенный в сторону источника фасад выводятся окна подсобных помещений,
кухонь, лифтовых холлов, других подсобных помещений. На этот фасад допускается
выводить окно одной из комнат 3-комнатных квартир и квартир с большим числом
комнат. Примером конструктивных решений может служить установка шумозащитных
стеклопакетов с вентиляционными клапанами.
Вибрации
– малые механические колебания низкой
частоты, возникающие в телах под воздействием переменного физического поля. Вибрации
возникают: при движении рельсового транспорта, автомобилей; при эксплуатации
метрополитенов неглубокого залегания.
По способу передачи на человека различают общую и
локальную вибрации. Локальная вибрация передается в основном на руки
человека. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело
сидящего или стоящего человека и вызывает сотрясение всего организма. Она
делится на несколько категорий: транспортная вибрации (источник – автомобили,
рельсовый транспорт); транспортно-технологическая (источники – экскаваторы,
бульдозеры, асфальтоукладчики); технологическая (к ее источникам относят все
стационарное шумоактивное оборудование).
Нормы общей вибрации установлены в октавных диапазонах
со среднегеометрическими частотами 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц, а локальной
вибрации - 16; 32; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц. По степени допустимого
воздействия различают вибрацию на рабочих местах (воспринимаемую человеком при
выполнении своих производственных обязанностей), вибрацию в жилых и
общественных зданиях (создаваемую вспомогательным технологическим оборудованием
и транспортом). В первом случае ПДК вибрации – это уровень, который при
ежедневной работе, в течение всего рабочего стажа и в отдельные сроки жизни не
должен вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья. ПДК вибрации
для жилого помещения – это уровень вибрации, который не должен вызывать у
человека беспокойства и существенных показателей функционального состояния при
любых сроках воздействия. Для предотвращения воздействия вибрации на организм
человека применяются различные виброгасительные и демпфирующие устройства
(амортизаторы, демпферы, рессоры, пружины и т.д.).
Электромагнитное
загрязнение. Электромагнитные
излучения создают периодически меняющиеся в пространстве электромагнитные поля,
в которых переменное электрическое и магнитное поле тесно взаимосвязаны. Источники
электромагнитного загрязнения в условиях городской среды условно разделяют на:
- точечные
(радиостанции, телецентры);
- узловые
(промышленные установки);
- линейные (линии электропередач,
электрифицированные линии железных дорог).
За последние годы в городах число
разнообразных источников электромагнитных полей (ЭМП) резко увеличивается. Это
радиотелефоны, радары ГАИ, микроволновые печи, компьютеры и т.д. В Москве
только за последние годы уровень электромагнитного загрязнения вырос в 20-30
раз. В Санкт-Петербурге интенсивность ЭМП в 1000 раз превышает внегородской
уровень. Обычный уровень низкочастотного электромагнитного поля крупного
промышленного города соответствует ситуации природной «магнитной бури».
Наиболее чувствительные системы организма человека к ЭМП – нервная, иммунная,
эндокринная и половая. Результатом продолжительного воздействия ЭМП даже
относительно слабого уровня могут быть раковые заболевания, изменение
поведения, склонность к развитию стрессорных реакций, потеря памяти,
бессонница, астма, угнетение половой функции, аритмия, хроническая усталость и
др. Значительная часть случаев инфаркта миокарда в крупных городах вызвана
скачками мощных низкочастотных техногенных электромагнитных полей. Для защиты населения в условиях города устанавливается
СЗЗ по обе стороны от линии электропередач (таблица 12).
Таблица 12
Размеры СЗЗ в зависимости от напряжения в сети ЛЭП
Напряжение в сети
|
Расстояние
|
330кВ
|
20 м
|
500 кВ
|
30 м
|
750 кВ
|
40 м
|
1150 кВ
|
55 м
|
Источники
радиоволнового излучения мощностью более 100 кВт размещаются за пределами
населенных пунктов. Если располагаются в черте города, то обязательно создание
СЗЗ (строго режима и ограниченного пользования):
-
зона строго режима – на ее внешней границе напряженность электромагнитного поля
не должна превышать 20 В/м, эта зона ограждена и охраняется;
-
зона ограниченного пользования не более 2 В/м. В пределах данной зоны не
допускается постройка жилых построек.
Расчетный
размер СЗЗ от нескольких метров до 1-2 км. Размер зависит от: суммарной мощности передатчиков, высоты и коэффициента усиления антенны, рельефа местности.
В
пределах защитных зон запрещается: размещать жилые и общественные здания,
площадки для стоянки и остановки всех видов транспорта, машин и механизмов, предприятия
по обслуживанию автомобилей, склады нефти и нефтепродуктов, автозаправочные
станции; устраивать свалки; устраивать спортивные площадки, площадки для игр,
стадионы, рынки, проводить любые мероприятия, связанные с большим скоплением
людей.
|