Методы борьбы с шумовым загрязнением окружающей среды
Ученые признали официально, что шумовое загрязнение является третьим фактором окружающей среды по плохому воздействию на здоровье людей.
Проблема шумового загрязнения окружающей среды максимально остро поставлена в крупных городах мира. В них каждый житель вынужден ежедневно сталкиваться с сотнями источников шума – железнодорожным, авиационным, автомобильным транспортом, общественными заведениями – магазинами, клубами и т.д.
Особое место среди названных видов шума, занимает шум, исходящий от многочисленных городских строек.
Активное развитие технологий строительства сокращает сроки и расходы на строительство гражданских и промышленных объектов, что, как правило, идет в разрез с требованиями экологической безопасности. Сегодня максимальные уровни шума на местах жилой застройки превышают предельный допустимый уровень более чем в пять раз.
Административно-организационные мероприятия, позволяющие бороться с шумовым загрязнением окружающей среды:
Дифференциация дорог и улиц по их назначению, составу и скорости движения транспортных потоков;
Ограничение движения грузовых видов транспорта на внутригородских автомобильных дорогах;
Составление шумовых карт городов;
Вынос автомобильных трасс, предназначенных для транзитного транспорта, за границы города;
Своевременный ремонт и содержание в надлежащем состоянии дорог;
Усиление контроля технического состояния личного и общественного транспорта (техосмотры с проверкой шумовых характеристик автотранспорта).
Градостроительные мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды:
Функциональное зонирование (выделение лечебной, рекреационной, селитебной зон) и отделение зон от шумных (коммуникационных) территорий;
Размещение в селитебной зоне зданий с пониженным требованием по шуму. Использование особенностей рельефа местности. Прокладывание дорог в закрытых эстакадах, в тоннелях. Сооружение объездных дорог. Обеспечение системы гаражей и парковки за пределами жилых районов.
Сокращение количества перекрестков;
Создание шумозащитных конструкций (экранов).
Инженерно-технические мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды:
Возведение домов со специальной архитектурной структурой, пространственным и объемным решением, которое предусматривает ориентацию относительно источника шума;
Возведение домов с балконами и окнами, имеющими повышенную звукоизоляцию, оснащенными специальными вентиляционными устройствами, которые глушат шум.
Многие данные мероприятия по борьбе с шумовым загрязнением окружающей среды должны осуществляться государственными органами, так как это требует многомиллионных вложений и централизованного подхода.
Проблема шумового загрязнения окружающей среды решается также и на уровне отдельных объектов и компаний.
Сооружаются специальные акустические экраны. Конструкция данных шумозащитных экранов представляет собой акустические панели, которые поглощают или отражают звуковые волны (колебания), т.е. шум. Они монтируются между собой, устанавливаются пошагово между металлических стоек, являющихся несущими, и образуют шумозащитный забор необходимой длины и высоты.
Шумозащитные конструкции устанавливаются вдоль железнодорожных магистралей, автомобильных дорог, объектов промышленности (трансформаторных подстанций, силовых энергетических установок) и защищают жилые, парковые, детские и другие территории, сопредельные с ними, от вредного влияния шумов.
Источник
Инфразвук: основные источники и способы нейтрализации
Инфразвук практически не затухает, распространяясь в атмосфере, водной среде или даже в земной коре, и преодолевает очень большие расстояния. Мощная инфразвуковая волна ( возникшая, например, как следствие извержения вулкана) может несколько раз обходить вокруг земного шара и пересекать всю толщу земли.
Источники инфразвуковых волн
Колебания в низкочастотном диапазоне постоянно присутствуют в атмосфере, поскольку естественным их источником являются природные явления: шум моря и леса, грозовые разряды, извержения, обвалы или грохот водопадов.
Развитие промышленности и постоянное появление новых механизмов привело к значительному увеличению числа источников инфразвука, провоцирующих повышение общего уровня инфразвуковых колебаний в атмосфере. Низкочастотные волны способны генерировать все виды транспорта ( включая реактивные самолеты), технологическое оборудование аэродинамического или ударного действия, системы вентиляции на крупных предприятиях, оружейные выстрелы, подводные или подземные взрывы и любые другие техногенные источники. Интенсивность колебаний может быть различной, однако совокупность звуковых волн от разных источников создает достаточно мощный инфразвуковой фон.
Воздействие инфразвуковых колебаний на организм человека
Несмотря на то, что свойства инфразвука могут быть полезны в ходе ряда исследований и даже позволяют достаточно достоверно предсказывать приближение шторма или цунами, длительное воздействие низкочастотных колебаний на человека нельзя назвать положительным. Проникая в ткани тела, инфразвуковые волны создают резонанс, чреватый возникновением самых разных негативных эффектов – от тошноты до вестибулярных нарушений. Мощная инфразвуковая волна вполне может остановить сердце, вызвать слепоту или повреждение органов пищеварения. Очевидно также воздействие инфразвука на психоэмоциональное состояние: длительное пребывание в зоне с повышенным уровнем инфразвуковых колебаний провоцирует сначала усталость, а потом беспокойство, переходящее в безотчетный панический страх.
Способы нейтрализации низкочастотных колебаний
Наиболее эффективным способом борьбы с инфразвуковым загрязнением среды является тщательное изолирование возможных источников и предотвращение распространения волн в атмосфере. Механизмы и двигатели постоянно совершенствуются, для защиты жилых зон используются звукоизоляционные и звукопоглощающие материалы, разрабатываются различные модели глушителей и кожухов для оборудования. При проектировке систем вентиляции или шумозащитных заграждений расчет производится таким образом, чтобы возможность возникновения дополнительных колебаний была сведена к минимуму.
Однако следует помнить о том, что звукоизоляция только частично нейтрализует инфразвуковой фон, поэтому активным участником борьбы с шумовым загрязнением должен становиться каждый житель планеты.
Дата публикации: 10.01.2013, 7314 просмотров .
Источник
7. Защита окружающей среды от энергетических загрязнений
Л.В. Мисун, И.Н. Мисун, В.М. Грищук
Инженерная экология в АПК
пособие / под ред. проф. Л.В. Мисуна. – Мн.: БГАТУ, 2007. – 302с.
7. Защита окружающей среды от энергетических загрязнений
7.3. Защита окружающей среды от виброакустических загрязнений
Изменение виброакустических параметров окружающей среды связано с возникновением либо малых механических колебаний (вибраций) в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля, либо упругих колебаний (звуковых, или акустических полей) в твердой, жидкой или газообразной среде вследствие воздействия на среду какой-либо возмущающей силы. Так, крыльчатка вентилятора передает энергию молекулам воздуха, которые, в свою очередь, передают энергию соседним молекулам и т. д. – в воздушной среде возникают колебания: в каждой точке окружающего воздушного пространства на постоянное атмосферное давление накладывается периодическая (апериодическая) составляющая давления, которую слуховой аппарат человека воспринимает как звук. Если последний нежелателен для человека, то это – шум.
Деятельность человека в биосфере сопряжена с невольным и все возрастающим производством ненужных для людей, фауны, флоры звуков – шумов, а также вибраций.
Шум в окружающей среде вызывается одиночными или комплексными источниками, находящимися снаружи или внутри объекта: средствами транспорта; оборудованием предприятий, вентиляторами, компрессорными установками, станциями для испытания двигателей и др. Нарастание шума происходит и из-за шума водного и воздушного транспорта, сельхозмашин, ЛЭП, ветряных электростанций, мобильных средств.
В городе интенсивность шума каждые 25–30 лет возрастает примерно в 10 раз. Человек реагирует на шум в зависимости от субъективных особенностей организма, привычного шумового фона. Раздражающее действие шума зависит от его уровня, спектральных и временных характеристик. Считается, что даже шумы с уровнем ниже 60 дБ вызывают нервное раздражение, и существует прямая связь между уровнем шума и увеличением числа нервных заболеваний. Специфическим характером воздействия на организм человека отличаются инфразвуковые волны: имеют естественное (обдувание сильным ветром крупных неоднородностей ландшафта, строительных сооружений, водных поверхностей) или искусственное происхождение (механизмы с большой поверхностью с числом рабочих циклов не более 20 в секунду, реактивные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, турбины, вентиляторы, компрессоры и другие установки, создающие большие турбулентные массы потоков газов, транспорт) [10].
К основным производственным источникам вибраций относятся: оборудование ударного действия (молоты, машины для забивания свай под фундаменты зданий), рельсовый транспорт, мощные энергетические установки (насосы, компрессоры, двигатели), инженерное оборудование зданий (лифты, насосные установки), системы отопления, канализации. Вибрации распространяются по грунту и достигают фундаментов зданий, инженерных сооружений, что может вызвать неравномерность осадки грунта и фундамента, разрушение размещенных на них зданий и сооружений.
Во всех случаях вибрации вызывают раздражающее действие обслуживающего персонала и помехи для работы в зданиях. Протяженность зоны воздействия вибрации в окружающей среде определяется интенсивностью (амплитудой) вибрации источника (фундамента машины), а также величиной затухания вибрации в грунте и может достигать 150–200 м [25].
Воздействия вибрации на человека классифицируются: по способу передачи колебаний; направлению действия вибрации; временной ее характеристике [26]. Общая вибрация передается через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, локальная – через руки, через ноги сидящего человека, через предплечья, контактирующие с вибрирующими поверхностями. Вибрация постоянна, если на время наблюдения контролируемый параметр изменяется не более чем в 2 раза.
Характер реакции организма на вибрацию определяется силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела. Между вибрационным воздействием и реакцией нет прямой зависимости. Причиной этому служит резонансный эффект, возможный при частотах вибраций, больших, чем 0,7 Гц. Так, область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20–30 Гц, при горизонтальных – 1,5–2 Гц, расстройство зрительных восприятий проявляется в диапазоне 60–90 Гц, для органов в грудной клетке и брюшной полости резонансная область составляет 3–3,5 Гц [10] и т. д.
Общая вибрация воздействует на нервную систему, вестибулярный, зрительный и тактильный анализаторы. Последствия: головокружение, расстройство координации движений, симптомы укачивания, сужение и выпадение отдельных секторов поля зрения, снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности.
Толчкообразная вибрация вызывает микротравмы тканей. Общая низкочастотная вибрация влияет на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового и других обменов, биохимических показателей крови.
Распространена локальная вибрация при работе с ручным механизированным инструментом. Вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушение снабжения конечностей кровью. Действие локальной вибрации на нервные окончания, мышечные и костные ткани вызывает снижение кожной чувствительности и отложение солей в суставах пальцев. Заболевания развиваются в течение 8–15 лет. Усугубляют действие вибрации большие мышечные нагрузки и неблагоприятные микроклиматические условия на рабочих местах.
В условиях производства инфразвук часто сочетается с низкочастотным шумом, в ряде случаев – с низкочастотной вибрацией. При инфразвуке уровня 110–150 дБ наблюдается нарушения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах; в вестибулярном анализаторе. При 105 дБ наблюдается повышение тревожности и неуверенности, эмоциональной неустойчивости.
Необходимость защиты от действующих источников шума определяется сравнением результатов измерений уровней с нормативами для рабочей зоны или окружающей среды. Для проектируемых объектов необходимость защиты определяется на основании акустического расчета.
Вибрацию можно снизить либо путем совершенствования механизированных технологий, т. е. путем снижения вибрации в источнике ее возникновения, либо путем принятия мер по снижению этого загрязнения после его выхода из источника – на путях распространения вибрации в окружающей среде.
Минимизация вибраций в источнике должна производиться на этапе проектирования.
Одна из причин вибраций оборудования с вращающимися элементами – смещение центра масс относительно оси вращения, что приводит к возникновению неуравновешенной центробежной силы (F):
где m – масса вращающейся системы;
e – эксцентриситет центра массы относительно оси вращения;
w – угловая скорость.
Снизить уровень возникающих вибраций можно посредством балансировки вращающихся частей, принятием мер по устранению излишних люфтов и зазоров, а также путем устранения резонансных режимов работы оборудования. Это должно быть достигнуто выбором режимов работы при тщательном учете собственных частот машин и механизмов. При эксплуатации технических средств возможны изменения характеристик жесткости агрегатов, что приводит к изменению собственных частот, режимом их работы. Это, в свою очередь, может приблизить собственную частоту машины к частоте вынуждающей силы и стать причиной возникновения интенсивных вибраций.
Основной путь защиты от ЭМИ в окружающей среде – защита расстоянием. Для соблюдения нормативных ПДУ для ЭМИ в населенной местности планировочные решения при размещении радиотехнических объектов (РТО) выбирают с учетом мощности передатчиков, характеристики направленности, высоты размещения и конструктивных особенностей антенн, рельефа местности, функционального значения прилегающих территорий, этажности застройки. Площадка РТО оборудуется согласно строительным нормам и правилам, на ее территории не допускается размещение жилых и общественных зданий. Для защиты населения от воздействия ЭМИ устанавливаются – при необходимости – санитарно-защитные зоны (СЗЗ) и зоны ограничения застройки.
Измерение шума в зоне жилой и общественной застроек производится на высоте 1,2 м, в точках, отстоящих от стен зданий не меньше, чем на 2 м; в самих помещениях (при открытых форточках) – не менее чем в трех точках на высоте 1,2 м, удаленных на 1,2 м и более от стен [10].
Уровни звукового давления постоянного во времени шума измеряются в октавных полосах частот, в дБ. Измерение, уровней звука, в дБА позволяет только сравнить шум с допустимыми нормами, знание октавных уровней звукового давления позволяет осознанно строить работу по защите от шума.
Источник