VIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2016

В современных городских условиях шумовое загрязнение является таким же весомым фактором загрязнения окружающей среды, как загрязнение атмосферы, воды и почвы. Шум оказывает негативное воздействие на природную среду, создавая дискомфорт для проживания человека, и наносит вред его здоровью. В настоящее время получены научно обоснованные доказательства, что длительное шумовое воздействие ведет к нарушениям слуха, зрения, расстройствам нервной системы, повышенной утомляемости и оказывает губительное влияние на весь организм человека в целом [1]. Кроме этого в условиях городской транспортной сети большое количество автомобильного транспорта на автомобильных дорогах и крупных магистралях становится основным источником шумового загрязнения. Возрастающие темпы урбанизации, развитие техники и технологий, увеличение количества транспорта в крупных городах приводят к тому, что во многих странах мира от воздействия шума страдают десятки миллионов человек [2]. В современном автомобиле выделяют ряд источников его шума, основными из которых являются: двигатель, впускное и выпускное устройства, вентилятор системы охлаждения, шины и элементы трансмиссии.

Серьезные экологические проблемы шумового загрязнения городских автомобильных дорог характерны не только для крупных мегаполисов, но и для небольших промышленных городов. В Оренбургской области на начало 2015 г. было зарегистрировано 663023 легковых автомобилей (М₁), 90276 грузовых автомобилей (N₁), 18489 грузовых автомобилей (N₂), 22339 грузовых автомобилей (N₃), 12645 автобусов (М₂), 5405 автобусов (М₃) [3] и с каждым годом количество АТС будет только увеличиваться.

Поэтому оценка уровня шумового загрязнения городских автомобильных дорог и поиск способов её управления являются приоритетными направлениями в деятельности инженеров - экологов, а также специалистов разных отраслей промышленности.

Цель исследования: оценить степень шумового загрязнения на наиболее загруженных автомобильных дорогах города Оренбурга для последующей разработки рекомендации по повышению экологической безопасности автотранспортных потоков.

В России уровень шума на территориях, прилагающих к жилым зданиям, домам отдыха нормируется в соответствии СНиП 23-03-2003 «Защита от шума». Этими нормами для различного времени суток определён максимальный уровень звука, равный 70 дБ (с 7.00-23.00 ч) и 60 дБ (с 23.00-7.00 ч). Причём для территорий, непосредственно прилегающих к зданиям поликлиник, школ и других учебных заведений, детских дошкольных учреждений, площадки отдыха микрорайонов и групп жилых домов максимальный уровень звука не зависит от времени суток и равен 70 дБ.

Уровень шума одиночного транспортного средства контролируется в соответствии с ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств» и ГОСТ 52231-2004 «Внешний шум автомобилей в эксплуатации. Допустимые уровни и методы измерения» (таблица 1). Однако повышенное шумовое загрязнение на дорогах городов создаётся не единичным транспортным средством, а автотранспортным потоком.

Нами проведена оценка степени шумового загрязнения наиболее загруженных автомобильных дорог г. Оренбурга. Причём измерения уровня звука на автомобильных дорогах проводились в часы пик, что связано с прямой зависимостью степени шумового загрязнения от интенсивности автотранспортного потока. Измерения проводились в соответствии с методикой регламентированной ГОСТ 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики».

Таблица 1 – Предельно допустимые уровни шумового загрязнения от автомобильного транспорта в зависимости от категории автомобиля (ТР ТС 018/2011 «О безопасности колесных транспортных средств», ГОСТ 52231-2004)

Методика проведения измерений уровня шума от автотранспортного потока предусматривает, что при измерении шумовой характеристики измерительный микрофон должен располагаться на тротуаре или обочине на расстоянии (7,5±0,2) м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств на высоте (1,5±0,1) м от уровня покрытия проезжей части. В условиях стесненной застройки измерительный микрофон допускается располагать на расстоянии меньшем 7,5 м от оси ближней к точке измерения полосы или пути движения транспортных средств, но не ближе 1 м от стен зданий, сплошных заборов и других сооружений или элементов рельефа, отражающих звук.

Для измерения уровня шума на автомобильных дорогах г. Оренбурга нами был использован специальный прибор – шумомер DT–8852 (рисунки 1, 2), позволяющий измерять звуковое давление в диапазоне от 30 до 130 дБ с разрешением 0,1 дБ.

Оценка степени шумового загрязнения проводилась по результатам звукового давления, измеренного на двадцать одной улице г. Оренбурга с различной интенсивностью автотранспортного потока (таблица 2). В каждой точке выполнено по 30 наблюдений уровня шума, с последующим расчетом среднего значения полученных результатов. Кроме этого на каждой автомобильной дороге проведён подсчёт подвижного состава с учетом категории и рассчитана интенсивность транспортного потока.

Полученное по экспериментальным данным среднее арифметическое уровня звукового давления (шума) от автотранспортного потока сравнили с его теоретической величиной, определяемой по формуле [4]:

L_A,TP= L_A,NV+Δ L_i+ Δ Ls+ Δ L_k+ Δ L_d

где L_A,NV – эквивалентный уровень звука на расстоянии 7,5 м от оси ближайшей полосы движения от автотранспортного потока интенсивностью N, движущегося со средней скоростью V;

Δ L_i – поправка на продольный уклон дороги;

Δ Ls – поправка на тип дорожного покрытия;

Δ L_k+ Δ L_d – поправка на долю бензиновых грузовиков и автобусов в транспортном потоке.

Таблица 2 – Результаты оценки шумового загрязнения от автотранспортного потока на улицах города Оренбурга

По результатам оценки шумового загрязнения от автотранспортного потока составлен рейтинг самых загрязнённых улиц города Оренбурга (таблица 2). Анализ экспериментальных и теоретических значений уровней шума показал, что на всех оцениваемых улицах этот показатель не соответствует нормам СНиП 23-03-2003. Среди рассмотренных улиц наибольшее превышение уровня шумового загрязнения зафиксировано на ул. Донгуская, ул. Салмышская, ул. Чкалова. На основании проведенных исследований нами простроена шумовая карта автомобильных дорог Центрального района города Оренбурга (рисунок 3). На которой желтым цветом отмечены умеренноопасные автомобильные дороги (от 70 до 74 дБ), а красным цветом показаны высокоопасные автомобильные дороги, у которых уровень шумового загрязнения существенно превышен (больше 74 дБ) и реально представляет опасность для здоровья людей, проживающих на прилегающих территориях. Составление и постоянное обновление информации на шумовых картах автомобильных дорог города является важным этапом при проведении экологического мониторинга. Подобные шумовые карты в последствии могут использоваться органами муниципальной власти для разработки реально достижимых норм допустимого шума в конкретном городе; проектирования и осуществления технических и иных средств по выполнению этих норм; применения санкций при отклонении уровня шума от установленных норм (например, для водителей АТС). На базе стратегической шумовой карты автомобильных дорог города, предполагающей не только фиксацию источников шума, но и оценку степени шумового загрязнения придорожной территории с учётом его распространения, должно планироваться строительство «спальных районов», а также акустических экранов, звукоизолирующих домов, других средств и мероприятий по снижению шума (например, выбор наиболее оптимальных режимов движения автотранспортных потоков, ограничение эксплуатации автотранспортных средств не соответствующих установленным требованиям и т.д.).

Однако для составления таких карт требуется не только фиксация уровня шумового загрязнения автомобильных дорог, но и подробное исследование зависимостей изменения уровня шумового загрязнения от интенсивности, скорости, состава автотранспортного потока, метеорологических условий, типа автомобильной дороги, дорожного покрытия, системы организации движения и т.д.. Мониторинг перечисленных факторов и установление закономерностей их изменения представляет научный интерес для дальнейших исследований в области обеспечения экологической безопасности городов от влияния автомобильного транспорта.

Список использованных источников

1 Минаева, В.В. Влияние шума на организм человека [Электронный ресурс]. / В.В. Минаева, А.В. Гапоненко. – Режим доступа: http://www.scienceforum.ru/2015/pdf/8867.pdf – 05.01.2016.

2 Щербина, Е.В. Оценка влияния автотранспортных потоков на шумовой режим городской среды : учебное пособие / Е.В. Щербина, А.И. Ренц, А.С. Маршалкович // – Москва : МГСУ, 2013. – 72 с.

3 Количество автомототранспортных средств и прицепов к ним, стоящих на учете [Электронный ресурс]. / Госавтоинспекция. – Режим доступа: http://www.gibdd.ru/stat/. – 21.12.2015.

4 Осипов, Г.Л. Защита от шума в градостроительстве / Г.Л. Осипов, В.Е. Коробков, А.А. Климухин [и др.] // – М.: Стройиздат, 1993. – 96 с.

7