Проблемы физического загрязнения селитебных территорий

Особое место среди возможных воздействий в современных селитебных зонах занимают воздействия, связанные с изменением физических параметров.

Как известно, под загрязнением понимают привнесение в окружающую среду или возникновение в ней новых, обычно нехарактерных для нее химических, физических и биологических соединений или превышение в рассматриваемое время естественного среднемноголетнего состояния или концентрации этих агентов. Зачастую любая из перечисленных форм загрязнения приводит к негативным последствиям, изменяя естественное состояние одного или большинства природных компонентов, что может сказаться (или сказывается) в конечном итоге на здоровье человека. Разумеется, что вышеназванные формы загрязнения не действуют изолированно. Чаще всего наблюдается совместное физическое и химическое загрязнения (например, фотохимический смог), в результате чего значительно ухудшается экологическая обстановка.

Физическое загрязнение – это загрязнение, обусловленное изменением физических параметров среды: температурно-энергетических (тепловое), волновых (световое, шумовое и электромагнитное загрязнения), радиационных (радиационное и радиоактивное загрязнения).

Тепловое загрязнение. Проблема теплового загрязнения кроются в масштабном все возрастающем использовании человеком дополнительной энергии ископаемого топлива.

В соответствии со вторым законом термодинамики при преобразовании энергии в работу некоторое ее количество переходит в теплоту, что увеличивает энтропию, т.е. дополнительная тепловая энергия во многом определяет загрязнение и процессы деградации природной среды. Об этом свидетельствует тот факт, что с 70-х до 90-х годов XX столетия потребление энергии возросло в 1,6 раза.

Тепловое загрязнение воздействует на циркуляцию атмосферного воздуха и на микроклимат городов.В целом средняя температура в крупных промышленных центрах на 1…2°С выше, чем в сельской местности. Это вызвано образованием «островов тепла», что существенным образом влияет на гидрометеорологические условия в городах: средняя скорость ветра уменьшается на 20-30%, годовая сумма атмосферных осадков увеличивается на 5…30, относительная влажность воздуха уменьшается зимой на 2, летом на 20…30%. Все эти изменения в той или иной степени способствуют концентрации загрязняющих веществ в пределах городских агломераций.

Кроме этого оказывается воздействие на почвы и растительность.Под влиянием дополнительного тепла происходят изменения гидрохимического состава грунтовых вод (засоление почв), нарушения микробиологического и почвенно-поглощающего комплексов, деградации и изменения видового состава растительности. Нарушение геологической среды наблюдается в пределах городских территорий до глубины 10…30 м, где формируются геотермические аномалии с превышением температуры над фоновой на 2…6°С. Повышение температуры в дисперсных породах увеличивает их фильтрующую способность, уменьшает вязкость, пластичность и влагоемкость, т.е. изменяет инженерно-геологические свойства несущих пород. Изменения микробиологических характеристик грунтов, химического состава и температурного режима подземных вод приводят к росту агрессивности пород, что уменьшает устойчивость бетона, железобетонных и металлических конструкций. Проявляются опасные геологические процессы и явления, прежде всего в условиях многолетнемерзлых пород: термопросадки, термокарст, солифлюкция, деградация мерзлоты, образование наледей и морозное пучение. Вопросы безопасности, касающиеся строительства, нормируются соответствующими СНиПами и градостроительными регламентами.

Любой выход температуры в окружающей среде за пределы оптимума влечет за собой целый ряд негативных эффектов. В отношении воздействия химических веществ на организм при повышении температуры имеют место:

1) более быстрое развитие токсического процесса, повышение чувствительности организма к отравляющему действию ядов (например, оксида углерода и азота, анилина, ртути);

2) специфические проявления токсического действия вредных веществ (например, возбуждающее действие бензина в начальной стадии отравления);

3) усиление токсичности ядов при температуре воздуха, вызывающей гипертермию, с изменением функционального состояния нервной системы;

4) ускорение абсорбции вредных веществ и поступления их в кровь, нарушение метаболизма при усилении дыхания, что наблюдается при повышении температуры;

5) увеличение токсического действия некоторых веществ на человека и животных при понижении температуры и выходе ее за пределы оптимума.

В настоящее время нормирование теплового загрязнения ограничивается лишь санитарно-гигиеническими требованиями к микроклиматическим характеристикам воздуха рабочей зоны (ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны»), к которым наряду с температурой отнесены относительная влажность воздуха, скорость его движения и интенсивность теплового излучения. Нормирование осуществляется по холодному и теплому периодам года применительно к категориям тяжести труда. Определена оптимальная температура, которая в зависимости от перечисленных условий меняется в предела 16…25 °С, а также допустимые верхний и нижний пределы температуры на рабочих местах – 28 и 12 °С соответственно.

Одним из наиболее значительных воздействий при водопользовании является тепловое загрязнение водных объектов. Термин «тепловое загрязнение» водоема получил столь же широкое распространение, как и понятие «химическое загрязнение» воды. Проблема теплового воздействия возникает при использовании водных объектов в качестве водоемов-охладителей технологических вод для охлаждения промышленного и энергетического оборудования. Разница в температуре забираемой и сбрасываемой воды летом составляет 5…7, зимой 12…14°С. При производстве 1 квт/ч электроэнергии на ТЭС в атмосферу и воду поступает соответственно 400 и 135 ккал тепла, на АЭС 130 и 1900 ккал. Средняя АЭС производительностью 3000 МВт электроэнергии за 1 ч вырабатывает более 5 млрд ккал бросового тепла. Охлаждающая способность поверхности воды варьирует в зависимости от ветра и температуры от 7 до 36 ккал/ч на 1 м² на каждый градус разницы между температурой воды и воздуха. Следовательно, для рассеивания тепла станции мощностью 3000 МВт требуется 1800 га водной поверхности, что составляет, например, 5,5% площади Невской губы Финского залива.

Основные последствия теплового загрязнения водного объекта сводятся к следующему:

1) усиливается испарение воды – в среднем для северных районов испаряемость в водоеме-охладителе превышает обычную в 5…6 раз, а в зимнее время испарение в месте сброса превосходит испарение с ледовой поверхности в 30…70 раз; это приводит к повышению минерализации вод, нарушению карбонатно-кальциевого равновесия, увеличению жесткости воды;

2) повышается восприимчивость организмов к токсическим веществам;

3) уменьшается содержание растворенного кислорода и одновременно растет потребность в кислороде для дыхания организмов и деструкции органических веществ;

4) увеличивается продолжительность вегетационного периода (для типового водоема-охладителя в среднем на 1…2 месяца);

5) происходит смена обычной водной флоры синезелеными водорослями, продукты отмирания которых токсичны;

6) ухудшается качество воды вследствие чрезмерного развития фитопланктона: в воде много органических соединений, зачастую вредных для человека, животных и рыб;

7) происходит замена видового состава фито- и зоопланктона на толерантный к высокой температуре; на уровне сообществ гидробионтов изменяются функциональные характеристики, основанные на соотношении продукции и деструкции.

Для экосистемы естественного водоема критической считается температура 28°С. Температура 40°С является катастрофической для большинства сообществ.

Вопрос разработки нормативов теплового воздействия на компоненты окружающей среды остается открытым. К единственному нормативу, ограничивающему тепловое загрязнение водных объектов, можно отнести требование, в соответствии с которым увеличение средней температуры воды при хозяйственном использовании водоема не должно превышать 3°С по сравнению с температурой воды в период самого жаркого месяца. Такой подход к нормированию теплового загрязнения в достаточной степени формальный. В связи с этим считают, что в случае теплового загрязнения водных объектов нормировать следует не температуру, а санитарно-экологические последствия ее изменения. Для водного объекта критериями для установления нормативов могут выступать видовая толерантность организмов к изменению температурных условий, а на уровне сообществ — его функциональные характеристики, основанные на соотношении трансформируемой и накапливаемой энергии.

Световое загрязнение – это осветление ночного неба искусственными источниками света, чей свет рассеивается в нижних слоях атмосферы. Иногда это явление также называют световым смогом.

Причинами светового загрязнения являются крупные города и промышленные комплексы. Световое загрязнение создаётся уличным освещением, светящимися рекламными щитами или прожекторами это создаёт над городами, так называемые световые купола. Это вызвано неоптимальной и неэффективной конструкцией многих систем освещения, ведущей к расточительству энергии. Эффект осветления неба усиливается распространёнными в воздухе частицами пыли, так называемыми аэрозолями. Эти частицы дополнительно преломляют, отражают и рассеивают излучаемый свет. Световое загрязнение — сопровождающее явление индустриализации встречается, прежде всего, в густо заселённых регионах. В Европе около половины населения так или иначе регулярно сталкиваются со световым загрязнением. Ежегодный рост светового загрязнения в разных странах Европы составляет от 6 до 12%.

Световое загрязнение влияет на устоявшуюся экосистему и имеет многочисленные последствия. Искусственное осветление окружающей среды влияет на цикл роста и развития многих растений. Распространённые источники белого света с большим удельным весом спектрального голубого света мешают ориентации многих видов насекомых, ведущих ночной образ жизни, а также сбивают с пути перелётных птиц, старающихся облетать очаги цивилизации. Согласно наблюдениям каждый уличный фонарь ежесуточно является причиной гибели 150 насекомых, поэтому в одной только Германии каждую ночь от фонарей погибает более миллиарда насекомых. При этом не учтены многие другие источники света, такие как освещение промышленных комплексов, светящаяся реклама и освещение жилых домов. Не до конца исследовано воздействие светового загрязнения на хронобиологию человеческого организма. Возможны отклонения в гормональном балансе, тесно связанным с воспринимаемым циклом дня и ночи.

Световое загрязнение в крупных городах делает практически невозможным астрономические наблюдения. Из-за осветления неба видны только наиболее яркие звёзды, и если при тёмном небе человек невооружённым глазом может увидеть до 2…3 тысяч звёзд, то, находясь в городе или другом месте с ярким искусственным освещением – не более полусотни. Таким образом, из крупных городов можно наблюдать только яркие звёзды, луну и некоторые планеты (Меркурий, Венеру, Марс, Юпитер и Сатурн).

Шумовое загрязнение. К числу наиболее сильных факторов, способных оказывать отрицательное воздействие на человека, относится шум. Шум является одной из форм вредного воздействия на окружающую природную среду. Загрязнение среды шумом возникает в результате недопустимого превышения уровня звуковых колебаний сверх природного фона. С экологической точки зрения в естественных условиях шум становится не просто неприятным для слуха, но и приводит к серьезным физиологическим последствиям для человека.

В основе возникновения шума лежат механические колебания упругих тел. В слое воздуха, непосредственно примыкающем к поверхности колеблющегося тела, возникают сгущения (сжатия) и разрежения, которые чередуются во времени и распространяются в стороны в виде упругой продольной волны. Эта волна достигает уха человека и вызывает вблизи него периодические колебания давления, которые воздействуют на слуховой анализатор.

Ухо человека способно воспринимать звуковые колебания с частотой в диапазоне от 16 до 20000 Гц. Все шумы принято делить на низкочастотные (ниже 350 Гц), среднечастотные (350…800 Гц) и высокочастотные (выше 800 Гц). При малой частоте колебаний звук воспринимается как низкий, при большей частоте – как высокий. Высокие звуки оказывают более неблагоприятное воздействие на слух и на весь организм человека, чем низкие, поэтому шум, в спектре которого преобладают высокие частоты, более вреден, чем шум с низкочастотным спектром.

Громкость звука, или уровень шума, зависит от уровня звукового давления. Единицей измерения уровня звукового давления является децибел (дБ) — десятая часть десятичного логарифма отношения интенсивности звуковой энергии к ее пороговому значению. Выбор логарифмической шкалы вызван тем, что человеческое ухо обладает чрезвычайно большим диапазоном чувствительности к изменению интенсивности звуковой энергии (в 10¹⁰ раз), что соответствует изменению уровня шума всего от 20 до 120 дБ по логарифмической шкале. Максимальный диапазон слышимых звуков для человека составляет от 0 до 170 дБ.

В соответствии с ГОСТ 12. 1.003-83 шум подразделяется на:

1) постоянный – когда уровень шума в течение 8 ч изменяется не более чем на 5 дБ (двигатели, насосы, трансформаторные подстанции и т.д.);

2) непостоянный – когда уровень шума изменяется в течение 8 ч более чем на 5 дБ, который в свою очередь может быть:

а) колеблющийся – уровень шума непрерывно изменяется (шум прогреваемых авиадвигателей, автотранспортные потоки и т.д.);

6) прерывистый – это шум, при котором наблюдается ступенчатое изменение звука на 5 дБ и более за интервал более 1 с (железнодорожные поезда, взлетающие самолеты и т.д.);

в) импульсный – один или несколько сигналов, уровень которых изменяется более чем на 7 дБ.

Ориентировочная оценка шума может быть проведена и по уровням звука, измеряемым по шкале А шумомера (дБ А).

Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека не отражаются: шелест листвы и мерный шум морского прибоя соответствуют примерно 20 дБ. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума с высокими (более 60 дБ) уровнями шума, которые вызывают многочисленные жалобы. Уровни шума менее 80 дБ не вызывают опасности для слуха, при 85 дБ начинается некоторое ухудшение слуха, а при 90 дБ – серьезное нарушение слуха; при 95 дБ вероятность потери слуха составляет 50%, а при 105 дБ потеря слуха отмечается практически у всех лиц, подвергшихся шумовому воздействию. Уровень шума 110-120 дБ считается болевым порогом, а свыше 130 дБ – является разрушительным пределом для органа слуха (рис. 7).

Орган слуха человека может приспосабливаться к некоторым постоянным или повторяющимся шумам (слуховая адаптация). Но эта приспособляемость не может защитить от потери слуха, а лишь временно отодвигает сроки ее наступления. В условиях городского шума происходит постоянное напряжение слухового анализатора. Это вызывает увеличение порога слышимости на 10-25 дБ. Шум затрудняет разборчивость речи, особенно при уровне шума более 70 дБ.

Шум как экологический фактор приводит к повышению утомляемости, снижению умственной активности, неврозам, росту сердечно-сосудистых заболеваний, шумовым стрессам, ухудшению зрения и т.д. Постоянный шум способен вызвать перенапряжение центральной нервной системы, из-за чего жители шумных районов города в среднем на 20% чаще страдают сердечно-сосудистыми заболеваниями и на 18-23% – атеросклерозом и нарушениями нервной системы. Особенно отрицательно шум воздействует на функциональное состояние сердечной системы у детей.

Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австралийских исследователей, шум на 30% является причиной старения горожан, сокращая продолжительность жизни на 8…12 лет, толкает людей к насилию, суициду, убийству.

В настоящее время шумовые раздражения относятся к важным причинам расстройства сна, при этом такие нарушения влияют на эффективность отдыха и могут приводить к состоянию хронической усталости, сонливости со всеми вытекающими отсюда последствиями для работоспособности и восприимчивости к болезням. В ночное время шум способен кумулятивно накапливаться. Ночной шум в 55 дБ вызывает такие же физиологические эффекты, как дневной шум в 65 дБ; шум в 65-67 дБ, повторяющийся более 5 раз за ночь, причиняет значительный вред здоровью человека. Пороговое значение уровня шума, способного вызвать нарушение сна, составляет в зависимости от разных причин в среднем 40…70 дБ: у детей оно достигает 50 дБ, у взрослых – 30 дБ, а у людей пожилого возраста – значительно ниже. Большее беспокойство шум вызывает у людей, занятых умственным трудом, по сравнению с работающими физически.

Рис. 7. Шум от различных источников (дБ)

Предельно допустимые уровни для постоянного и непостоянного (но приведенного к постоянному) шума назначаются по видам деятельности. Выделено пять видов деятельности:

1) для творческой деятельности и руководства производственными коллективами уровень шумового давления не должен превышать при 31,5 Гц (минимальное значение частоты в рамках используемых градаций) 86 дБ и при 8 кГц (максимальное значение частоты) – 38 дБ;

2) для высококвалифицированных работ величина ПДУ находится в интервале 49…93 дБ;

3) для работ, требующих слухового контроля, – 54…98 дБ;

4) для работ, требующих сосредоточения, – 69…107 дБ;

5) для остальных видов работ – 75…108 дБ.

Для тонального и импульсного шума в качестве нормы принимается значение на 5 дБ ниже ПДУ.

В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, промышленный, транспортный, авиационный, шум уличного движения и пр. Бытовой шум возникает в жилых помещениях от работы теле- и радиоаппаратуры, бытовых приборов и поведения людей. Производственный шум создается в производственных помещениях работающими механизмами и машинами. Источником промышленного шума служат промышленные предприятия, среди которых выделяются энергетические установки, компрессорные станции, металлургические заводы, строительные предприятия, создающие высокий уровень шума (более 90…100 дБ). Несколько меньший шум возникает при работе машиностроительных заводов (80 дБ), типографий, швейных фабрик, деревообрабатывающих комбинатов (72…76 дБ).

Транспортный шум создается моторами, колесами, тормозами и аэродинамическими особенностями транспортных средств. Уровень шума, создаваемый работой автомобильного транспорта (автобусы, легковые и грузовые автомобили) составляет 75…85 дБ. Железнодорожный транспорт способен повышать уровень шума до 90…100 дБ. Наиболее сильный шум – авиационный – создается работой двигателя и аэродинамическими характеристиками самолета – до 100…105 дБ над трассой воздушного транспорта. В зонах аэропортов статистически достоверно увеличивается число мертворождений и врожденных аномалий. Авиационный шум ведет также к увеличению числа психических расстройств. Максимальный допустимый уровень этого шума у поверхности земли определяется в 50 дБ.

Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков дорожного движения, шуршания шагов пешеходов и т.д.).

Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80% всего городского шума. В последние десятилетия уровень шума в крупных городах увеличился на 10…15 дБ. Транспортные потоки на районных магистралях вблизи крупных городов в часы пик достигают 2000 машин в час, на городских магистралях – до 6000 машин в час. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением скорости движения и пр. Самым шумным городом в мире считается Рио-де-Жанейро, уровень шума в одном из его районов (Капакабана) значительно превышает 80 дБ. Уровень шума в Каире – крупнейшем городе Африки и Ближнего Востока – составляет 90 дБ, а на главных улицах города доходит до 100 дБ. На автомобильных дорогах Москвы, Санкт-Петербурга и других крупных городов России уровень шума от транспорта в дневное время достигает 90…100 дБ и даже ночью в некоторых районах не опускается ниже 70 дБ. В целом в России около 35 млн человек, что составляет 30% городского населения, подвержены существенному воздействию транспортного шума.

Для защиты населения от вредного влияния городского шума необходимо регламентировать его интенсивность, спектральный состав, время действия и другие параметры. Разрабатываются нормы допустимых уровней внешнего шума от различных источников.

При гигиеническом нормировании в качестве допустимого устанавливается такой уровень шума, действие которого в течение длительного времени не вызывает изменений комплекса физиологических показателей, отражающих реакции наиболее чувствительных к шуму систем организма.

Нормативные уровни звукового давления и уровни звука для помещений жилых и общественных зданий, территорий микрорайонов, мест отдыха устанавливаются в соответствии с санитарными нормами допустимого шума (табл. 4).

Таблица 4

Допустимые уровни шума на территориях различного
хозяйственного назначения

Наименование территории	Эквивалентный уровень шума, дБ А
Днем с 7 до 23 часов	Ночью с 23 до 7 часов
Селитебная зона населенных мест
Реконструируемая жилая застройка
Территории жилой застройки вблизи аэропортов и аэродромов
Зоны массового отдыха и туризма		30-35
Санитарно-курортная зона	40-45	30-35
Территории заповедников и заказников	до 25	до 20

Допустимый шум уличного движения у стен домов не должен превышать днем 50 дБ и ночью 40 дБ, а общий уровень шума в жилых помещениях – 40 дБ днем и 30 дБ ночью.

В качестве допустимых параметров авиационного шума на местности в условиях жилой застройки могут быть приняты максимальные уровни звука 75 дБ ночью и 85 дБ днем и эквивалентные уровни звука 55 дБ ночью и 65 дБ днем.

Представление о размещении источников шума и распространении шума в городе дает шумовая карта. На рисунке 8 представлена карта-схема техногенного загрязнения атмосферы города Барнаула. По этой карте можно судить о состоянии техногенного загрязнения улиц, микрорайонов, всей городской территории. Информация о шумовом загрязнении города дает возможность регулировать уровень шума на жилой территории города, а также служит основой для разработки комплексных градостроительных мер по защите жилой застройки от шума.

Рис. 8. Карта-схема техногенного загрязнения атмосферы города Барнаула

При составлении карты шума города учитывают условия движения транспорта на магистральных улицах, интенсивность и скорость движения, количество единиц грузового и общественного транспорта в потоке, места размещения промышленных объектов, трансформаторных подстанций, внешнего транспорта, плотность жилищного фонда и т.д. Карта должна содержать сведения о типах возводимых зданий, о размещении лечебно-профилактических учреждений, научно-исследовательских институтов, парков. На карту города наносятся существующие источники шума с их уровнями, полученными путем натурных измерений.

Наиболее частыми причинами повышенного уровня шума являются:

- недостаточный территориальный разрыв для обеспечения шумозащиты населенных пунктов, территорий массового отдыха, курортов, лечебных центров;

- нарушение нормативных документов или отсутствие учета санитарных норм при застройке и проектировании магистральных автодорожных и железнодорожных трасс, мест размещения аэропортов;

- возрастание уровня шума из года в год по причине отсутствия новых бесшумных видов транспорта, увеличения мощности реактивных двигателей самолетов;

- высокая стоимость шумозащитных сооружений, отсутствие разработок технико-экономического характера в этой области.

Эти причины в основном и определяют перспективный комплекс мероприятий по защите от шума.

Наибольшее значение имеет метод снижения шума на пути его распространения, включающий различные мероприятия: организацию необходимых территориальных разрывов между источниками внешних шумов и зонами различного хозяйственного назначения с нормируемым шумовым режимом, рациональную планировку и застройку территории, использование рельефа местности в качестве естественных природных экранов, шумозащитное озеленение.

Специальные территориальные разрывы дают возможность значительно снизить уровень шума на селитебных территориях. Санитарные нормы и правила предусматривают создание санитарно-защитных зон между производственными объектами, транспортными магистралями, аэродромами, морскими и речными портами и жилой застройкой. В пределах санитарно-защитных зон допускается размещение экранирующих зданий нежилого назначения, в которых допускается уровень шума 55…60 дБ А. Шумозащитные свойства домов-экранов достаточно высоки. Особенно эффективны протяженные здания типа торговых рядов. Они снижают транспортный шум на 20…30 дБ А и надежно защищают внутриквартальную территорию. В зданиях – экранах можно располагать гаражи, мастерские, приемные пункты предприятий бытового обслуживания, столовые, кафе, рестораны, ателье, парикмахерские и т.д. Не следует только размещать в этой зоне аптеки, библиотеки и другие учреждения, в которых уровень шума не должен превышать 40 дБ А.

Оптимальная планировка и застройка территории, способствующая снижению уровня шума, предусматривает рациональную трассировку транзитных магистралей, прокладку их за пределами населенных мест и мест отдыха; устройство кольцевых и полукольцевых автомобильных дорог и обходных железнодорожных линий в пригородных зонах городов с населением более 250 тыс. человек; локализацию интенсивных источников шума на рассматриваемой территории и отделение жилых зон, зон массового отдыха, туризма от промышленно-заводских зон и транспортных источников; вынос наиболее мощных источников шума за пределы рассматриваемой территории или, наоборот, вынос жилья из зоны повышенного шума.

Автомагистрали I и II категорий и железнодорожные линии, создающие соответственно эквивалентный уровень шума 85…87 и 80…83 дБ А, не должны пересекать территории пригородной зоны, где размещаются лесопарки, дома отдыха, пансионаты, детские лагеря и лечебные учреждения и санатории, вузы и научно-исследовательские институты. Дома отдыха необходимо размещать на расстоянии не менее 500 м от автодорог и промышленных предприятий и в 1 км от железной дороги.

Промышленные предприятия, районы или производственные зоны, являющиеся источниками шума повышенных уровней (70…80 дБ А), должны быть отделены от жилой застройки защитными зонами и размещены с учетом господствующего направления ветра. При этом учитываются и другие факторы, отрицательно влияющие на окружающую среду.

Промышленные предприятия, эквивалентные уровни шума которых составляют менее 60 дБ А, могут быть размещены в производственно-жилых районах, если они не являются источниками других отрицательных воздействий.

Аэропорты следует размещать за пределами города, вне зон отдыха. Расстояние от границ взлетно-посадочных полос аэродрома до границ жилой территории зависит от класса аэродрома, пересечения трассы полета с жилой территорией и может колебаться в пределах от 1 до 30 км.

Для снижения шума в градостроительной практике применяют естественные экранирующие сооружения, основанные на использовании рельефа местности – выемки, насыпи, овраги и т.д.

Исключительной способностью задерживать и поглощать шумовые воздействия обладают древесные и кустарниковые насаждения, высаженные вдоль автомагистралей. Многорядная полоса древесно-кустарниковых насаждений высотой 5…6 м способна значительно снижать уровень шума; наибольший эффект дают широкие полосы – при ширине полос 25…30 м наблюдается снижение уровня звука на 10…12 дБ А. Однако в зимний период защитная функция зеленых насаждений снижается в 3…4 раза.

При разработке проектов детальной планировки и застройки автомагистралей защитный эффект может быть достигнут с помощью зонирования жилой территории. В зоне, непосредственно примыкающей к магистрали, следует располагать невысокие здания нежилого назначения, в следующей зоне – малоэтажную жилую застройку, далее – жилую застройку повышенной этажности и в наиболее удаленной от магистрали зоне – детские учреждения, школы, поликлиники, больницы и т.п.

Значительное снижение уровня шума достигается при замкнутом типе застройки (табл. 5).

Таблица 5

Эффективность газо-шумовой застройки и элементов рельефа

Тип застройки	Снижение уровня
загрязнения, %	шума, дБ А
Сплошная девятиэтажная периметральная застройка		20-30
Периметральная девятиэтажная застройка с арками		12-20
Периметральная девятиэтажная застройка с разрывами		10-26
П-образная девятиэтажная застройка		18-22
Свободная девятиэтажная застройка (80-120 м от магистрали)		12-18
Расположение магистрали на насыпи
Расположение магистрали в выемке

В условиях массовой застройки примагистральных территорий многоэтажными протяженными зданиями для защиты населения от транспортного шума целесообразно строительство специальных типов жилых домов. Окна спален и большинства жилых комнат должны быть ориентированы в сторону дворового пространства, а окна общих комнат без спальных мест, кухонь, лестнично-лифтовых узлов, веранд и галерей – в сторону магистральных улиц. Сохранить тишину в доме поможет не только планировка квартир, но и шумозащитные звуконепроницаемые окна с тройным остеклением и высокой степенью герметизации, которую обеспечат специальные переплеты. Для устранения шума из соседних помещений эффективны массивные стены и звукоизолирующие плиты.

Кроме градостроительных мероприятий для ликвидации шумового загрязнения используют комплекс других мероприятий — установку на оборудовании звукоизолирующих кожухов, глушителей выбросов. В некоторых странах, в частности в Германии, на многих военных и гражданских аэродромах, принимающих реактивные самолеты, созданы шумозащитные зоны, ограничена интенсивность полетов вплоть до запрета ночных полетов, введены ограничения для сверхзвуковых самолетов по времени, высоте, скорости. Для колесно-рельсового транспорта применяются технические способы снижения шума: звукопоглощающие колесные бленды, замена колодочных тормозов на дисковые и др. На отдельных участках магистралей стали применяться шумопоглощающий асфальт, имеющий высокую пористость из-за большего объема пустот (25% вместо 6% в обычном асфальте). Это позволило снизить уровень шума на дорогах Германии на 4…6 дБ.

Электромагнитное загрязнение. Электромагнитное загрязнение возникает в результате изменения электромагнитных свойств окружающей среды (от линий электропередачи, радио и телевидения, работы некоторых промышленных и бытовых установок). Рассматривая экологические аспекты электромагнитного загрязнения, следует не забывать о естественном электромагнитном фоне Земли. Электромагнитные поля (ЭМП) являются одним из постоянных элементов среды обитания человека и всех живых существ.

Геомагнитное поле Земли – это фактор окружающей среды, в условиях которого происходила многовековая эволюция организмов. Оно воздействует на все живое, в том числе и на человека. Так, в периоды магнитных бурь увеличивается число сердечно-сосудистых заболеваний. Постоянные магнитные поля в повседневной жизни создаются различными промышленными установками, некоторыми аппаратами и др.

Процесс формирования и функционирования биотехносферы существенно расширил масштабы воздействия искусственных электромагнитных полей. Все более обостряющаяся проблема воздействия искусственных электромагнитных полей на сегодняшний день не имеет законченных решений. Между тем вокруг любого источника и проводника, находящегося под напряжением, распространяется электромагнитное поле. Селитебная зона практически находится в своеобразном «электромагнитном смоге». Этому невидимому для человека фактору пока не уделяется должного внимания. Однако степень его воздействия на биологические системы предполагается достаточно значимой.

Электромагнитное излучение в зависимости от электромагнитных волн, обладающих различной энергией, прояв­ляется по-разному. В порядке повышения энергии излучения различают технический переменный ток, радиоволны, микроволны, тепловое (инфракрасное) излучение, видимый свет, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение и гамма-излучение.

Наиболее мощные источники электромагнитного излучения — телевизионные и радиостанции, радиолокационные станции, линии передач электрического тока сверх- и ультравысокого напряжения на большие расстояния.

Транспортировка электроэнергии, осуществляемая магистральными линиями электропередач (ЛЭП) напряжением 500, 700 и 1150 кВ, создает проблему биологического действия электрического поля промышленной частоты.

Сверхвысоковольтные ЛЭП обычно не проходят по территории населенных пунктов. Но в отдельных случаях они пересекают дачные поселки, усадьбы, приусадебные участки, сады, огороды и т. п. Около 80% ЛЭП размещены по пахотным угодьям, где периодически могут находиться люди, выполняющие сельскохозяйственные работы (вблизи ЛЭП и под ними). Эти земли рекомендуется использовать для выращивания культур, не требующих ручного труда, а применяемые здесь механизмы и машины должны быть заземлены.

Предельно допустимые уровни напряженности электрического поля в зоне воздействия высоковольтных линий составляют:

1) внутри жилых помещений – 0,5 кВ/м;

2) на территории жилой застройки (селитебных территориях)
– 1 кВ/м;

3) на территории населенных пунктов вне зоны жилой застройки
– 5 кВ/м;

4) на участках пересечения линий с автомобильными дорогами
– 10 кВ/м;

5) на незаселенной местности – 15 кВ/м;

6) на участках, запрещенных для посещения людей – 20 кВ/м.

На территории Российской Федерации действуют нормативные документы, которые регламентируют предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитного неионизирующего излучения в радиочастотном диапазоне от технических средств радиосвязи, радиовещания и телевидения [«Электромагнитные излучения радиочастотного излучения (ЭМИРЧ). Санитарные нормы и правила», 1996; «Временные допустимые уровни (ВДУ) воздействия электромагнитных излучений, создаваемых системами сотовой радиосвязи. Гигиенические правила», 1995], а также ряд методических документов.

Радиационное загрязнение. Радиоактивность в биосфере Земли вызвана естественными радиоактивными элементами, образовавшимися при формировании нашей планеты; космогенными элементами, поступающими из атмосферы, где они образуются постоянно в результате взаимодействия космического излучения с ядрами стабильных элементов, а также техногенными источниками излучения. При распаде радиоактивных элементов испускается излучение трех типов: α-частицы, β-частицы (электроны и позитроны), γ- и рентгеновское излучения. По характеру взаимодействия с веществом они делятся на две группы – ионизирующие и неионизирующие.

Ионизирующие заряженные частицы, взаимодействуя с атомами вещества, быстро теряют свою энергию и относятся к слабо проникающим. Неионизирующие нейтральные частицы при прохождении через вещество проникают на большую глубину и относятся к сильно проникающим излучениям.

Единица измерения количества радиоактивности – Беккерели (Бк): 1 Бк соответствует одному ядерному превращению в 1 с. Используют также внесистемную единицу количества активности – Кюри (Ки), соответствующую 3,7·10¹⁰ Бк. Активность радионуклидов в почвах, воде, донных осадках принято давать на единицу массы или объема (Бк/кг или Бк/л).

К числу естественных источников излучения относятся космическое излучение и радиоактивные природные вещества. В почве, воде, воздухе, строительных и других материалах всегда рассеяны природные радионуклиды. Совместно с космическим излучением они создают радиоактивный природный фон на Земле. На уровне моря мощность дозы (т.е. величины дозы за единицу времени) за счет космических лучей составляет 1,15·10^-11 Гр/с. Мощность дозы при облучении космическими лучами, которому подвергается человек, составляет за сутки 1,1 мкГр, за год – 0,4 мГр.

Радиоактивные вещества природного происхождения делятся на три группы. В первую группу входят уран и торий с продуктами их распада, а также ⁴⁰К и ⁸⁷Rb. Ко второй группе относятся малораспространенные изотопы и изотопы с большим периодом полураспада: ⁴⁸Са, ⁹⁶Zr, ¹¹³In, ¹²⁴Sn, ¹³⁰Те, ¹³⁸Lа, ¹⁵⁰Nb, ¹⁵²Sm, ¹⁷⁶Lu, ¹⁸⁰W, ¹⁸⁷Rе, ²⁰⁹Вi. Третью группу составляют радиоактивные изотопы ¹⁴С, ³Н, ⁷Ве, ¹⁰Ве, непрерывно образующиеся под действием космического излучения.

Важную роль в обеспечении радиационной безопасности, начиная со стадии проектирования радиационно-опасных объектов, играет радиационный контроль. Его цель – соблюдение принципов радиационной безопасности и требований нормативов: не должны превышаться установленные основные пределы доз и допустимые уровни при нормальной работе, необходимо получение информации для оптимизации защиты и принятия решений о вмешательстве в случае радиационных аварий, загрязнения местности и зданий радионуклидами, а также на территориях и в зданиях с повышенным уровнем природного облучения. Радиационному контролю подлежат:

1) радиационные характеристики источников излучения, выбросов в атмосферу, жидких и твердых радиоактивных отходов;

2) радиационные факторы, создаваемые технологическим процессом на рабочих местах и в окружающей среде, а также на загрязненных территориях и в зданиях с повышенным уровнем природного облучения;

3) уровни облучения персонала и населения от всех источников излучения.

Основные контролируемые параметры:

1) годовая эффективная доза, годовая эквивалентная доза;

2) поступление радионуклидов в организм и их содержание в организме для оценки годового поступления;

3) объемная или удельная активность радионуклидов в воздухе, воде, продуктах питания, строительных материалах и др.;

4) радиоактивное загрязнение кожных покровов, одежды, обуви, рабочих поверхностей;

5) мощность дозы внешнего излучения;

6) плотность потока частиц и фотонов.

В рамках контроля радиационной безопасности в НРБ-99 даны рекомендации по зонированию территорий на восстановительной стадии радиационной аварии по величине годовой эффективной дозы.

Дата добавления: 2014-11-29