„Główne źródła emisji hałasu”
Sygnały dochodzące z otocznia, rejestrowane narządem słuchu, nazywa się dźwiękami. Fizycznym nośnikiem tych sygnałów, zanim dotrą one do ucha, są fale mechaniczne rozchodzące się w powietrzu, zwane falami akustycznymi. Głośność dźwięku jest związana z natężeniem, zaś jego wysokość z częstotliwością fali. Częstotliwość, czyli liczbę zmian drgań w ciągu 1 sekundy, mierzy się w hercach [Hz]. Ucho ludzkie jest przystosowane do odbioru fal dźwiękowych o częstotliwościach od 16 Hz do 20 000 Hz. Wszystkie dźwięki z tego zakresu częstotliwości nazywa się słyszalnymi. Drgania o częstotliwościach większych niż słyszalne to ultradźwięki, natomiast o częstotliwościach niższych niż słyszalne to infradźwięki.
Występujące w środowisku dźwięki niepożądane lub szkodliwe dla zdrowia człowieka określamy mianem hałasów. Najczęściej stosowana miara hałasu jest poziom ciśnienia akustycznego wyrażany w decybelach [dB]. Zakres spotykanych w środowisku poziomów dźwięku jest dość
rozległy, począwszy od wartości progowych, tj. poziomu 0 dB, będących jeszcze w stanie wywołać u człowieka wrażenie słuchowe (próg słyszalności), po wartości powodujące fizyczne odczucie bólu - 130 dB (granica bólu). Za szkodliwy uważa się hałas przekraczający 85 dB. Długotrwałe oddziaływanie hałasu o wyższym poziomie ciśnienia akustycznego prowadzi do trwałych ubytków słuchu. Oprócz hałasu szkodliwego definiuje się hałas uciążliwy, o niższym poziomie ciśnienia akustycznego. Dopuszczalne poziomy hałasu w danych warunkach określane są przez odpowiednie normy, np. w centrum miast, w dzień, nie powinien on przekraczać 60 dB (w nocy 50 dB), natomiast na terenach chronionych: parkach, uzdrowiskach, odpowiednio 40 i 30 dB.
Klasyfikacja źródeł hałasu i wibracji wyróżnia źródła pojedyncze (np. środki komunikacji, transportu i produkcji w obiektach i na zewnątrz obiektów) oraz źródła zgrupowane na określonej przestrzeni (np.: drogi, lotniska, dworce, zajezdnie, obiekty przemysłowe, rozrywkowe, sportowe). Ze wzglądu na źródło i miejsce występowania hałasu, wyrocznia się hałas: przemysłowy, komunikacyjny (drogowy, kolejowy, lotniczy), komunalny (osiedlowy), mieszkaniowy (domowy).
Dominujący wpływ na klimat akustyczny środowiska przyrodniczego mają hałasy komunikacyjne. Oprócz właściwości źródeł hałasu, na klimat akustyczny środowiska w dużym stopniu oddziałuje lokalizacja obiektów komunikacyjnych i przemysłowych wraz z prowadzącymi do nich trasami komunikacyjnymi. Istotną rolę odgrywa również układ dróg w kraju i ich zagęszczenie. Szacuje się, że natężenie ruchu drogowego w ciągu ostatnich pięciu lat wzrosło trzykrotnie. Hałas wywołany ruchem drogowym większy od 60 dB występuje na ponad 60% długości dróg rangi krajowej i aż na 92% długości dróg międzyregionalnych. W podziale na poszczególne rodzaje pojazdów przedstawia się to następująco:
pojazdy jednośladowe 79-87 dB,
samochody ciężarowe 83-93 dB,
autobusy i ciągniki 85-92 dB,
samochody osobowe 75-84 dB,
maszyny drogowe i budowlane 75-85 dB,
wozy oczyszczania miasta 77-95 dB.
Lotniska stanowią powierzchniowe źródła oddziaływania wielu pojedynczych źródeł hałasu - samolotów stojących na płycie z pracującymi silnikami oraz startujących i lądujących. Na uciążliwość lotniska istotny wpływ ma hałaśliwość samolotów oraz intensywność i organizacja ruchu lotniczego: na samym lotnisku, w strefie lotów, w strefie oczekiwania i w strefie podejścia. Samoloty na trasach wznoszenia i oczekiwania emitują hałas na okoliczne tereny o poziomie 80 -110 dB. Hałaśliwość samolotów zależy od ich rozwiązań technicznych oraz od maksymalnej masy startowej. Nowe generacje samolotów są z reguły mniej hałaśliwe od starszych. Nie dotyczy to samolotów wojskowych. Hałas emitowany przez samoloty startujące i lądujące oraz będące w ruchu obejmuje swym zasięgiem nie tylko tereny lotniska, ale czyni nieprzydatnymi do zamieszkania tereny położone od kilku do kilkunastu kilometrów od granicy lotniska. Lotniska towarowe są dla mieszkańców szczególnie uciążliwe, ponieważ loty często odbywają się w nocy.
Innymi fizycznymi źródłami hałasu w środowisku są najczęściej:
maszyny, urządzenia i narzędzia (np. młoty pneumatyczne, sprężarki, wiertarki, szlifierki);
część procesów technologicznych generujących hałasy aerodynamiczne (np. zrzuty pary pod ciśnieniem);
inne pojazdy (ciągniki rolnicze, maszyny budowlane itp.);
urządzenia komunalne (windy, hydrofory, transformatory, pompy).
Źródła hałasu można podzielić też na:
mechaniczne (drgania, uderzenia, tarcia),
elektryczne (magnetyczne, magnetostrykcyjne, łuk elektryczny),
aerodynamiczne i hydrodynamiczne (przepływy i kawitacja)
technologiczne (procesy skrawania i przecinania, zmiana spójności materiałów, procesy pękania)
inne tj. procesy spalania, zjawiska termiczne, zjawiska chemiczne, wybuchy, fale uderzeniowe.
W środowisku pracy występuje nie tylko hałas „słyszalny” tonalny, ale również hałas o częstotliwościach niesłyszalnych dla ucha ludzkiego. Hałas infradźwiękowy o bardzo niskiej częstotliwości, poniżej 20 Hz emitowany jest przez maszyny i urządzenia przepływowe, takie jak sprężarki, silniki wysokoprężne, młoty, wentylatory przemysłowe, dmuchawy wielkopiecowe. Źródłem infradźwięków mogą być masy wody w zaporach i kanałach wodnych, transport lądowy, wodny i lotnictwo. Fale infradźwiękowe osiągają bardzo duże długości (najkrótsza fala ma długość 17m) mogą się rozchodzić na duże odległości od źródła (nawet setki km) i stwarzać w ten sposób zagrożenie na znacznym obszarze. Hałas ten u źródła może osiągać poziom dochodzący do 135 dB. Zagrożenie jest tym większe, że od wartości poziomów 130 dB może występować dodatkowo zjawisko rezonansu narządów wewnętrznych, które może doprowadzić do zaburzeń w funkcjonowaniu komórek, tkanek i narządów, powodując przy poziomach pow. 160 dB mechaniczne zniszczenie struktur organizmu. Hałas ultradźwiękowy o wysokiej częstotliwości, powyżej 20 000 Hz emitowany jest przez m.in. lutownice ultradźwiękowe, wanny lutownicze, zgrzewarki, płuczki, narzędzia pneumatyczne, sprężarki, palniki, niektóre maszyny włókiennicze. Ultradźwięki są wykorzystywane w procesach technologicznych, a także w diagnostyce medycznej, w przemyśle spożywczym, w defektoskopii itp. Ultradźwięki mogą być bardzo niebezpieczne przy nieodpowiednim stosowaniu i nieprzestrzeganiu podstawowych zasad obsługi urządzeń ultradźwiękowych. Zarówno w przypadku ultradźwięków jak i infradźwięków istnieją szczegółowe normy określające dopuszczalne wartości poziomów ciśnienia akustycznego.
Znaczną uciążliwość dla środowiska stanowią także zakłady przemysłowe, zarówno duże jak i małe - przede wszystkim ze względu na hałaśliwe procesy technologiczne, hałaśliwe urządzenia i maszyny, jak też wadliwą lokalizację w środowisku. Przemysłowe źródła hałasu dzielą się na:
źródła zewnętrzne (hale fabryczne, chłodnie, piece, transformatory, kominy, hamowanie silników),
źródła wewnętrzne: elektryczne źródła mocy (silniki, generatory, zasilacze), nieelektryczne źródła mocy (silniki spalinowe, parowe, wodne, turbiny), maszyny i urządzenia (wentylatory, sprężarki, pompy, prasy, piły, obrabiarki), elementy instalacji przemysłowych i urządzeń (rurociągi, zawory, dmuchawy), urządzenia elektryczne (przełączniki, rezystory, kondensatory), urządzenia mechaniczne lub ich elementy (łożyska, koła zębate, elementy toczne), urządzenia sygnalizacyjne (syreny, dzwony, klaksony), narzędzia ręczne (piły taśmowe i łańcuchowe, wiertarki ręczne, młotki).
Znaczącym źródłem hałasu są również maszyny budowlane, drogowe, komunalne, rolnicze (dźwigi, buldożery, koparki, walce, betoniarki, młoty i kafary, maszyny rolnicze i ogrodnicze, narzędzia pneumatyczne i hydrauliczne, maszyny drzewne i leśne).
Szczególnie uciążliwymi źródłami hałasu w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej są nadmiernie hałaśliwe urządzenia i instalacje stanowiące wyposażenie tych budynków takie jak instalacje co., wodne, wentylacyjne, dźwigowe, transformatorowe, zsypy śmieci, sprzęt domowy i urządzeń komunalnych (radia, telewizory, młynki, miksery, lodówki, zamrażarki, pralki), sprzęt biurowy i handlowy, sprzęt komputerowy, sprzęt medyczny, urządzenia sygnalizacyjne. Poziomy hałasów wytwarzanych przez te źródła przenikające do pomieszczeń, znacznie przekraczają wartości dopuszczalne.
Nie można też zapominać o naturalnych źródłach hałasu, jakimi są: sztormy i burze, wodospady i jazy, wiatr, fale morskie, trzęsienia ziemi.
Społeczne i zdrowotne skutki oddziaływania hałasu wyrażają się: szkodliwym działaniem na zdrowie ludności, obniżeniem sprawności i chęci działania, utrudnianiem odbioru sygnałów optycznych, obniżeniem sprawności nauczania, powodowaniem lokalnych napięć i kłótni między ludźmi, zwiększeniem negatywnych uwarunkowań w pracy i komunikacji, powodujących wypadki, rosnącymi liczbami zachorowań na głuchotę zawodową i chorobę wibracyjną. Hałas powoduje również pogorszenie jakości środowiska przyrodniczego, a w konsekwencji: utratę przez środowisko naturalne istotnej wartości, jaką jest cisza, zmniejszenie (lub utratę) wartości terenów rekreacyjnych lub leczniczych, zmianę zachowań ptaków i innych zwierząt (stany lękowe, zmiana siedlisk, zmniejszenie liczby składanych jaj, spadek mleczności zwierząt i inne). Hałas powoduje ujemne skutki gospodarcze, takie jak: szybsze zużywanie się środków produkcji i transportu, pogorszenie jakości i przydatności terenów zagrożonych nadmiernym hałasem oraz zmniejszenie przydatności obiektów położonych na tych terenach, absencję chorobową spowodowaną hałasem, z czym są związane koszty leczenia, przechodzenia na renty inwalidzkie, utrata pracowników, pogorszenie jakości wyrobów, utrudnienia w eksporcie wyrobów nie spełniających światowych wymagań ochrony przed hałasem i wibracjami. Hałas jest także jedną z zasadniczych przyczyn zbyt wczesnego starzenia się, i to aż o 8-12 lat, oraz zwiększonej liczby zawałów serca. Wpływa on destrukcyjnie na nasz system nerwowy oraz immunologiczny. Przy natężeniu 60-75 dB (norma akustyczna w polskich miastach) występują zróżnicowane anomalia u ludzi w postaci niezauważalnych zmian akcji serca, ciśnienia krwi czy rytmu oddychania. Częste zakłócenia snu i wzrost nadpobudliwości nerwowej dają znać o sobie już przy 55 dB (od takiego codziennego hałasu jest uzależnionych 65% Europejczyków). Hałas bardzo ujemnie wpływa na kształtowanie się i rozwój umysłowy dzieci, które przebywając w pomieszczeniach o wysokim natężeniu decybeli, mają coraz częstsze kłopoty ze skupieniem uwagi i nauczeniem się poprawnie myśleć, mówić i czytać. Pośród dorosłych najczęstszymi ofiarami hałasu są neurotycy. Hałas osłabia w dość dużym stopniu system immunologiczny. Osłabiony organizm sterroryzowany decybelami jest szybciej podatny na przyczyny powstawania różnego rodzaju infekcji i rozwój niebezpiecznych chorób.
W celu ochrony środowiska i zdrowia ludzkiego przed hałasem należy podjąć działania zmierzające do:
• przeanalizowania i wprowadzenia koniecznych zmian w inżynierii ruchu drogowego:
wprowadzenia stref ograniczonego ruchu lub całkowitej eliminacji pojazdów z wybranych ulic i rejonów miasta,
poprawienia organizacji ruchu gwarantującej płynność jazdy,
budowę obwodnic miejskich,
ukończenie pierwszej i budowę następnych linii metra,
poprawy stanu nawierzchni ulic i torowisk tramwajowych,
budowę ścieżek rowerowych,
rozwijanie systemów "Park and Ride" (dojazd do przystanku komunikacji zbiorowej, zaparkowanie pojazdu i kontynuowanie podróży komunikacją zbiorową),
wyeliminowania z produkcji oraz stopniowe eliminowanie z użytkowania środków transportu, maszyn i urządzeń, których hałaśliwość nie odpowiada standardom Unii Europejskiej;
• zmniejszenie uciążliwości związanej z istniejącym poziomem hałasu poprzez:
budowę ekranów i przegród akustycznych,
zwiększenie ilości izolacyjnych pasów zadrzewień,
antywibracyjne podtorza tramwajowe,
stosowanie dźwiękochłonnych elewacji,
wymianę okien na dźwiękoszczelne w domach przy trasach intensywnego ruchu;
• opracowania kompleksowego planu akustycznego oraz prowadzenie odpowiedniego planowania przestrzennego;
• ograniczenie liczby lotów samolotów szczególnie w porze nocnej;
• prowadzenia działalności edukacyjnej o zagrożeniu środowiska i zdrowia ludzkiego hałasem.
Bibliografia
Engel Zbigniew: Ochrona środowiska przed drganiami i hałasem. Warszawa: Wyd. Nauk. PWN 2001
Engel Zbigniew, Pleban Dariusz: Hałas maszyn i urządzeń - źródła, ocena. Warszawa: Wyd. CIOP 2001
Engel Zbigniew, Sadowski Jerzy: Hałas i wibracje w środowisku. Warszawa: Liga Ochrony Przyrody, 1992.
Korczak Cezary, Leowski Jerzy: Problemy higieny i ochrony zdrowia. Warszawa: Wyd. Szkolne i Pedagogiczne, 1977
Kotlicka Elżbieta: Ochrona przed hałasem. Warszawa: Wyd. Krajowe Centrum Edukacji Ekologicznej NFOŚ, 1993
Lipowczan Adam: Hałas a środowisko. Katowice: Fundacja Ekologiczna "Silesia", 1995
Mistewicz Eryk: Terror decybeli. Tygodnik Wprost: Nr 844 (31 stycznia 1999)
Puzyna Czesław: Ochrona środowiska pracy przed hałasem. Warszawa: Wyd. Naukowo-Techniczne, 1981
Uzarczyk Andrzej, Zabiegała Wojciech: Charakterystyka czynników szkodliwych i niebezpiecznych w środowisku pracy - hałas. Gdańsk: ODDK, 1998
Główne źródła emisji hałasu
1
Główne źródła emisji hałasu
6