Воздействие шума от автомобильного транспорта на городскую среду

Введение. Шум от автотранспорта является опасным параметрическим загрязнением окружающей среды, одним из самых распространенных видов неблагоприятного экологического воздействия на организм человека. В последние годы в Российской Федерации отмечается интенсивный рост количества автотранспортных средств. По данным аналитического агентства «Автостат», по состоянию на 01.01.2017 г. в России насчитывается 41,6 млн легковых автомобилей; 395,4 тыс. автобусов; 3,7 млн грузовых автомобилей. При этом ежегодный прирост парка только легковых автомобилей составляет примерно 1,5 млн в год.

Автомобильный транспорт является причиной шумового загрязнения на 80 % территорий городов. Поскольку многие автомобильные дороги располагаются непосредственно возле жилых домов, то уровень шума в жилой застройке превышает существующие нормы на 5 – 30 дБ [1]. Чем крупнее город, тем больше количество населения, которое проживает в условиях шумового дискомфорта. В целом по Российской Федерации в зоне шумового загрязнения от автотранспорта проживает 34 млн человек [2–5].

Город Улан-Удэ входит в список самых загрязненных городов России по степени химического загрязнения атмосферы. Оценка шумового загрязнения городской среды г. Улан-Удэ ранее не проводилась, имеются лишь фрагментарные сведения, касающиеся только электрического транспорта [6].

Ежегодно количество автотранспорта в г. Улан-Удэ возрастает. Общее количество автотранспортных средств, состоящих на учете в органах ГИБДД, составляет более 250 тыс. единиц, из них более 200 тыс. ед. транспорта находится в личной собственности. В целом за период 1993–2016 гг. количество автомобилей в автопарке города выросло в 6,3 раза. На сегодняшний день из общего количества автотранспортных средств 92 % составляют легковые автомобили, 3 % – автобусы и 5 % – грузовые автомобили.

Город Улан-Удэ является столицей Республики Бурятия и служит транспортным узлом для всех ее районов. Фактическая нагрузка на автомобильные дороги города значительно превышает количество транспортных средств, зарегистрированных в г. Улан-Удэ.

Для полной оценки экологического состояния городской среды представляется актуальным изучение не только химических показателей среды г. Улан-Удэ, но и уровня акустического загрязнения автотранспортом.

Цель исследования : оценка воздействия шума от автотранспорта на городскую среду (на примере г. Улан-Удэ).

Задачи исследования : провести измерения уровня шума на участках улично-дорожной сети г. Улан-Удэ с высокой интенсивностью движения автотранспорта; рассчитать эквивалентный уровень звука в тех же точках; провести сравнительный анализ уровня шума на автомобильных дорогах, имеющих и не имеющих зеленые насаждения.

Методы и результаты исследования . Определение шумовой характеристики исследуемых территорий проводили согласно ГОСТ 20444-85 «Шум. Транспортные потоки. Методы измерения шумовой характеристики» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах в жилых помещениях, общественных зданий и территорий жилой застройки».

Мониторинг шума в окружающей среде проводили с использованием шумомера SVAN -943 на самых загруженных автотранспортом участках улиц и дорог [7]. Измерение шума проводи- ли непосредственно у дороги, границы жилой застройки и на территории жилой застройки на расстоянии не менее 50 м от перекрестков, транспортных площадей и остановочных пунктов пассажирского общественного транспорта. Время проведения измерений соответствует периоду максимальной интенсивности движения транспортных потоков. Измерительный микрофон был направлен в сторону транспортного потока и на расстоянии вытянутой руки. Период измерения шумовой характеристики транспортного потока охватывал проезд не менее 200 транспортных единиц в обоих направлениях [8–11].

Проведенный анализ загруженности автодорог г. Улан-Удэ позволил выбрать участки уличнодорожной сети для оценки шумового загрязнения. В выбранных точках были рассчитаны эквивалентные уровни шума и проведены его натурные измерения.

Для проведения расчетов были определены такие параметры, как интенсивность движения на автодороге, средняя скорость движения потока, доля грузового и общественного транспорта в потоке, продольный уклон улицы [12, 13].

Сравнительная характеристика эквивалентных уровней звука в выбранных точках по результатам расчетов и натурным замеров представлена в таблице 1.

Сравнительная характеристика эквивалентных уровней звука на улицах г. Улан-Удэ

Таблица 1

№ п/п	Наименование исследуемой точки	Интенcивность движения, ед/ч	Эквивалентный уровень звука, дБА		Превышение норматива (СН 2.2.4/2.1.8.562-96), дБА
			Расчет	Измерение	Расчет	Измерение
1	2	3	4	5	6	7
Октябрьский район
1	Ключевская, 37	2270	76,4	67,3	21,4	12,3
2	Ключевская, 42 Б	2285	77,1	70,0	22,1	15,0
3	Бабушкина, 22	3573	77,1	69,5	22,1	14,5
4	Бабушкина, 7	3674	80,8	70,1	25,8	15,1
5	Сахьяновой, 8	2466	74,7	62,8	19,7	7,8

Окончание табл. 1

1	2	3	4	5	6	7
6	Терешковой, 11	2799	74,7	71,5	19,7	16,5
7	Терешковой, 17	3014	76,7	66,2	21,7	11,2
8	Терешковой, 28	2956	74,7	60,7	19,7	5,7
9	Трубачеева, 31	3036	78,9	70,0	23,9	15,0
10	Пищевая, 10В	2220	76,8	68,0	21,8	13,0
	Среднее по району	2829	76,8	67,6	21,8	12,6
Железнодорожный район
11	Пр. 50 лет Октября, 15	3339	76,0	64,7	21,0	9,7
12	Пр. 50 лет Октября, 20	3412	77,2	66,6	22,2	11,6
13	Лимонова, 10	2034	75,7	66,3	20,7	11,3
14	Комсомольская, 39	2040	78,5	65,9	23,5	10,9
	Среднее по району	2706	76,9	65,9	21,9	10,9
Советский район
15	Смолина, 43	2217	75,5	69,3	20,5	14,3
16	Коммунистическая, 41	1692	77,4	67,5	22,4	12,5
17	Борсоева, 9	3144	77,0	71,0	22,0	16,0
Среднее по району		2351	76,6	69,3	21,6	14,3
Среднее по городу		2716	76,8	67,5	21,8	12,5

Согласно существующим нормам, эквивалентный уровень звука на территории, непосредственно прилегающей к жилой застройке, не должен превышать 55 дБА с 7 до 23 часов, 45 дБА – с 23 до 7 часов [9, 10].

Анализ полученных результатов показал значительные превышения норматива по всем исследуемым автодорогам г. Улан-Удэ. В среднем по районам города превышение допустимого уровня шума составило:

– по Октябрьскому району: 14–44 % – по результатам расчета, 14–30 % – по натурным измерениям;

– по Железнодорожному району: 38–43 % – по результатам расчета, 20–44 % – по натурным измерениям;

– по Советскому району: 37–41 % – по результатам расчета, 22–30 % – по натурным измерениям.

В среднем по городу превышение нормативного уровня шума по данным натурных замеров составляет 18,5 %, а по расчетным данным – 28,4 %. По нашему мнению, такие различия между расчетными и экспериментальными данными обусловлены тем, что при расчете эквивалентного уровня звука основным фактором является доля грузового и общественного транспорта в потоке, при этом не учитываются метеорологические условия, городская застройка, наличие зеленых насаждений.

Также был проведен сравнительный анализ уровня шума на автомобильных дорогах, имеющих и не имеющих зеленые насаждения (табл. 2). Для исследованных территорий в основном характерны однорядные посадки деревьев и кустарников вдоль автомобильных дорог.

Уровень шума за полосой зеленых насаждений снижается от 5,4 до 14,9 дБА и в среднем составляет 10,9 дБА. Данное снижение является достаточно существенным, позволяя приблизиться уровню шума к нормативному значению во многих точках.

В среднем зеленые насаждения снижают уровень шума на 16 %. Стоит обратить внимание на то, что на 41 % исследованных улиц зеленые насаждения отсутствуют. Незначительное снижение шума на этих участках уличнодорожной сети происходит только за счет расстояния от проезжей части.

Сравнительный анализ результатов расчетов и натурных исследований показал, что полученные расчетным путем данные превышают данные инструментальных измерений в среднем на 13,9 % (рис.). Минимальное расхождение расчетных и экспериментальных данных зафиксировано в следующих точках: ул. Терешковой, д. 17 – 7,3 %; ул. Борсоева, д. 9 – 8,5 %; ул. Смолина, д. 43 – 8,9 %.

Таблица 2

№ п/п	Наименование исследуемой точки	Уровень шума на границе с проезжей частью, дБА	Уровень шума на расстоянии 7,5 м от проезжей части, дБА	Разница между уровнями шума, дБА
С зелеными насаждениями
1	Ключевская, 37	67,3	56,4	12,0
2	Ключевская, 42 Б	70,0	55,1	14,9
3	Бабушкина, 22	69,5	55,4	14,1
4	Сахьяновой, 8	62,8	55,9	6,9
5	Терешковой, 11	71,5	59,2	12,3
6	Терешковой, 17	66,2	56,6	9,6
7	Терешковой, 28	60,7	55,3	5,4
8	Пр. 50 лет Октября, 15	64,7	56,1	8,6
9	Пр. 50 лет Октября, 20	66,6	55,8	10,8
10	Борсоева, 9	71,0	56,5	14,5
Среднее уменьшение уровня шума за счет зеленых насаждений и расстояния				10,9
	от проезжей части
Без зеленых насаждений
11	Бабушкина, 7	70,1	67,3	2,8
12	Трубачеева, 31	70,0	66,5	3,5
13	Пищевая, 10 В	68,0	66,9	1,1
14	Лимонова, 10	66,3	64,5	1,8
15	Комсомольская, 39	65,9	60,8	5,1
16	Смолина, 43	69,3	68,9	0,4
17	Коммунистическая, 41	67,5	64,8	2,7
Среднее уменьшение уровня за счет расстояния от проезжей части				2,5

Значения уровней шума на различном расстоянии от автодороги

Результаты натурных замеров и расчетов эквивалентного уровня звука на автодорогах г. Улан-Удэ

Анализ полученных данных показал значительное превышение допустимых уровней шума во всех выбранных для исследования точках. Наибольшие превышения норматива были выявлены в самом густонаселенном районе г. Улан-Удэ.

В качестве одного из мероприятий, способного значительно снизить влияние автотранспорта на окружающую среду и здоровье населения г. Улан-Удэ, предлагается озеленение – высадка деревьев. В первую очередь это касается территорий, непосредственно прилегающих к оживленным участкам улично-дорожной сети.

В настоящее время обеспеченность зелеными насаждениями по районам г. Улан-Удэ составляет в Октябрьском районе – 3,6 м2/чел.; Железнодорожном районе – 5,3; Советском районе – 4,9 м2/чел. [14, 15].

С учетом того, что г. Улан-Удэ относится к крупным городам с нормативом озеленения 6 м2/чел. [16], в городе наблюдается острая нехватка зеленых насаждений, причем самая проблематичная ситуация наблюдается в Октябрьском районе, где проживает около 45 % населения города.

Выводы. Установлены превышения уровня шума от автотранспорта по всем исследуемым автодорогам г. Улан-Удэ, как по расчетным данным, так и по результатам натурных измерений.

Одним из самых доступных средств снижения уровня шума, и как следствие уменьшения его воздействия на здоровье населения, проживающего в непосредственной близости от автодорог, является озеленение территории между жилой застройкой и проезжей частью. Экспериментально было подтверждено, что зеленые насаждения вдоль автодорог позволяют снизить уровень шума от автотранспорта в среднем на 16 %, однако на 41 % исследованных улиц г. Улан-Удэ зеленые насаждения отсутствуют.

Для снижения уровня шума предложено дальнейшее озеленение территории города вдоль автомобильных дорог, что позволит снизить уровень до нормативных значений.

Для разработки других мероприятий по снижению шумового загрязнения от автотранспорта необходимо составление шумовой карты г. Улан-Удэ. Данная карта поможет выявить наиболее уязвимые участки города в акустиче- ском отношении, позволит ранжировать транспортные магистрали по уровням риска, создаваемого шумовым воздействием, даст возможность выявить комплекс факторов, влияющих на акустический режим, рекомендовать рациональное размещение функциональных зон города, позволяющее ослабить или полностью ликвидировать влияние основных источников шума.