Вопросы для самоконтроля

1. Что представляет собой почвенный покров в пределах городских территорий?

2. Какие основные подходы применяются при классификации городских почв?

3. Как подразделяются городские почвы по степени антропогенной трансформации?

4. Какие эколого-функциональные типы землепользования были выделены в качестве таксонов?

5. Дайте характеристику системы мониторинга земель Оренбургской области.

Глава 7. Акустическое и электромагнитное загрязнение городов

Шумовое воздействие в крупных индустриальных городах мира – одна из наиболее острых экологических проблем современности. Широкое использование многочисленных средств наземного, воздушного и водного транспорта, внедрение в промышленность высокоинтенсивных технологий, применение разнообразных видов электрифицированного оборудования в быту и на производстве – все это обусловило многократное воздействие шума на человека.

В связи с интенсивным развитием радиосвязи, радионавигации, телесистем, массовым внедрением в быт электроприборов, включая компьютеры, существенно осложнилась проблема взаимодействия человека с электромагнитными полями техногенного характера. Постоянное возрастание плотности электромагнитной энергии в окружающей природной среде способствовало увеличению напряженности электромагнитных полей, создаваемых техногенными источниками.

7.1 Шумовое загрязнение среды обитания и его последствия

Под шумовым загрязнением (акустическим) загрязнением понимают превышение естественного уровня шума и ненормальное изменение звуковых характеристик на рабочих местах, в населенных пунктах и других местах вследствие работы транспорта, промышленных устройств, бытовых приборов, поведения людей или других причин

Естественные природные звуки на экологическом благополучии человека, как правило, не отражаются. Звуковой дискомфорт создают антропогенные источники шума.

В зависимости от физической природы шумы могут быть:

- механического происхождения, возникающие при вибрации техники, одиночных или периодических ударах;

- аэродинамического происхождения, возникающие вследствие вихревых, колебательных, пульсационных процессов в газах, при истечении сжатого воздуха, пара и др.;

- электромагнитного происхождения, возникающие вследствие колебания элементов электромеханических устройств под действием переменных электрических полей;

- гидродинамического происхождения, возникающие вследствие гидравлических ударов, кавитации, турбулентного течения жидкости и др.

По частоте шумы подразделяются на низкочастотные (в диапазоне частот ниже 400 Гц), среднечастотные (400-1000 Гц) и высокочастотные (свыше 1000 Гц).

В зависимости от происхождения различают шум бытовой, производственный, транспортный, авиационный, уличного движения и пр.

Основные источники антропогенного шума – транспорт (автомобильный, рельсовый, воздушный) и промышленные предприятия. В настоящее время на автомобильных дорогах 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 (предельно допустимый уровень шума для ночного времени – 40 дБ). Он является наиболее опасным параметрическим загрязнением окружающей среды: 60-80 % шумов, настигающих человека в жилой застройке, создают транспортные средства.

Шум уличного движения представляет собой совокупность транспортного шума и всех звуков улицы (свистков регулировщиков, шуршания шагов пешеходов). Транспортный шум, возникающий за счет движения автотранспорта, составляет до 80 % всего городского шума. Возрастание шума в больших городах связано с увеличением мощности и грузоподъемности транспорта, увеличением его скорости, с внедрением новых двигателей.

Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются внимание, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, производительность труда.

При постоянном воздействии шума может развиваться бессонница, нарушения зрения, вкусовые ощущения, расстройство органов пищеварения и т.д. Шум, отрицательно воздействует на слух человека, может вызвать три возможных исхода: временно (от минут до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту. Уровень звука в 130 дБ вызывает болевое ощущение, а в 150 дБ приводит к поражению слуха при любой частоте. Результаты многолетних исследований, проведенные в Германии, показали, что шумовой фактор является одним из самых вредных на промышленном производстве.

Ученые считают, что к шуму физически привыкнуть невозможно, можно лишь его субъективно не замечать. Это не снимает опасности (а даже ее усугубляет) разрушения органа слуха и других неблагоприятных последствий для здоровья и трудоспособности человека.

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 в городах.

Способы защиты от шума в настоящее время достаточно разнообразны (технико-технологические, градостроительные, архитектурно-планировочные и организационные). Выбор конкретного из них определяется тем, к какому виду он относится, является ли он, например, структурным или воздушным.

Структурный шум излучается в замкнутое пространство зданий и сооружений поверхностями колеблющихся конструкций стен, перекрытий и перегородок. При наличии источников структурного шума в большинстве случаев для его снижения требуется применение специальных технико-технологических мер. Одной из них является использование звукопоглощающих (ЗПМ) и вибродемпфирующих (ВДМ) материалов, а также изделий из них (базальтовое и стеклянное волокно, мастики). Большой эффект дает покрытие вибрирующей поверхности материалом со значительным внутренним трением (резина, пробка, битум и т.п.).

Одним из эффективных способов поглощения шумов является применение глушителей. В зависимости от принципа действия глушители делят на абсорбционные, реактивные и комбинированные.

Абсорбционные глушители, снижают шум за счет поглощения звуковой энергии в применяемых для них звукопоглощающих материалах, а реактивные глушители - в результате обратного отражения звука к его источнику. Комбинированные глушители обладают способностью как поглощать, так и отражать звук.

Воздушный шум распространяется в свободном воздушном пространстве на всем расстоянии от источника возникновения. Существенное снижение интенсивности такого шума может быть достигнуто с помощью градостроительных мер:

-зонирование с выносом источников шумов за пределы застройки;

-организация транспортной сети, исключающей прохождение шумных магистралей через районы жилой застройки;

-удаление источников шума и устройством защитных зон вокруг и вдоль источников шумового воздействия и организация зеленых насаждений;

-прокладка магистралей в туннелях, устройством шумозащитных насыпей и других поглощающих шум препятствий на путях распространения шума (экраны).

Архитектурно-планировочные меры предусматривают создание шумозащитных зданий, т. е. таких зданий, которые обеспечивают помещениям нормальный акустический режим с помощью конструктивных, инженерных и других мер (герметизация окон, двойные двери с тамбуром и облицовка стен звукопоглощающими материалами).

Определенный вклад в защиту среды от шумового воздействия вносит запрещение звуковых сигналов автотранспорта, авиаполетов над городом, ограничение (или запрещение) взлетов и посадок самолетов в ночное время и другие организационные меры.

3. Ультразвук. Как уже отмечалось, ультразвук отличается от звука лишь более высокой частотой, превышающей верхний порог слышимости (20 кГц). Он также способен распространяться в любых (твердой, жидкой, газообразной) средах. Ультразвук сильно поглощается газами и во много раз слабее - твердыми веществами и жидкостями, поэтому только в этих двух последних средах он может передаваться на значительные расстояния.

В производственных условиях ультразвук нередко образуется при аэродинамических процессах и сопутствует шуму (работа реактивных двигателей, газовых турбин, мощных пневмодвигателей и др.). Механические, термические, физико-химические эффекты, вызываемые ультразвуком, используют в медицине, промышленных технологиях, биологии и других случаях:

1. В медицине практическое применение получили высокочастотные колебания. Они внедрены в офтальмологии, оториноларингологии, гинекологии, терапии при лечении ряда заболеваний и для диагностики.

2. В промышленности ультразвук используют для анализа, контроля и интенсификации технологических процессов. Широкое применение в промышленности получили ультразвуковая очистка для предотвращения накипеобразования в котлах и очистки деталей от продуктов коррозии. Ультразвук используют для сверления и резания металлов, стекла, керамики, обработки драгоценных камней и других твердых и хрупких материалов.

3.Ультразвук лежит в основе гидролокационных установок определения расстояния в водной среде до различных объектов (встречных надводных и подводных судов, косяков рыб, айсбергов и т.п.).

4.Ультразвук оказывает сильное биологическое воздействие, в частности, в его поле погибают микробы. Поэтому он используется для стерилизации молочных и других продуктов, очистки сточных вод.

Влияние ультразвука на человека достаточно известно. Оно распространяется на весь организм, но непосредственно - на молекулярном и клеточном уровнях. Основной эффект - тепловой.

При интенсивности ультразвука выше установленных норм могут развиваться функциональные изменения центральной и периферической нервной, сердечно-сосудистой систем, слухового и вестибулярного анализаторов. Рабочие страдают от головных болей, головокружения, повышенной утомляемости, раздражительности и дневной сонливости. При систематическом воздействии ультразвукового поля отмечается повышение температуры тела и кожи, снижение уровня сахара в крови.

Все установки, при работе которых уровни ультразвука превышают допустимые, необходимо оборудовать звукоизолирующими устройствами (кожухи, экраны) из листовой стали или дюралюминия, покрытого звукопоглощающим материалом. Существенно снижает уровень ультразвука размещение установок в звукоизолированных помещениях или кабинах с дистанционным управлением.