Шумовое загрязнение - Noise pollution

Qantas Boeing 747-400 проходит близко к домам , незадолго до посадки в лондонском аэропорту Хитроу .

Транспортное движение является основным источником шумового загрязнения в городах (например, в Сан-Паулу , показанном здесь).

Шумовое загрязнение , также известное как шум окружающей среды или звуковое загрязнение , представляет собой распространение шума с различными воздействиями на деятельность человека или животных, большинство из которых в определенной степени вредны. Источником внешнего шума во всем мире в основном являются машины, транспорт и системы распространения. Плохое городское планирование может привести к шумовой дезинтеграции или загрязнению, расположенные рядом промышленные и жилые здания могут привести к шумовому загрязнению жилых районов. Некоторые из основных источников шума в жилых районах включают громкую музыку , транспорт (движение, железная дорога, самолеты и т. Д.), Уход за газонами, строительство , электрические генераторы, ветряные турбины, взрывы и людей.

Задокументированные проблемы, связанные с шумом в городской среде, восходят к Древнему Риму . Сегодня средний уровень шума 98 децибел (дБ) превышает значение 50 дБ, установленное ВОЗ для жилых районов. Исследования показывают, что шумовое загрязнение в Соединенных Штатах является самым высоким в районах с низким доходом и в районах проживания расовых меньшинств, а шумовое загрязнение, связанное с бытовыми электрогенераторами, является новой деградацией окружающей среды во многих развивающихся странах.

Высокий уровень шума может вызывать сердечно-сосудистые эффекты у людей и повышать заболеваемость ишемической болезнью сердца . У животных шум может увеличить риск смерти, изменяя способ обнаружения и избегания хищников или жертв, мешает воспроизводству и навигации и способствует необратимой потере слуха. Значительное количество шума, производимого людьми, происходит в океане. До недавнего времени большинство исследований воздействия шума было сосредоточено на морских млекопитающих и, в меньшей степени, на рыбе. В последние несколько лет ученые переключились на изучение беспозвоночных и их реакции на антропогенные звуки в морской среде. Это исследование имеет важное значение, особенно с учетом того, что беспозвоночные составляют 75% морских видов и, таким образом, составляют значительный процент пищевых сетей океана. Из проведенных исследований в исследовании было представлено значительное разнообразие семейств беспозвоночных. Существуют различия в сложности их сенсорных систем, что позволяет ученым изучать ряд характеристик и лучше понимать воздействие антропогенного шума на живые организмы.

Здоровье

Люди

Шумовое загрязнение влияет как на здоровье, так и на поведение. Нежелательный звук (шум) может нанести вред физиологическому здоровью. Шумовое загрязнение связано с несколькими состояниями здоровья, включая сердечно-сосудистые заболевания, гипертонию , высокий уровень стресса, шум в ушах , потерю слуха, нарушения сна и другие вредные и тревожные эффекты. Согласно обзору существующей литературы за 2019 год, шумовое загрязнение было связано с более быстрым снижением когнитивных функций.

По данным Европейского агентства по окружающей среде , в Европе около 113 миллионов человек страдают от шума дорожного движения с уровнем шума выше 55 децибел, порогового значения, при котором шум становится вредным для здоровья человека по определению ВОЗ.

Звук становится нежелательным, когда он либо мешает нормальной деятельности, такой как сон или разговор, либо нарушает или снижает качество жизни. Шум индуцированной потеря слуха может быть вызвана длительным воздействием уровней шума выше 85 А-взвешенных децибел . Сравнение соплеменников Маабана , которые незначительно подвергались воздействию транспортного или промышленного шума, с типичным населением США показало, что хроническое воздействие умеренно высоких уровней шума окружающей среды способствует потере слуха.

Воздействие шума на рабочем месте также может способствовать потере слуха из- за шума и другим проблемам со здоровьем. Потеря слуха на производстве - одно из наиболее распространенных профессиональных заболеваний в США и во всем мире.

Менее ясно, как люди субъективно адаптируются к шуму. Допуск к шуму часто не зависит от уровня децибел. Исследование звукового ландшафта Мюррея Шафера было новаторским в этом отношении. В своей работе он приводит убедительные аргументы о том, как люди относятся к шуму на субъективном уровне и как такая субъективность обусловлена культурой. Шафер также отмечает, что звук является выражением силы, и поэтому материальная культура (например, быстрые автомобили или мотоциклы Harley Davidson с дополнительными трубами), как правило, имеют более громкие двигатели не только из соображений безопасности, но и для выражения силы за счет доминирования в звуковой среде. с особым звуком. Другое ключевое исследование в этой области можно увидеть в сравнительном анализе различий звукового ландшафта между Бангкоком, Таиланд и Лос-Анджелесом, Калифорния, США, проведенным Фонгом. Основываясь на исследовании Шафера, исследование Фонга показало, как звуковые пейзажи различаются в зависимости от уровня городского развития в этом районе. Он обнаружил, что города на периферии имеют другой звуковой ландшафт, чем центральные районы города. Выводы Фонга связывают не только оценку звукового ландшафта с субъективным восприятием звука, но также демонстрируют, как разные звуки звукового ландшафта указывают на классовые различия в городской среде.

Шумовое загрязнение может иметь негативные последствия для взрослых и детей с аутичным спектром . У людей с расстройством аутистического спектра (РАС) может быть гиперакузия, которая представляет собой аномальную чувствительность к звуку. Люди с РАС, испытывающие гиперакузию, могут испытывать неприятные эмоции, такие как страх и беспокойство, а также дискомфортные физические ощущения в шумной обстановке с громкими звуками. Это может побудить людей с РАС избегать среды с шумовым загрязнением, что, в свою очередь, может привести к изоляции и негативно повлиять на качество их жизни. Внезапные взрывные шумы, типичные для выхлопных газов автомобилей и автомобильных сигнализаций, представляют собой типы шумового загрязнения, которые могут повлиять на людей с РАС.

В то время как пожилые люди могут иметь проблемы с сердцем из-за шума, по данным Всемирной организации здравоохранения, дети особенно уязвимы для шума, и воздействие шума на детей может быть постоянным. Шум представляет серьезную угрозу физическому и психологическому здоровью ребенка и может негативно повлиять на его обучение и поведение.

Дикая природа

Звук - это основной способ, с помощью которого многие морские организмы узнают об окружающей среде. Например, многие виды морских млекопитающих и рыб используют звук в качестве основного средства навигации, общения и поиска пищи. Антропогенный шум может оказывать пагубное воздействие на животных, увеличивая риск смерти за счет изменения тонкого баланса в обнаружении и избегании хищников или жертв, а также препятствовании использованию звуков в общении, особенно в отношении воспроизведения, а также в навигации и эхолокации. . Эти эффекты затем могут изменить больше взаимодействий внутри сообщества посредством косвенных эффектов (« домино »). Чрезмерное акустическое воздействие может привести к временной или постоянной потере слуха.

Европейские малиновки, живущие в городских условиях, с большей вероятностью поют ночью в местах с высоким уровнем шумового загрязнения днем, предполагая, что они поют ночью, потому что это тише, и их послание может более четко распространяться в окружающей среде. То же исследование показало, что дневной шум является более сильным предиктором ночного пения, чем ночное световое загрязнение , которому часто приписывают это явление. Антропогенный шум снизил видовое богатство птиц, обитающих в городских парках Неотропика.

Зебровые зяблики становятся менее верными своим партнерам, когда подвергаются дорожному шуму. Это могло бы изменить эволюционную траекторию популяции, выбрав черты, истощая ресурсы, обычно выделяемые на другие виды деятельности, и, таким образом, приводя к глубоким генетическим и эволюционным последствиям.

Подводное шумовое загрязнение из-за деятельности человека также широко распространено в море, и, учитывая, что звук распространяется быстрее через воду, чем через воздух, является основным источником нарушения морских экосистем и наносит значительный вред морской жизни, включая морских млекопитающих, рыб и беспозвоночных. . Основными источниками антропогенного шума являются торговые суда, морские гидролокаторы, подводные взрывы (ядерные) и сейсмические исследования, проводимые нефтегазовой промышленностью. Грузовые суда создают высокий уровень шума из-за гребных винтов и дизельных двигателей. Это шумовое загрязнение значительно повышает уровень низкочастотного окружающего шума по сравнению с уровнем шума ветра. На животных, таких как киты, общение которых зависит от звука, этот шум может оказывать различное воздействие. Более высокий уровень окружающего шума также вызывает более громкую вокализацию животных, что называется эффектом Ломбарда . Исследователи обнаружили, что продолжительность песни горбатых китов была больше, когда поблизости был активен низкочастотный гидролокатор.

Шумовое загрязнение могло стать причиной гибели некоторых видов китов, которые вышли на берег после воздействия громкого звука военного гидролокатора . (см. также « Морские млекопитающие и гидролокатор» ) Было показано, что шум кораблей оказывает негативное влияние даже на морских беспозвоночных, таких как крабы ( Carcinus maenas ). Было замечено, что более крупные крабы больше страдают от звуков, чем более мелкие. Многократное воздействие звуков действительно привело к акклиматизации .

Почему страдают беспозвоночные

Выявлено несколько причин гиперчувствительности беспозвоночных к антропогенному шуму. Беспозвоночные эволюционировали, чтобы улавливать звук, и большая часть их физиологии адаптирована для обнаружения вибраций окружающей среды. Усики или волосы на организме улавливают движение частиц. Антропогенный шум, создаваемый в морской среде, такой как забивка свай и судоходство, улавливается движением частиц; эти действия служат примером стимулов ближнего поля. Способность обнаруживать вибрацию через механосенсорные структуры наиболее важна для беспозвоночных и рыб. Млекопитающие также зависят от ушей датчика давления, чтобы воспринимать шум вокруг них. Таким образом, предполагается, что морские беспозвоночные, вероятно, воспринимают воздействие шума иначе, чем морские млекопитающие. Сообщается, что беспозвоночные могут улавливать широкий спектр звуков, но чувствительность к шуму существенно различается у разных видов. Однако обычно беспозвоночные зависят от частот ниже 10 кГц. Это частота, на которой возникает сильный шум океана. Следовательно, антропогенный шум не только часто маскирует общение беспозвоночных, но также отрицательно влияет на другие функции биологических систем из-за стресса, вызванного шумом. Другая одна из основных причин шумовых эффектов у беспозвоночных заключается в том, что звук используется многими группами в различных поведенческих контекстах. Это включает в себя регулярно производимые или воспринимаемые звуки в контексте агрессии или избегания хищников. Беспозвоночные также используют звук, чтобы привлечь или найти партнеров, и часто используют звук в процессе ухаживания.

Стресс, записанный в физиологических и поведенческих реакциях

Многие исследования воздействия шума на беспозвоночных показали, что срабатывает физиологическая или поведенческая реакция. В большинстве случаев это связано со стрессом и дает конкретные доказательства того, что морские беспозвоночные обнаруживают шум и реагируют на него. Некоторые из наиболее информативных исследований в этой категории посвящены крабам-отшельникам. В одном исследовании было обнаружено, что поведение краба-отшельника Pagurus bernhardus при попытке выбрать панцирь изменялось под воздействием шума. Правильный выбор панцирей крабов-отшельников сильно способствует их выживанию. Раковины обеспечивают защиту от хищников, высокой солености и высыхания. Однако исследователи определили, что подход к раковине, исследование раковины и обитание раковины происходило в течение более короткого периода времени с антропогенным шумом в качестве фактора. Это указывало на то, что процессы оценки и принятия решений у рака-отшельника были изменены, хотя известно, что раки-отшельники не оценивают раковины с помощью каких-либо слуховых или механорецепторных механизмов. В другом исследовании, посвященном Pagurus bernhardus и синей мидии ( Mytilus edulis), физическое поведение демонстрировало стрессовую реакцию на шум. Когда рак-отшельник и мидия подвергались воздействию различных типов шума, у синей мидии наблюдались значительные различия в ширине створки клапана. Рак-отшельник отреагировал на шум, несколько раз оторвав панцирь от земли, затем освободив панцирь, чтобы осмотреть его, прежде чем вернуться внутрь. Результаты испытаний краба-отшельника были неоднозначными в отношении причинно-следственной связи; Необходимо провести дополнительные исследования, чтобы определить, можно ли объяснить поведение рака-отшельника производимым шумом.

Другое исследование, демонстрирующее стрессовую реакцию у беспозвоночных, было проведено на кальмарах Doryteuthis pealeii . Кальмар подвергся воздействию звуков строительных работ, известных как забивание свай, которые ударяются напрямую о морское дно и вызывают интенсивные вибрации, переносимые субстратом и водой. Кальмар реагировал струей, рисованием, изменением рисунка и другими испуганными реакциями. Поскольку записанные ответы аналогичны тем, которые были идентифицированы при столкновении с хищником, подразумевается, что кальмар изначально рассматривал звуки как угрозу. Однако было также отмечено, что с течением времени количество сигналов тревоги уменьшилось, что означает, что кальмар, вероятно, акклиматизировался к шуму. Несмотря на это, очевидно, что стресс произошел у кальмаров, и, хотя дальнейшие исследования не проводились, исследователи подозревают, что существуют другие последствия, которые могут изменить привычки кальмаров к выживанию.

Влияние на общение

Земной антропогенный шум влияет на акустическую коммуникацию кузнечиков, производя звук, привлекающий помощника. Фитнес и репродуктивный успех кузнечика зависят от его способности привлекать партнера для спаривания. Самцы кузнечиков Corthippus biguttulus привлекают самок, используя стридуляцию для создания песен ухаживания. В ответ на песню самца самки издают более короткие акустические сигналы, в основном с низкой частотой и амплитудой. Исследования показали, что этот вид кузнечиков меняет свой брачный зов в ответ на громкий шум транспорта. Лампе и Шмолл (2012) обнаружили, что самцы кузнечиков из тихих местообитаний имеют локальный максимум частоты около 7319 Гц. Напротив, кузнечики-самцы, подвергающиеся воздействию громкого транспортного шума, могут создавать сигналы с более высокой локальной частотой максимум 7622 Гц. Более высокие частоты производятся кузнечиками, чтобы фоновый шум не заглушал их сигналы. Эта информация показывает, что антропогенный шум нарушает акустические сигналы, издаваемые насекомыми для общения. Подобные процессы возмущения поведения, пластичности поведения и изменения уровня популяции в ответ на шум, вероятно, происходят у издающих звук морских беспозвоночных, но необходимы дополнительные экспериментальные исследования.

Влияние на развитие

Было показано, что шум лодки влияет на эмбриональное развитие и приспособленность морского зайца Stylocheilus striatus . Антропогенный шум может изменять условия в окружающей среде, что отрицательно сказывается на выживании беспозвоночных. Хотя эмбрионы могут адаптироваться к нормальным изменениям в окружающей среде, данные свидетельствуют о том, что они недостаточно хорошо приспособлены к негативным последствиям шумового загрязнения. Были проведены исследования на морских зайцах, чтобы определить влияние шума лодки на ранние стадии жизни и развитие эмбрионов. Исследователи изучили морских зайцев из лагуны острова Муреа во Французской Полинезии. В ходе исследования шум лодки регистрировался с помощью гидрофона. Кроме того, были сделаны записи окружающего шума, не содержащего шума лодки. В отличие от воспроизведения окружающего шума, у моллюсков, подвергнутых воспроизведению шума лодки, эмбриональное развитие снизилось на 21%. Кроме того, недавно вылупившиеся личинки испытали повышенную смертность на 22% при воздействии звуков с лодки.

Воздействие на экосистему

Антропогенный шум может оказывать негативное воздействие на беспозвоночных, что помогает контролировать экологические процессы, имеющие решающее значение для экосистемы. Существует множество естественных подводных звуков, производимых волнами в прибрежных и шельфовых местообитаниях, а также биотических сигналов связи, которые не оказывают отрицательного воздействия на экосистему. Изменения в поведении беспозвоночных варьируются в зависимости от типа антропогенного шума и похожи на естественные шумовые пейзажи.

Эксперименты изучали поведение и физиологию моллюска ( Ruditapes philippinarum ), десятиногого ( Nephrops norvegicus ) и хрупкой звезды ( Amphiura filiformis ), на которые воздействуют звуки, напоминающие звуки судоходства и строительства. Три беспозвоночных в эксперименте подвергались воздействию непрерывного широкополосного шума и импульсного широкополосного шума. Антропогенный шум препятствовал биологическому орошению и закапыванию Nephrops norvegicus . Кроме того, декапод демонстрировал снижение подвижности. Ruditapes philippinarum испытал стресс, вызвавший уменьшение перемещений поверхности. Антропогенный шум заставил моллюсков закрыть свои створки и переместиться в область выше границы раздела наносов и воды. Эта реакция мешает моллюскам перемешивать верхний слой осадочного профиля и препятствует питанию суспензии. Звук заставляет Amphiura filiformis испытывать изменения в физиологических процессах, что приводит к нерегулярному поведению биотурбации.

Эти беспозвоночные играют важную роль в транспортировке веществ для круговорота питательных веществ бентоса. В результате экосистемы подвергаются негативному воздействию, когда виды не могут вести естественный образ жизни в своей среде. Места с морскими путями, дноуглубительными работами или коммерческими портами известны как непрерывный широкополосный звук. Забивка свай и строительство являются источниками импульсного широкополосного шума. Различные типы широкополосного шума по-разному влияют на разные виды беспозвоночных и их поведение в окружающей среде.

Другое исследование показало, что закрытие клапана у тихоокеанской устрицы Magallana gigas было поведенческой реакцией на разную степень акустической амплитуды и частоты шума. Устрицы воспринимают звуковые колебания ближнего поля с помощью статоцист. Кроме того, у них есть поверхностные рецепторы, которые обнаруживают колебания давления воды. Волны звукового давления при транспортировке могут быть ниже 200 Гц. Забивка свай создает шум от 20 до 1000 Гц. Кроме того, большие взрывы могут создавать частоты в диапазоне от 10 до 200 Гц. M. gigas может обнаруживать эти источники шума, поскольку их сенсорная система может обнаруживать звук в диапазоне от 10 до <1000 Гц.

Было показано, что антропогенный шум, производимый деятельностью человека, отрицательно влияет на устриц. Исследования показали, что широкие и расслабленные клапаны говорят о здоровых устрицах. Устрицы испытывают стресс, когда они не так часто открывают клапаны в ответ на шум окружающей среды. Это подтверждает, что устрицы улавливают шум при низких уровнях акустической энергии. Хотя в целом мы понимаем, что шумовое загрязнение морской среды влияет на харизматическую мегафауну, такую как киты и дельфины, понимание того, как беспозвоночные, такие как устрицы, воспринимают и реагируют на звук, производимый человеком, может дать дополнительное понимание воздействия антропогенного шума на более крупную экосистему.

Оценка шума

Метрики шума

Исследователи измеряют шум по давлению , интенсивности и частоте . Уровень звукового давления (SPL) представляет собой величину давления относительно атмосферного давления во время распространения звуковой волны, которая может изменяться со временем; это также известно как сумма амплитуд волны. Интенсивность звука , измеряемая в ваттах на квадратный метр, представляет собой поток звука в определенной области. Хотя звуковое давление и интенсивность различаются, оба могут описать уровень громкости, сравнивая текущее состояние с порогом слышимости; это приводит к децибелам в логарифмической шкале. Логарифмическая шкала учитывает широкий диапазон звуков, слышимых человеческим ухом.

Изображение частотного взвешивания

Частота или высота звука измеряется в герцах (Гц) и отражает количество звуковых волн, распространяющихся в воздухе за секунду. Диапазон частот, слышимых человеческим ухом, составляет от 20 Гц до 20 000 Гц; однако чувствительность к более высоким частотам снижается с возрастом. Некоторые организмы, такие как слоны, могут регистрировать частоты от 0 до 20 Гц (инфразвук), а другие, например летучие мыши, могут распознавать частоты выше 20000 Гц (ультразвук) для эхолокации.

Исследователи используют разные веса, чтобы учитывать частоту шума с интенсивностью, поскольку люди не воспринимают звук с одинаковым уровнем громкости. Наиболее часто используемые взвешенные уровни - это A-взвешивание , C-взвешивание и Z-взвешивание. А-взвешивание отражает диапазон слуха с частотами от 20 Гц до 20 000 Гц. Это придает больший вес более высоким частотам и меньший вес - более низким частотам. С-взвешивание использовалось для измерения пикового звукового давления или импульсного шума, аналогичного громким кратковременным шумам от машин в производственных условиях. Z-взвешивание, также известное как нулевое взвешивание, представляет уровни шума без каких-либо частотных весов.

Понимание уровней звукового давления является ключом к оценке измерений шумового загрязнения. Несколько показателей, описывающих воздействие шума, включают:

Средний эквивалентный уровень энергии звука, взвешенного по шкале А, LAeq: измеряет среднюю звуковую энергию за определенный период для постоянного или непрерывного шума, например, от дорожного движения. LAeq можно разбить на различные типы шума в зависимости от времени суток; тем не менее, время отключения в вечернее и ночное время может быть разным в зависимости от страны: в США, Бельгии и Новой Зеландии действуют вечерние часы с 19:00 до 22:00 или с 19:00 до 22:00, а в ночное время - с 22:00 до 22:00. 19:00 или 22:00–7:00, а в большинстве европейских стран - вечерние часы с 19:00 до 23:00 или 19:00 до 23:00 и ночные часы с 23:00 до 19:00 или 23:00. 7:00 утра). Термины LAeq включают:
- Средний уровень день-ночь, DNL или LDN : это измерение оценивает совокупное воздействие звука в течение 24-часового периода (L_экв за 24 часа) в году, со штрафом в 10 дБ (A) или весовым коэффициентом, добавленным к измерениям шума в ночное время. учитывая повышенную чувствительность к шуму в ночное время. Это рассчитывается по следующему уравнению (США, Бельгия, Новая Зеландия): ${\ displaystyle L_ {dn} = 10 \ cdot \ log _ {10} {\ frac {1} {24}} \ left (15 \ cdot 10 ^ {\ frac {L_ {day}} {10}} + 9 \ cdot 10 ^ {\ frac {L_ {ночь} +10} {10}} \ right)}$
- Средний уровень день-вечер-ночь, DENL или Lden: это измерение, обычно используемое в европейских странах, оценивает 24-часовое среднее значение за год (аналогично DNL); однако это измерение отделяет вечер (4 часа, 19: 00-23: 00 или 19: 00–23: 00 или 19: 00–11: 00) от ночного (8 часов, 23: 00–7: 00 или 23: 00–7: 00) и добавляет 5 дБ к вечеру и 10 дБ к ночным часам. Это рассчитывается по следующему уравнению (большая часть Европы): ${\ displaystyle L_ {den} = 10 \ cdot \ log _ {10} {\ frac {1} {24}} \ left (12 \ cdot 10 ^ {\ frac {L_ {day}} {10}} + 4 \ cdot 10 ^ {\ frac {L_ {вечер} +5} {10}} + 8 \ cdot 10 ^ {\ frac {L_ {ночь} +10} {10}} \ right)}$
- Уровень дневного шума , LAeqD или Lday: это измерение оценивает дневной шум, обычно с 7: 00-19: 00 (7: 00-19: 00), но может варьироваться в зависимости от страны.
- Уровень шума в ночное время , LAeqN или Lnight: это измерение оценивает уровень шума в ночное время в зависимости от указанных выше часов отключения в стране.
Максимальный уровень, LAmax: Это измерение представляет максимальный уровень шума при исследовании точечных источников или единичных событий шума; однако это значение не влияет на продолжительность события.
Уровень звукового воздействия для звука, взвешенного по шкале А, SEL: Это измерение представляет собой общую энергию для определенного события. SEL используется для описания дискретных событий в терминах звука, взвешенного по шкале А. Разница между SEL и LAmax заключается в том, что SEL выводится с использованием нескольких временных точек конкретного события при расчете уровней звука, а не пикового значения.
Измерения, производные от процентилей (L10, L50, L90 и т. Д.): Шум может быть описан в терминах его статистического распределения в течение установленного времени, в течение которого исследователи могут получить значения или пороговые значения на любом уровне процентилей. L90 - это уровень звука, который превышает 90% периода времени; это обычно называют фоновым шумом.

Приборы

Измеритель уровня звука является одним из основных инструментов для измерения звуков в окружающей среде и на рабочем месте.

Измерители уровня звука

Звук в воздухе можно измерить с помощью измерителя уровня звука , устройства, состоящего из микрофона, усилителя и измерителя времени. Измерители уровня звука могут измерять шум на разных частотах (обычно уровни, взвешенные по шкале А и С). Кроме того, есть две настройки для констант времени отклика: быстрый ( постоянная времени = 0,125 секунды, аналогично человеческому слуху) или медленный (1 секунда, используется для расчета средних значений по сильно различающимся уровням звука). Шумомеры соответствуют требованиям стандартов, установленных Международной электротехнической комиссией (МЭК), а в США - Американским национальным институтом стандартов как приборы типа 0, 1 или 2. Устройства типа 0 не обязаны соответствовать тем же критериям, которые ожидаются от типов 1 и 2, поскольку ученые используют их в качестве лабораторных эталонов. Инструменты типа 1 (прецизионные) предназначены для изучения точности измерения звука, а инструменты типа 2 предназначены для общего использования в полевых условиях. Устройства типа 1, приемлемые по стандартам, имеют предел погрешности ± 1,5 дБ, в то время как устройства типа 2 соответствуют пределу погрешности ± 2,3 дБ.

Дозиметры

Звук также можно измерить с помощью дозиметра шума, устройства, похожего на измеритель уровня звука. Люди использовали дозиметры для измерения уровней индивидуального облучения в производственных условиях, учитывая их меньшие и более портативные размеры. В отличие от многих шумомеров, микрофон дозиметра прикрепляется к рабочему и контролирует уровни в течение рабочей смены. Кроме того, дозиметры могут рассчитывать процентную дозу или средневзвешенное по времени (TWA).

Приложения для смартфонов

Уровень шума от воздуходувки с помощью приложения NIOSH Sound Level Meter

В последние годы ученые и звукоинженеры разрабатывают приложения для смартфонов для проведения измерений звука, аналогичные автономным измерителям уровня звука и дозиметрам. В 2014 году Национальный институт профессиональной безопасности и здоровья (NIOSH) в составе Центров по контролю и профилактике заболеваний (CDC) опубликовал исследование, в котором изучалась эффективность 192 приложений для измерения звука на смартфонах Apple и Android. Авторы обнаружили, что только 10 приложений (все они были в App Store ) соответствовали всем критериям приемлемости; кроме того, из этих 10 приложений только 4 соответствуют критериям точности в пределах 2 дБ (A) от эталонного стандарта. В результате этого исследования они создали приложение NIOSH Sound Level Meter для повышения доступности и снижения затрат на мониторинг шума с использованием данных краудсорсинга с помощью протестированного и высокоточного приложения. Приложение соответствует требованиям ANSI S1.4 и IEC 61672.

Приложение рассчитывает следующие показатели: общее время работы, мгновенный уровень звука, эквивалентный уровень звука, взвешенный по шкале A (LAeq), максимальный уровень (LAmax), пиковый уровень звука, взвешенный по шкале C, среднее значение, взвешенное по времени (TWA), доза и прогноз доза. Доза и прогнозируемая доза основаны на уровне звука и продолжительности воздействия шума относительно рекомендованного NIOSH предела воздействия 85 дБ (A) для восьмичасовой рабочей смены. Используя внутренний микрофон телефона (или подключенный внешний микрофон), измеритель уровня звука NIOSH измеряет мгновенные уровни звука в реальном времени и преобразует звук в электрическую энергию для расчета измерений в децибелах, взвешенных по шкале A, C или Z. Кроме того, пользователи приложения могут создавать, сохранять и отправлять отчеты об измерениях по электронной почте. Измеритель уровня звука NIOSH в настоящее время доступен только на устройствах Apple iOS.

Контроль шума

CityLink звуковая трубка в Флемингтоне , Мельбурн , Австралия , предназначена для уменьшения проезжей части шума без ущерба эстетики района.

Мужчина вставляет беруши в ухо, чтобы уменьшить воздействие шума

Концепция иерархии средств управления часто используется для уменьшения шума в окружающей среде или на рабочем месте. Технические средства контроля шума могут использоваться для уменьшения распространения шума и защиты людей от чрезмерного воздействия. Когда меры по борьбе с шумом неосуществимы или неадекватны, люди также могут принять меры для защиты от вредного воздействия шумового загрязнения. Если люди должны находиться рядом с громкими звуками, они могут защитить свои уши средствами защиты органов слуха (например, берушами или наушниками). В последние годы возникли программы и инициативы Buy Quiet, направленные на борьбу с производственным шумом. Эти программы способствуют приобретению более тихих инструментов и оборудования и побуждают производителей разрабатывать более тихое оборудование.

Шум от дорог и другие городские факторы можно уменьшить за счет городского планирования и лучшего проектирования дорог . Шум от проезжей части можно снизить за счет использования шумозащитных экранов , ограничения скорости транспортных средств, изменения текстуры поверхности проезжей части, ограничения движения тяжелых транспортных средств , использования средств управления движением, которые сглаживают поток транспортных средств для уменьшения торможения и ускорения, а также конструкции шин. Важный фактор в применении этих стратегий является компьютерной моделью для проезжей части шума , который способен адресовать местную топографию , метеорологию , операции движения, и гипотетическое смягчение. Затраты на смягчение последствий строительства могут быть скромными при условии, что эти решения будут найдены на этапе планирования проекта проезжей части.

Шум от самолетов можно снизить, используя более тихие реактивные двигатели . Изменение траектории полета и времени суток взлетно-посадочной полосы принесло пользу жителям около аэропортов.

Правовой статус и регулирование

Нормативы для конкретной страны

Вплоть до 1970-х годов правительства были склонны рассматривать шум как «неудобство», а не как экологическую проблему.

Многие конфликты из-за шумового загрязнения решаются путем переговоров между излучателем и приемником. Процедуры эскалации различаются в зависимости от страны и могут включать действия совместно с местными властями, в частности с полицией.

Египет

В 2007 году Египетский национальный исследовательский центр обнаружил, что средний уровень шума в центре Каира составлял 90 децибел и что шум никогда не опускался ниже 70 децибел. Нормы шума, установленные законом 1994 г., не соблюдаются. В 2018 году World Hearing Index объявил Каир вторым по шумности городом в мире.

Индия

Шумовое загрязнение - серьезная проблема в Индии. Правительство Индии имеет правила и постановления, запрещающие петарды и громкоговорители, но их исполнение крайне слабое. Awaaz Foundation - это неправительственная организация в Индии, работающая над контролем за шумовым загрязнением из различных источников посредством пропаганды, судебных разбирательств, связанных с общественными интересами, осведомленности и образовательных кампаний с 2003 года. все еще затронуто. Верховный суд Индии запретил воспроизведение музыки на громкоговорителях после 22:00. В 2015 году Национальный экологический трибунал поручил властям Дели обеспечить строгое соблюдение руководящих принципов по шумовому загрязнению, заявив, что шум - это больше, чем просто неприятность, поскольку он может вызвать серьезный психологический стресс. Однако выполнение закона по-прежнему остается неудовлетворительным.

Швеция

Каким образом снизить уровень шума, не нанеся слишком сильного удара по промышленности, сегодня в Швеции является серьезной проблемой в сфере охраны окружающей среды. Управление по производственной среде Швеции установило входное значение 80 дБ для максимального звукового воздействия в течение восьми часов. На рабочих местах, где необходимо иметь возможность комфортно разговаривать, уровень фонового шума не должен превышать 40 дБ. Правительство Швеции приняло звукоизоляцию и акустические поглощающие действия, такие как шумовые барьеры и активный контроль шума .

Объединенное Королевство

Цифры, собранные компанией Rockwool, производителем изоляционных материалов из минеральной ваты , на основе ответов местных властей на запрос Закона о свободе информации (FOI) показали, что в период с апреля 2008 по 2009 годы в советы Великобритании поступило 315 838 жалоб на шумовое загрязнение от частных домов. В результате сотрудники службы гигиены окружающей среды по всей Великобритании обслужили 8069 уведомлений или цитат о снижении шума в соответствии с положениями Закона о антисоциальном поведении (Шотландия). За последние 12 месяцев было санкционировано 524 изъятия оборудования, включая изъятие мощных динамиков, стереосистем и телевизоров. Городской совет Вестминстера получил больше жалоб на душу населения, чем любой другой округ Великобритании, с 9814 жалобами на шум, что составляет 42,32 жалобы на тысячу жителей. Восемь из 10 лучших советов, оцениваемых по жалобам на 1000 жителей, расположены в Лондоне .

Соединенные Штаты

Закон о контроле шум в 1972 году основал национальную политику США способствовать созданию условий для всех американцев освободиться от шума , что ставит под угрозу их здоровье и благополучие. В прошлом Агентство по охране окружающей среды координировало всю федеральную деятельность по борьбе с шумом через Управление по снижению и контролю шума. EPA прекращено финансирование Управления в 1982 году как часть сдвига в федеральной политики управления шумом передать основную ответственность регулирования шума в государственных и местных органов власти. Однако Закон о контроле за шумом 1972 года и Закон о тихих сообществах 1978 года никогда не отменялись Конгрессом и остаются в силе сегодня, хотя по существу не финансируются.

Национальный институт по охране труда и здоровья (NIOSH) в в Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) исследования воздействия шума в производственных условиях , и рекомендует рекомендуемое значение экспозиции Limit (REL) в течение 8-часового времени средневзвешенный (TWA) или рабочая смена 85 дБ (A) и для импульсного шума (мгновенные события, такие как удары или столкновения) 140 дБ (A). Агентство опубликовало эту рекомендацию вместе с ее происхождением, устройствами измерения шума, программами профилактики потери слуха и потребностями в исследованиях в 1972 году (позже пересмотрено в июне 1998 года) в качестве подхода к предотвращению потери слуха, связанной с профессиональным шумом.

Управление по охране труда и здоровья (OSHA) в составе Министерства труда издает обязательные стандарты для защиты рабочих от опасностей производственного шума. Допустимый предел воздействия (PEL) шума составляет TWA 90 дБ (A) для восьмичасового рабочего дня. Однако в обрабатывающей промышленности и сфере услуг, если TWA превышает 85 дБ (A), работодатели должны внедрить программу сохранения слуха .

Федеральное управление гражданской авиации (FAA) регулирует шум самолета , указав максимальный уровень шума , что отдельные гражданские самолеты могут испускать через требуя самолеты соответствовать определенным стандартам сертификации по шуму. В этих стандартах изменения требований к максимальному уровню шума обозначаются «сценическим» обозначением. Стандарты шума США определены в Сводах федеральных правил (CFR), раздел 14, часть 36 - Стандарты шума: сертификация типа воздушного судна и летной годности (14 CFR, часть 36). FAA также проводит программу контроля авиационного шума в сотрудничестве с авиационным сообществом. Федеральное управление гражданской авиации установило процедуру оповещения всех, на кого может повлиять авиационный шум.

Федеральное управление автомобильных дорог (ФАД) разработало правила шума для управления шоссе шума в соответствии с требованиями Закона о дорожной Federal-Aid в 1970. правил требует обнародования трафика критериев шума уровня для различных видов деятельности землепользования, а также описание процедур для борьбы с шоссе транспортный шум и строительный шум.

Стандарты шума Департамента жилищного строительства и городского развития (HUD), описанные в 24 CFR часть 51, подраздел B, содержат минимальные национальные стандарты, применимые к программам HUD для защиты граждан от чрезмерного шума в их сообществах и местах проживания. Например, все объекты, на которых уровень шума окружающей среды или сообщества превышает средний уровень шума днем / ночью (DNL) 65 (дБ), считаются подверженными шуму зонами, в нем определены «обычно неприемлемые» шумовые зоны, где уровни шума сообщества составляют от 65 до 75. дБ, для таких мест должны быть реализованы функции снижения шума и ослабления шума. Места, где DNL выше 75 дБ, считаются «неприемлемыми» и требуют одобрения помощника секретаря по планированию и развитию сообщества.

Департамент транспорт Бюро «с транспортной статистикой был создан для обеспечения доступа к всесторонним воздушным судам и дорожный шум данных о национальных и уездах. Карта призвана помочь городским планировщикам, выборным должностным лицам, ученым и жителям получить доступ к последней информации об авиации и шуме на межштатных автомагистралях.

У штатов и местных органов власти обычно есть очень конкретные законы о строительных нормах и правилах , городском планировании и строительстве дорог. Законы и постановления, касающиеся шума, сильно различаются в разных муниципалитетах и даже не существуют в некоторых городах. Постановление может содержать общий запрет на шум, который причиняет неудобства, или он может устанавливать конкретные правила в отношении уровня шума, допустимого в определенное время дня и для определенных видов деятельности.

Город Нью-Йорк ввел первый всеобъемлющий кодекс шума в 1985 году. Портлендский кодекс шума включает в себя потенциальные штрафы в размере до 5000 долларов за нарушение и является основанием для других крупных постановлений о шуме в городах США и Канады.

Всемирная организация здравоохранения

Европейский регион

В 1995 г. Европейский регион Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) выпустил руководство по регулированию шума в населенных пунктах. Впоследствии в Европейском регионе ВОЗ были выпущены другие версии рекомендаций, последняя версия которых была распространена в 2018 году. В рекомендациях представлены самые последние данные исследований, проведенных в Европе и других частях мира, в отношении воздействия шума, не связанного с производственной деятельностью. и его связь с физическим и психическим здоровьем. Кроме того, в руководстве представлены рекомендации по ограничению и профилактическим мерам в отношении различных источников шума (автомобильное движение, железная дорога, самолеты, ветряные турбины) для средних уровней днем-вечером-ночью и в ночное время. Рекомендации по шуму во время отдыха в 2018 году были условными и основывались на эквивалентном уровне звукового давления в течение среднего 24-часового периода в году без весов для ночного шума (LA _{eq, 24 часа} ); ВОЗ установила рекомендуемый предел 70 дБ (A).

Руководство Европейского регионального бюро ВОЗ по шуму в окружающей среде, 2018 г.
Источник шума	Рекомендация для Средний уровень день-вечер-ночь (L _den )	Рекомендация для Средний уровень шума в _{ночное время} (L _ночь )
Дорожное движение	53 дБ (A)	45 дБ (A)
Железная дорога	54 дБ (A)	44 дБ (A)
Самолет	45 дБ (A)	40 дБ (A)
Ветряная турбина	45 дБ (A)	нет рекомендаций

Смотрите также

использованная литература

Библиография

Роберт Бартоломью (1974), Звуковая среда и поведение человека , Библиография обмена, США: Совет библиотекарей по планированию - через Интернет-архив

Languages

In other projects