Автомобильный транспорт и загрязнение окружающей среды

                 Автомобиль как источник шумового загрязнения атмосферы.

  Экологи утверждают, что шум очень сильно воздействует на здоровье и работоспособность детей и учителей. Это довольно смелое утверждение.                            Наша школа располагается в 10 квартале, в непосредственной близости к ней находятся                              ул. Дзержинского и Степана Разина. Хотя эти объекты располагаются достаточно далеко от школы, но предел их слышимости велик. По улицам проходят автобусные и троллейбусные маршруты, регулярно курсируют легковые автомобили.

Проблема:      Нас заинтересовал уровень шумового загрязнения, вызываемый автотранспортом. Каков он в пределах ул. Дзержинского (участок, прилегающий к                    д. №43), и Степана  Разина (участок, прилегающий к д.№9) и внутриквартальной территории, прилегающей к школе. Мы сравнили уровень шума на исследуемых территориях с установленными нормами, превышение которых опасно для человека.

Цель:  оценить степень шумового загрязнения на различных участках.

Задачи:

1. Проанализировать информацию о влиянии уровня шумового загрязнения на здоровье человека.
2. Провести опрос среди местных жителей и автомобилистов о влиянии автотранспорта на окружающую среду.
3. Провести собственный эксперимент по оценке потенциально опасного уровня шума в пределах исследуемой территории.
4. Сравнить полученные результаты с нормами СНиП.
5. Сделать выводы.

Методы: 1. Теоретические – информация из литературных источников, интернета.

2. Практические – информация, полученная из опросов, результатов исследования.

Предмет исследования:  уровень шумовое загрязнение атмосферного  воздуха.

Объект исследования: район ул. Дзержинского, ул.Ст. Разина и внутриквартальная территория, прилегающие к школьной территории.

Практическая значимость работы определяется тем, чтобы заинтересовать учащихся в использовании оборудования PROLOG, на котором можно проводить учебные эксперименты в области естественно - научного цикла.

Актуальность обусловлена возросшим количеством автомобильного транспорта и шумовым  влиянием  автотранспорта на окружающую среду. Результаты работы могут быть использованы на уроках географии, биологии, экологии, а так же в личных целях, например, в выборе при покупке квартиры.

                                                   Основная часть.

     Экологическая проблема – проблема взаимоотношения общества и природы, сохранения окружающей среды. На протяжении тысячелетий человек увеличивал свои технические возможности, усиливал вмешательство в природу, забывая о необходимости в ней экологического равновесия. Остановитесь и прислушайтесь: по улицам с шумом проносятся автомобили, хлопают двери в парадных подъездах, со двора несутся крики детворы. Обыденная картинка. Нормально ли это? За определённый комфорт, удобства связи и передвижения, благоустройство быта современному человеку приходится слушать не скрежет телег  и пение птиц, а вой автомобилей и рёв мотоциклов.  За последние десятилетия проблема борьбы с шумом во многих странах стала одной из важнейших.

   С развитием технического прогресса человечество всё больше подвергается воздействию звуков и шума. Ведь техника, какой бы совершенной она не была, не может быть абсолютно бесшумной. Звуковые колебания распространяются в воздухе со скоростью 300 м/c. Человек способен уловить звуковые колебания от 16 до 20 тысяч герц. ( Герц – это одно колебание в секунду). С наибольшей чувствительностью слуховой аппарат человека воспринимает области звуковых частот, лежащих в пределах 1000-5000 Гц. Предельно допустимая громкость звука не должна превышать 110 дБ: именно столько шума возникает при выступлении рок- группы. Шум от старта космической ракеты измеряется в 150 дБ, а выстрел из артиллерийского орудия в 170 дБ. Самый громкий звук, когда – либо созданный в практике, имел место при статистических испытаниях американской ракеты «Сатурн-5» в центре космических полётов в Алабаме. Уровень шума составлял 210 дБ, а предел слышимости ограничивался окружностью радиусом 160 км. В акустической лаборатории известной компании «Белл телефон лабораторос», основанной прославленным изобретателем Беллом, и расположенной в американском штате Нью- джерси, есть специальное помещение, где поглощается до 99,98% звуковых частот. Это звукоизоляционное помещение – самый тихий уголок в мире, созданный когда- либо человеком.

   Звук- это упругая волна, продольно расположенная в твердом теле, жидкости или газе. Он состоит из частот в слуховом диапазоне, и уровень звука должен быть достаточно высок, чтобы быть услышанным. Это явление, субъективно воспринимаемое слуховым органом чувств человека. Наиболее общий поход к измерению интенсивности звука заключается в использовании шкалы децибел.

  Уровень шума измеряется в единицах, выражающих степень звукового давления - децибелах. Это давление воспринимается не беспредельно. Уровень шума в 20-30 децибел (дБ) практически безвреден для человека, это естественный шумовой фон. Что же касается громких звуков, то здесь допустимая граница составляет примерно 80 децибел. Приблизительно 90 дБ можно слушать без ущерба для здоровья 40 часов в неделю.  Приблизительно 40 дБ – возможна рассеянность при обучении и концентрации. Звук в 130 децибел уже вызывает у человека болевое  ощущение, а в 150 дБ становится для него непереносимым. Основным источником внешнего шума является городской транспорт, а внутреннего - лифты, бытовые приборы, громкая речь и др.       Допустимый уровень шума в жилом помещении в дневное время не должен быть более 40 дБ, а в ночное 30дБ. 

   Шум – один из факторов, отрицательно влияющих на наше здоровье.  Громкие звуки далеко не безвредны для человека. Под влиянием шума могут наблюдаться серьезные изменения в деятельности различных органов и систем человека: замедление ритма сердечных сокращений, понижение секреции слюнных и желудочных желез, изменение электрической активности головного мозга. Степень вредности какого- либо шума зависит от того, насколько он отличается от привычного шума. Так, шум, производимый самим человеком, не беспокоит его, в то время, как небольшой посторонний шум может вызвать сильный раздражающий эффект.  Бытовой шум уменьшает продолжительность и глубину сна, что может вызвать переутомление, развитие ряда заболеваний. Шум в больших городах сокращает продолжительность жизни человека. По данным австрийских ученых это сокращение жизни колеблется в пределах 8-12 лет. Чрезмерный шум может стать причиной нервного истощения, психической угнетенности, неврозов, язвенной болезни, расстройства сердечно - сосудистой системы. Шум мешает работать и отдыхать, снижает производительность труда.  Шум отрицательно влияет и на островки живой природы, оставшиеся в городе. 

    Как же воздействует шум на детский организм?  Излишний шум затруднят усвоение материала учащимися, становится причиной раздражительности, утомления, снижения производительности труда, повышения несчастных случаев. Дети, посещающие школу неподалеку от источников шума, имеют давление выше, чем учащиеся более тихих школ. Дети, подвергавшиеся воздействию шума, медленнее решали предложенные им математические задачи, а в случае неудачи быстрее отказывались от дальнейших попыток. Возрастает и время, затрачиваемое на решение, а так же количество ошибок.

     Для борьбы с шумом в условиях жилой застройки городов большое значение имеют санитарно - гигиенические нормы допустимых уровней и спектров шума. Снижению шума способствует также рациональная организация движения транспорта и уменьшения шумности транспортных средств.  

    К градостроительным мероприятиям по защите населения от шума относятся:

-увеличение расстояния между источником шума и защищенным объектом,

-применение специальных шумозащитных полос,

- использование различных приемов планировки.

    Существенный эффект достигается в том случае, если жилая застройка размещена не менее 25-30 м от автомагистрали и зоны разрыва озеленены. При замкнутом виде застройки только внутриквартальные пространства защищены, а внешние фасады домов попадают в неблагоприятные условия. Наиболее целесообразна свободная застройка, защищающая со стороны улицы зелеными насаждениями и экранируемые здания временного пребывания людей (магазины, столовые, рестораны, ателье и т.п.).

 Уровень шума по городу Тольятти составляет 67,2 децибела, что соответствует уровню шума в городе Москве. В 1970-х годах дороги в Автозаводском районе города строились исходя из фактической для СССР цифры в 220 автомобилей на каждую тысячу жителей. Еще в середине 1980-х  годов обеспеченность транспортом составляла всего 15-20 на  тыс. жителей.  На 1 июня 2012 было зарегистрировано 243 376 транспортных средств, из которых 75% приходится на легковые автомобили. По обеспеченности автомобилями на душу населения Тольятти занимает 17-е место в России. ПДУ для автомобильного транспорта в ночное время составляет 40 децибел. Но санитарной нормой в России является 55 децибел. Самые шумные города планеты: Токио, Нагасаки, Нью-Йорк.

                                Практическое исследование.

Название: влияние автотранспорта на шумовое загрязнение атмосферы.

Цель: в ходе лабораторных мероприятий установить зависимость уровня шумового загрязнения от близости к транспортным магистралям.

Объект исследования: уровень шумового загрязнения, вызываемый автотранспортом. Каков он в пределах ул. Дзержинского (участок, прилегающий к  д. №43)  и ул. Степана  Разина (участок, прилегающий к д.№9) и внутриквартальной территории, прилегающей к школе.

Оборудование: Модульная система экспериментов PROLOG (Приложение 1).

Сроки: ноябрь 2012- январь 2013 года.  Реализация проекта: в течение года.

Гипотеза:  Величина шумового загрязнения зависит от близости к транспортным магистралям и времени года.

Ход работы: для исследования мы выбрали 3 района наблюдения, где измеряли уровень звуковых колебаний в разное время суток и разное время года.

1.Выбрали участок для измерений.

2. Подсчитали среднее количество автотранспорта за 20 мин.

3.Подготовили оборудование к работе. Установили функцию записи.

4. Определили уровень шума.

5. Записали пиковое значение в лист наблюдений.

6. Результаты сравнили с предельно допустимыми нормами.

7. Данные занесли в таблицу.

8. Подготовили компьютерную презентацию.

Практические результаты:  Мы измерили уровень шума на различных территориях с помощью специального оборудования и установили:

-  Характер шума на исследуемых участках прерывистый. При большом потоке машин уровень шума сильно возрастает, приближаясь к предельно допустимым нормам.

-  Больше шума создают грузовые автомобили, меньше - легковые.

-  Шумовой показатель на исследуемом участке легковым автотранспортом больше, т.к. поток этого вида транспорта больше.

-  Максимальный уровень шума 80 дБ зафиксирован в утренние часы, в вечернее время- 73 дб, что превышает санитарно - гигиенические нормы.

Данные, полученные в ходе исследований, приведены в таблицах  (Приложение 2).  А также мы провели социологический опрос среди жителей домов, расположенных в районе исследования и владельцев автомобилей (Приложение 3).

Выводы: Проведенные исследования показали, что на территории, прилегающей к ул. Дзержинского  наблюдается превышение гигиенических нормативов по шуму. Уровень шума во внутриквартальных территориях приблизительно равен нормам, утверждённым СНаП. Это достигается за счёт правильной застройки. Наибольшее шумовое загрязнение выявлено в осенний период. Зимой оно снижается, т.к. снеговой покров уменьшает уровень шума.

Результаты анкетирования выявили следующее:

1. Основным критерием при покупке автомобиля была потребность семьи.
2. Большинство жителей пользуется общественным транспортом.
3. Большинство автолюбителей регулярно проводят профилактику авто.
4. Практически всем известно о загрязняющей роли автотранспорта.
5. Практически никто из опрошенных респондентов не испытывал недомогания из-за высокого уровня автошума.
6. Почти треть опрошенных респондентов согласились бы поменять свой автомобиль на экологически чистый.

      Нас заинтересовала эта работа, в дальнейшем планируем изучение этой темы более детально. В наших силах – привлечь внимание населения к проблеме экологии, принимать активное участие в акциях и мероприятиях, посвященных охране окружающей среды.

                                                        Заключение.

  Шум - фактически постоянно действующий негативный фактор окружающей среды.            Он преследует людей на работе, в транспорте, на отдыхе. Поток машин возрастает. Создаваемый ими шум плохо влияет на здоровье человека, повышая кровяное давление, вызывая нарушения ритма сердца. А продолжительное воздействие интенсивного шума ведет к глухоте. С шумом надо бороться. Поэтому проблема шумоизоляции весьма актуальна. Умение соблюдать тишину – показатель культуры человека и его доброго отношения к окружающим. Базируясь на знаниях, можно применять меры по собственной безопасности.  

 Рекомендации:

-  проводить экологическое просвещение населения: каждый водитель должен соблюдать скоростной режим (особенно перед светофорами).

-  по возможности до минимума сократить использование автомобиля.  

-  в квартирах для уменьшения шума:  установить оконные рамы с двойным остеклением;  заменить  тонкие двери на более толстые; на пол положить  ковровое покрытие.

-  продолжить работу по озеленению придорожной зоны: высадить  деревья между домом и дорогой.

  Реализация проекта:

-  Создали буклеты для водителей.

-  Направили в ГИБДД результаты нашего исследования с просьбой запретить движение грузового транспорта по ул. Дзержинского. На внутриквартальной территории были установлены «лежачие полицейские», ограничивающие скорость движения автомобилей.

-  Организовали лекции для  школьников. 30 апреля родители  учащихся нашей школы поддержали акцию «День без автомобиля». Такую же акцию планируем провести                     1 сентября.

-  Организовали в школе клуб любителей велосипеда.

-  Приняли участие в высадке деревьев вдоль дороги.

                                                    Литература:

1. Филин В.А.  Видимая среда в городских условиях как экологический фактор. М. - Наука, 1990.
2. Миллер Т.  Жизнь в окружающей среде. Т.1.- Просвещение, 1993.
3. Моксаковский Я. Я.  Географическая картина мира. – Ярославль, 1995.
4. Энциклопедия для детей.   Биология. – М., 1994
5. Васильев А. В. Снижение шума транспортных потоков в условиях современного города. // Экология и промышленность России. 2004,  №6
6. Васильев А.В., Шевченко Д.П.    О проблемах снижения шума транспортных потоков урбанизированных комплексов. // Наука, техника, образование г. Тольятти и Волжского региона (часть 2). Тольятти, 2001.
7. Экологический атлас Тольятти (карта уровней шума).  НПО «Мониторинг»,                  С-Петербург, 1996.

                                                                                                                                 Приложение 1.

Фото и описание лаборатории.

Модульная система PROLOG.

1. ПК с установкой  ПDPROLOG
2. Модуль сопряжённый USB -200
3. Измерительный модуль «звук»
4. Кабель B/M – mini AM

                                                                                                                                              Приложение 2.

Таблица 1. Учет автотранспорта в утренние часы

Таблица 2. Учет автотранспорта в дневное время

Таблица 3. Учет автотранспорта в вечернее время

Таблица 4а.  Результаты исследований для ул. Дзержинского

Таблица 4б. Результаты исследований для ул. Степана Разина

Таблица 4в. Результаты исследований для внутриквартальной территории.

Таблица 5. Уровень шума на территориях, прилегающих к жилым зданиям (по нормам СНиП )

Таблица 6. Нормы уровней шума, превышение которых опасны для здоровья человека.

                                                                                                                                 Приложение 3.

                   Анкета для автомобилистов и жителей квартала.

1.Какой критерий был для вас основным при покупке автомобиля?

А. престижность марки – 13

Б. экономичность в эксплуатации – 2

В. потребность семьи – 19

Г. минимальная цена автомобиля – 6

Д. экологические характеристики машины – 0

2. Пользуетесь ли вы общественным транспортом?

 А. да -15

Б. нет -8

В.  в исключительных случаях -17

3. Регулярно ли вы проводите профилактику своего авто, держите ли в исправности воздушные и масляные фильтры?

А. да -31

Б. нет – 6

В. не всегда – 3

4. Интересно ли вам, что автотранспорт – основной источник загрязнения воздуха в городе? случалось ли вам, находясь в квартире, испытывать беспокойства от внешнего шума?

А. да – 23

Б. нет -10

В. для меня этот факт не имеет значения – 7

5. Проходилось ли вам испытывать недомогание из-за высокого уровня шума в городе на остановках общественного транспорта?

А. часто - 2

Б. очень редко – 10

В. никогда – 20

Г. затрудняюсь ответить -8

6. Согласитесь  ли вы поменять свой автомобиль на менее престижный, но экологически более чистый, не загрязняющий окружающую среду?

А. да -13

Б. нет – 16

В. затрудняюсь ответить - 11