Исследовательская работа по влиянию авиационных шумов

                                                                 Я и мой посёлок.

    Я родился и живу в посёлке Внуково. В этом посёлке расположена моя школа №41. Мои родители работают во Внуково. Мне очень нравится мой посёлок, но меня беспокоит его будущее. Место, где я живу, очень уникально: здесь цивилизация сочетается с естественной, природной красотой. Цивилизация находит своё отражение на окружающей среде. Особенно вредным для жителей является шумовое загрязние. И начну я с истории нашего посёлка Внуково.

      Свое название район получил от небольшой подмосковной деревушки Внуково, впервые упомянутой в летописи в первой четверти XVI века. А она, в свою очередь, получила свое имя от своих первых владельцев - потомков смоленских князей, один из которых, Семен Григорьевич, носил прозвище "Внук". Сведений о нем практически не сохранилось, известно лишь, что в 1524 г. он был воеводой в Муроме...

За свою службу он получил небольшой участок земли под Москвой, поселил на нем крестьян. Возникшая таким образом деревня получила по его прозвищу название Внуково. Первые сведения об этой местности сохранились с начала XVII века. Центром здешней округи был старинный погост с церковью Ильи Пророка, возле которого располагалась деревня Изварино, память о которой сохранилась в сегодняшнем названии одной из улиц района - Изваринская. Село неоднократно переходило в руки разных владельцев, в разное время им владели боярин Ртищев, царь Федор Алексеевич, князья Куракины, князья Черкасские. С прокладкой железной дороги на рубеже XIX-XX вв. эти земли становятся дачными местами. Составленное в те годы "Руководство" по выбору дач сообщало, что здесь имеются грибные и ягодные места, хорошо ловятся караси, плотва и другая рыба. Район Внуково, в границах которого расположен известный одноименный аэропорт, ведет свое начало с 1941 года.

      История аэропорта Внуково неразрывно связана с историей страны и развитием российской гражданской авиации.

В        годы Великой Отечественной войны на территории аэропорта базировались
Московская авиационная группа особого назначения, два полка истребительной авиации
ВВС, дивизион зенитной артиллерии.

9        мая 1945 года в аэропорту Внуково приземлился самолет Ли-2, пилотируемый командиром 2ого Севастопольского авиационного полка А.И. Семенковым (впоследствии первый заместитель Министра гражданской авиации), который доставил в Москву из Берлина Акт о безоговорочной капитуляции войск гитлеровской Германии.

3 декабря 1946 г. по решению Правительства центральный гражданский аэропорт был переведен из Москвы во Внуково, а аэродром на Ходынском поле был передан для работы в интересах силовых и специальных министерств и ведомств.

В декабре 1946 года на базе 10- ой гвардейской дивизии ГВФ была создана 1я отдельная группа ГВФ (гражданского воздушного флота), а 19й авиационный полк особого назначения преобразован в авиагруппу международных воздушных сообщений.

Аэропорт Внуково стал первым московским международным аэропортом гражданской авиации.

В сентябре 1950 г. на базе аэропорта был создан 21й учебно-тренировочный отряд подготовки летных специалистов.

1 июля 1954 года были образованы Внуковские линейные эксплуатационные мастерские для технического обслуживания авиационной техники.

В дальнейшем аэропорт становится базой для освоения новой реактивной авиационной техники.

15 сентября 1956 года из него был выполнен первый пассажирский рейс на самолете Ту-104 по маршруту Москва (Внуково) - Омск - Иркутск, 20 апреля 1959 г. - первый пассажирский рейс на самолете Ил-18 по маршруту Москва (Внуково) - Алма-та, 24 апреля 1961 г. - первый пассажирский рейс на самолете Ту-114 по маршруту Москва (Внуково) - Хабаровск.

14 апреля 1961 года с космодрома Байконур в Москву (Внуково) после своего исторического космического полета прилетел первый космонавт планеты Ю.А. Гагарин.

            7        января 1963 года на базе летных и технических подразделений аэропорта был
образован Внуковский объединенный авиаотряд.

29 сентября 1964 года начались регулярные полеты на самолете Ту-134 по маршруту Москва - Минеральные воды, а 19 февраля 1972 года по этому же маршруту из Внуково начал выполнять пассажирские рейсы самолет Ил-86.

8        1980 году в рамках подготовки к проведению XXI Олимпийских игр была
проведена реконструкция аэропорта, увеличена пропускная способность пассажирского
терминала до 2300 пассажиров в час.

С 1986 года началась эксплуатация пассажирского самолета Ту-154М, а с 1996 г. - Ту-204.

Аэропорт Внуково расположен в Западном административном округе Москвы в 11 км от МКАД и в 28 км от центра города.

Аэропорт занимает земельный участок общей площадью 722 га, в том числе аэродром - 680 га. Территория аэропорта и прилегающих к нему самостоятельных предприятий ограничена с севера и северо-востока - Боровским шоссе, с юга - Киевским шоссе, с востока - жилым поселком Внуково. Непосредственно к аэродрому примыкают территории следующих предприятий:

• служебно-техническая территория аэропорта;
• Внуковский авиаремонтный завод № 400;
• объекты Управления делами Президента РФ;

• аэровокзальный  комплекс  «Внуково-2»,   обслуживающий   правительственные
  перевозки;
• авиационно-технический  комплекс  Государственной  транспортной  компании
  (ГТК) «Россия»;

-        сектор РКК (ракетно-космический комплекс) «Энергия» им. СП. Королева ВС (воздушные суда) авиакомпании «Космос». В 2000 г.в секторе РКК «Энергия» введен в эксплуатацию комплекс деловой авиации с бизнес-терминалом.

Летное поле аэродрома имеет две пересекающиеся взлетно-посадочные полосы с искусственным покрытием (ИВПП):

ИВПП-1 размерами 3000x60 м, оборудованная по второй категории ИКАО с основного направления посадки (МК - 240°) и по первой категории ИКАО - со второго направления посадки (МК - 60°).

ИВПП-2 размерами 3060x60 м (МК 16° - 196°), оборудованная по первой категории ИКАО с двух направлений посадки.

Пересекающиеся полосы не позволяют выполнять с них одновременные независимые полеты воздушных судов.

Существующий аэродром позволяет принимать самолеты типа Ил-86, Ил-96, Ил-62, Ту-154, Ту-204, а также аналогичные по классу воздушные суда зарубежного производства.

Аэропорт Внуково по действующей классификации относится к классу «Б» («4Е» по нормативам ИКАО).

В конце 2003 г. по указу Президента РФ 60, 86% акций ОАО «Аэропорт Внуково», ранее принадлежавших государству, переданы в собственность правительства Москвы, которое определило основные направления развития аэропорта на ближайшую и долгосрочную перспективу. В настоящее время ведутся широким фронтом работы по реконструкции покрытий и сооружений аэропорта Внуково и подъездных путей к нему. Так, построен новый пассажирский международный терминал, паркинг для автомашин, реконструируется ВПП-2, реконструированы участки Киевского и Боровского шоссе, организовано железнодорожное сообщение скоростными электричками от Киевского вокзала непосредственно в пассажирский терминал.

Итоги работы аэропорта Внуково и динамика авиаперевозок за последний период характеризуются следующими данными (таблица 1):

Необходимо отметить, что в 1990 г. аэропорт Внуково обслужил 14 млн. авиапассажиров, обогнав Шереметьево и уступая лишь Домодедово (соответственно 11 и 16,6 млн. пассажиров).

По итогам 2006 года аэропорт Внуково занимает в РФ 4 место по пассажирским перевозкам (после Домодедово, Шереметьево, Пулково) и 6 место по грузовым перевозкам (после Шереметьево, Домодедово, Мирного, Норильска, Пулково).

Важным показателем, который напрямую влияет на возможности аэропорта по пассажиропотоку, является среднее количество пассажиров за одну взлетно-посадочную операцию. Аэропорт Внуково по итогам 2006г.  составляет 46,7 пасс/ВПО (в Домодедово - 106 и Шереметьево - 80 пасс/ВПО).

Аэропорт Внуково, как свидетельствует историческая справка, - один из старейших в России. Казалось бы, что строительство на прилегающей территории должно было происходить с учетом перспективы его развития. Фактически в прилегающей зоне практически исчерпан ресурс площадей под капитальное строительство аэропорта и он окружен жилой застройкой. На аэропорт и в зону его воздействия «наползли» районы г. Москвы - Солнцево, Ново-Переделкино, Ясенево, Теплый Стан и некоторые населенные пункты Московской области, что существенно осложняет шумовую обстановку при полетах воздушных судов в аэропорту Внуково.

Воздействие авиационного шума

Наиболее негативным последствием неблагоприятного воздействия аэродромов и аэропортов на прилегающую территорию, которое у всех на слуху, является авиационный шум. При этом главным источником шума являются авиационные двигатели. Интенсивность и характер шума авиационных двигателей значительно различаются в зависимости от типа двигателя и режима его работы. Шум и его раздражающее воздействие в большей степени зависит также от частоты полетов ВС и их суточного расписания, т.е. шум в ночное время раздражает больше, чем днем.

Проблема вредного воздействия шума на здоровье людей чрезвычайно актуальна в современном обществе и Россия не является исключением. По данным Федерального центра Госсанэпиднадзора России, 70-80% москвичей живут в условиях постоянного акустического дискомфорта, вызванного автотранспортом. В зоне повышенных уровней авиационного шума находятся некоторые районы г. Москвы и более 200 населенных пунктов Московской области.

Под шумом понимают любые нежелательные для человека звуки, мешающие трудовой деятельности и отдыху.

             Когда я занялся этой темой, меня заинтересовало, что такое звук.                                

         Общим для всех звуков является то, что порождающие их тела, т. е. источники звука, колеблются. Исследования показали, что человеческое ухо способно воспринимать как звук механические колебания тел, происходящие с частотой от 20Гц до 20 000 Гц. Поэтому колебания, частоты которых находятся в этом диапазоне, называются звуковыми. Следует отметить, что указанные границы звукового диапазона условны, так как  зависят от возраста людей и индивидуальных особенностей их слухового аппарата. Обычно с возрастом верхняя частотная  граница воспринимаемых звуков значительно понижается – некоторые пожилые люди могут слышать звуки с частотами, не превышающими 6000 Гц. Дети же, наоборот, могут воспринимать звуки, частота которых несколько больше 20 000Гц.

              На основании опытов можно заключить, что высота звука зависит от частоты колебаний: чем больше частота колебаний источника звука, тем выше издаваемый им звук.

             Громкость звука зависит от амплитуды колебаний: чем больше амплитуда колебаний, тем громче звук. При одинаковых амплитудах как более громкие мы воспринимаем звуки, частоты которых лежат в пределах от 1000Гц до 5000Гц. Поэтому, например, высокий женский голос с частотой 1000Гц будет для нашего уха громче низкого мужского с частотой 200Гц, даже если амплитуды колебаний голосовых связок в обоих случаях одинаковы. Громкость звука также зависит от его длительности и индивидуальных особенностей слушателя. Громкость звука – это субъективное качество слухового ощущения, позволяющее располагать все звуки по шкале от тихих до громких . При листании газеты, например, создаётся звук громкостью порядка 20 дБ; громкость звонка будильника равна примерно 80 дБ, а звука, создаваемого реактивным двигателем  самолёта, - 130 дБ (звук такой громкости вызывает у человека болевое ощущение).

             Мы воспринимаем звук с помощью уха. Между звучащим телом (источником звука) и ухом (приемником звука) находится вещество, передающее звуковые  колебания от источника звука к приемнику. Чаще всего таким веществом оказывается воздух. В безвоздушном пространстве звук распространяться не может.

              Звук распространяется не только в воздухе, но и в других телах. Это также можно обнаружить на опыте. Даже такой слабый звук, как тиканье карманных часов, лежащих на одном конце стола, можно отчетливо услышать, приложив ухо к другому концу стола.

            Хорошо известно, что по земле и особенно по железнодорожным рельсам звук передается на большие расстояния. Прикладывая ухо к рельсу или к земле, можно услышать звук далеко идущего поезда или топот скачущей лошади.

             Если мы, находясь под водой, ударим камень о камень, то ясно услышим звук удара. Следовательно, звук распространяется и в воде. Рыбы слышат шаги и голоса людей на берегу, это хорошо известно рыболовам.

     Мягкие и пористые тела — плохие проводники звука. Когда, например, часы лежат в кармане, они окружены мягкой тканью и мы не слышим их тиканья.

      Чтобы защитить какое-нибудь помещение от посторонних звуков, стены, пол и потолок покрывают прослойками из материалов, плохо проводящих звук (войлок, ковры, прессованная пробка, опилки, пористые камни). Звуковые колебания, дойдя до таких прослоек, затухают в них. Энергия колебательного движения в таких телах превращается во внутреннюю энергию — тела нагреваются.

     Скорость звука зависит от свойств среды, в которой распространяется звук.

                    Скорость звука в различных средах, м/с ( при t = 20°С)              

                  Каждый из нас знаком с таким звуковым явлением, как эхо. Эхо образуется в результате отражения звука от различных преград. Оказывается, мы слышим эхо лишь в том случае, когда отраженный звук воспринимается отдельно от произнесённого. Для этого нужно, чтобы промежуток времени между воздействием этих двух звуков на ушную барабанную перепонку составлял не менее 1/15с.

                  Уровень звука измеряют шумомером, основными частями которого в упрощенном виде являются микрофон, преобразующий колебания звукового давления в подобные колебания электрического напряжения, один или несколько усилителей и вольтметр, шкала которого обычно проградуирована в децибелах. В практических целях шкала децибелов обычно измеряется от нуля - порога слышимости до 140 децибелов - порога болевого ощущения.

Общий уровень шума  (дБ) - величина суммарной интенсивности спектральных составляющих звукового сигнала во всем частотном диапазоне.

В ряде стран авиационный шум оценивают по разработанной в США в 1959 г.  шкале К.Д. Критера, названной уровнем воспринимаемого шума, которая учитывает раздражающие свойства шума реактивных воздушных судов. А так же вводится поправка, учитывающая продолжительность шума. Результирующая величина представляет собой эффективный воспринимаемый уровень шума для единого шумового воздействия, каким является пролет воздушного судна.

Вредное влияние шума на организм человека в настоящее время научно обосновано. Действуя на центральную и вегетативную нервные системы, а через них на внутренние органы, шум является причиной развития шумовой болезни. Снижая общую сопротивляемость организма внешним воздействиям, он способствует развитию инфекционных заболеваний. При работе в условиях шума наблюдается повышенная утомляемость и снижение работоспособности, ухудшаются внимание и речевая связь, создаются предпосылки к ошибочным действиям работающих. Реакция со стороны вегетативной нервной системы обнаруживается даже при небольших интенсивностях шума (40-70дб) и независимо от его субъективного восприятия человеком. Шум с уровнем 40-50дб может вызывать вегетативную реакцию даже во сне. Привыкания к шуму вегетативной нервной системы не происходит.

         Выраженность вегетативных реакций зависит от интенсивности шума, его спектра

 и  характера  (постоянный,  импульсный и  т.п.).  После  прекращения действия шума восстановление нарушений вегетативных функций протекает медленно, сохраняются они тем дольше, чем длительнее было шумовое воздействие или чем неожиданнее шум возникал.

Из вегетативных реакций наиболее выраженной является нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочё1с~при воздействии шума. Изменение периферического кровообращения прямо пропорционально звуковому давлению при решающем влиянии частоты шума. Среди работающих или проживающих в условиях интенсивного шума (85дБ и более) чаще встречаются заболевания гипертонической и язвенной болезнями.

Импульсный шум вызывает более тяжелые последствия по сравнению с шумом непрерывным при одинаковых уровнях звукового давления.

Действуя на слуховой анализатор, шум изменяет функциональные состояния многих систем и органов человека вследствие взаимодействия через центральную нервную систему. Эта взаимосвязь приводит к влиянию шума на органы зрения человека, а также снижает мышечную работоспособность. Вредное воздействие шума на организм человека, как правило, усиливается при наличии других вредных или неблагоприятных факторов.

Авиационный шум оказывает неблагоприятное воздействие на широкий круг лиц, включающих летно-технический состав, непосредственно связанный с эксплуатацией
авиационной техники, пассажиров, пользующихся услугами воздушного транспорта,
работников подразделений и служб, находящихся на территории или окрестностях
аэродрома (аэропорта), а также население, проживающее вблизи них.
        Наиболее   многочисленна   обычно    последняя    категория    лиц,   причем   для большинства аэродромов и аэропортов характерно ее увеличение, обусловленное не только приближением жилой застройки,  но  и  увеличением  численности  жителей в близлежащих населенных пунктах. В посёлке Внуково проживает 20,1 тыс. человек.

В Российской Федерации авиационный шум нормируется в соответствии с ГОСТ 22283-88 «Шум авиационный. Допустимые уровни шума на территории жилой застройки и методы его измерения». На вновь проектируемых территориях жилой застройки вблизи существующих аэродромов и аэропортов и на существующих территориях жилой застройки вблизи вновь проектируемых аэродромов и аэропортов уровни авиационного шума не должны превышать значений, указанных в таблице 2:

Таблица № 2

        Эквивалентный уровень звука La, экв, представляет собой значение длительного  постоянного шума в дневное(16 ч.) и ночное время суток (8ч.)

        При реконструкции аэропортов или изменении условий эксплуатации воздушных  судов акустическая обстановка на территориях жилой застройки не должна ухудшаться. За этим ведёт постоянный контроль департамент санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава РФ.

         Департамент санитарно-эпидемиологического надзора Минздрава РФ письмом в" адрес Главного врача Центра Госсанэпиднадзора Московской области (№ 1100 223.3.03.111 от 11.08.2003) предлагал руководствоваться при оценке воздействия шума положениями Санитарных норм 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, жилых и общественных помещениях и на территории жилой застройки». В этих санитарных нормах требования по сравнению с ГОСТ жестче на 10 дБА по эквивалентному уровню звука и по максимальному уровню звука на 15 дБА.

           Федеральная служба по надзору в сфере транспорта (Ространснадзор), рассмотрев этот вопрос, 08.07.05 № АН 2117-1696 предложила руководствоваться при оценке авиационного шума на территории жилой застройки ГОСТ 22283-88.

          Таким образом, по авиационному шуму следует исходить из требований ГОСТа.

Шум, создаваемый при различных условиях эксплуатации ВС различных типов и классов, принято характеризовать обычно максимальными уровнями шума в характерных

точках или контурами равного шума на местности при заданных режимах полета. Следует отметить, что шум современных дозвуковых самолетов с реактивными двигателями регламентируется требованиями международного стандарта ИКАО по шуму - Приложение 16 том 1 к Конвенции о международной гражданской авиации , а также ГОСТ (АП) Российской Федерации, которые устанавливают нормы по шуму в зависимости от даты подачи заявки на выдачу сертификата летной годности для данного типа ВС или его модифицированного варианта.

      Вредное влияние шума на организм человека в настоящее время научно обосновано. Действуя на центральную и вегетативную нервные системы, а через них на внутренние органы, шум является причиной развития шумовой болезни. Снижая общую сопротивляемость организма внешним воздействиям, он способствует развитию инфекционных заболеваний. При работе в условиях шума наблюдается повышенная утомляемость и снижение работоспособности, ухудшаются внимание и речевая связь, создаются предпосылки к ошибочным действиям работающих. Реакция со стороны вегетативной нервной системы обнаруживается даже при небольших интенсивностях шума (40-70дб) и независимо от его субъективного восприятия человеком. Шум с уровнем 40-50дб может вызывать вегетативную реакцию даже во сне. Привыкания к шуму вегетативной нервной системы не происходит.

  Вегетативная нервная система – автономная нервная система, часть нервной системы, регулирующая  деятельность внутренних органов и систем органов: кровообращения, дыхания, пищеварения, выделения, размножения и проч.

Выраженность вегетативных реакций зависит от интенсивности шума, его спектра и характера (постоянный, импульсный и т.п.). После прекращения действия шума восстановление нарушений вегетативных функций протекает медленно, сохраняются они тем дольше, чем длительнее было шумовое воздействие или чем неожиданнее шум возникал.

Из вегетативных реакций наиболее выраженной является нарушение кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек при воздействии шума. Изменение кровообращения прямо пропорционально звуковому давлению при решающем влиянии частоты шума. Среди работающих или проживающих в условиях интенсивного шума (85дБ и более) чаще встречаются заболевания гипертонической и язвенной болезнями.

            Я выяснил, что основной проблемой посёлка  Внуково является высокий уровень шума, который доставляет жителям посёлка Внуково немало хлопот. Поэтому неудивительно, что в последние 10 лет у наших молодых жителей посёлка Внуково к совершеннолетию слух оказывается заметно ослабленным: они слышат на 5-20% хуже нормы, будто им не 18, а 85 лет.

               Я считаю, что снизить вредное воздействии шума на наше население помогут  следующие пути и мероприятия:

1.Постепенная замена воздушных судов на новые.

2.Замена двигателей на существующих самолётах.

3.Ограничения ночных полётов.

4.Насаждения растений, поглощающих шумовое загрязнение.

             Я узнал, что в нашем посёлке очень многое делается для снижения воздействия авиационного шума, в жилых домах и зданиях заменяют простые окна на стеклопакеты.