Разработка методических подходов для организации мониторинга акустического воздействия от автотранспорта на население

Введение. В настоящее время проблема шумового загрязнения окружающей среды занимает все более значимое место. Жители современных городов и поселений постоянно подвергаются воздействию шума [1–4]. В основном распространяется шум от источников, носящих техногенный характер. Развитие городской инфраструктуры и интенсификация транспортной нагрузки сохраняют тенденцию к увеличению воздействия шума на здоровье населения [5–7]. Отмечено, что в структуре жалоб населения на условия проживания значительная доля приходится на повышенные уровни шума, обусловленные в основном транспортным шумом [8–10]. Шумы, создаваемые источниками транспортных средств (дорожные, рельсовые, авиационные), при воздействии одинаковых эквивалентных уровней звукаоказывают различное воздействие на население [11–13]. Шумовое загрязнение неоднородно во времени и в пространстве, его распространение зависит от множества параметров городской среды. Важное значение при проведении мониторинга акустического воздействия на население имеет выбор точек наблюдения [14–16].

При проведении измерений имеет большое значение выбор источников автотранспортного шума, значения характеристик транспортного потока, период наблюдений за весь период контроля, длительность измерительного интервала в точке наблюдения, вычисления средних значений и эквивалентных уровней звука [17–19]. В результаты измерений должны быть внесены корректирующие поправки и расширенная неопределенность измерений. Инструментальные измерения желательно проводить с применением цифровых интегрирующих шумомеров.

Существующая нормативно-методическая документация регламентирует требования к проведению измерений и оценке акустического воздействия на территорию жилой застройки: ГОСТ Р 53187–2008¹; ГОСТ Р ИСО 1996-1–2019²; ГОСТ 31296.2–2006 (ИСО 1996-2:2007)³; ГОСТ 23337–2014⁴, МУК 4.3.2194–07⁵, МР 2.1.10.0059–12⁶; а также международные нормативные документы («Руководство. Вопросы шума в окружающей среде. ЕС, 2018»; Директива Европейского союза «Об оценке шума в окружающей среде», 2002/49/EC; «Европейское руководство по контролю ночного шума, 2014» и другие). Однако в документах отсутствуют единые подходы к определению и выбору приоритетных зон и точек наблюдения шума, к оценке и обоснованию необходимых периодов наблюдений, к оценке результатов, полученных при проведении измерений с учетом среднестатистических данных для оценки риска здоровью населения [20][21].

В нормативных документах установлены показатели и правила проведения измерений и мониторинга территорий. В ГОСТ Р 53187–2008 устанавливаются показатели шума для дневного, вечернего и ночного времени суток, а также комбинированный суточный оценочный уровень. При измерениях максимальных уровней звука применяется временная характеристика шумомера F (быстро). Измерения следует проводить не менее чем в трех точках, на расстоянии 2 м от наружных ограждающих конструкций здания на высоте 1,2–1,5 м от земли. В ГОСТ 31296.2–2006 (ИСО 1996-2:2007) применяется как характеристика F (быстро), так и S (медленно). Характеристика F лучше соответствует восприятию шума человеком, а характеристика S в общем случае улучшает воспроизводимость измерений. Микрофон требуется устанавливать в этом стандарте в месте, необходимом для оценки шума, а также в свободном поле, заподлицо со звукоотражающей плоскостью (коррекция –6 дБ) и на расстоянии от 0,5 до 2,0 м перед поверхностью фасада здания (коррекция –3 дБ). Минимальная продолжительность дискретных измерений составляет 5 минут, что обусловлено выполнением критерия для усреднения траекторий распространения звука до точки измерения.

В настоящее время возникла необходимость в разработке и обосновании методических предложений по организации единого риск-ориентированного подхода к проведению мониторинга акустического воздействия на население. Мониторинг в сопряжении с риск-ориентированной моделью надзора может значительно повысить аналитические возможности, результативность и эффективность контроля. Такое развитие мониторинга требует выработки научного подхода к оценке риска здоровью, разработки методических подходов к выбору точек и формированию программ инструментальных исследований.

В области санитарно-эпидемиологического благополучия населения одной из мер государственного регулирования является социально-гигиенический мониторинг. В настоящее время происходит изменение общих совокупных представлений о контрольно-надзорной деятельности и придание исследованиям в системе мониторинга статуса мероприятий по контролю без взаимодействия с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями, что стало значимым основанием для совершенствования мониторинга [22][23].

Цель исследования заключается в разработке и обосновании единых требований к выбору приоритетных зон, точек, периодов наблюдения и контроля за шумовым воздействием автотранспорта для организации мониторинга акустического воздействия на населения.

Материалы и методы исследования. Материалами исследования являлись натурные инструментальные измерения уровней шума от автотранспорта, распространяющиеся на территорию жилой застройки. Применены общенаучные методы и приемы исследований: анализа, синтеза, абстрагирования, обобщения, индукции.

Проводились натурные измерения шума на территории жилой застройки с учетом градостроительной планировки селитебной территории в историческом центре (4 группы наблюдения с 12 адресами) и в новых спальных районах города Санкт-Петербурга (2 группы наблюдения с 6 адресами). Измерения проводились при отсутствии атмосферных осадков и скорости ветра до 2 м/с. Измерения акустического воздействия проводились в теплый период года, в дневное время суток, не менее чем в 3 точках наблюдения шума по каждому адресу. Измерения уровней шума проводились 3 раза в каждой точке. Продолжительность одного измерения составляла не менее 5 минут на высоте 1,5 ± 0,1 м от уровня поверхности земли. Регистрировался эквивалентный и максимальный уровень звука от автомобильного транспортного потока. При организации проведения мониторинга выбирались точки наблюдения с наибольшими уровнями шума. Результаты измерений оценивались с учетом расширенной неопределенности измерений. Одновременно с проведением измерений шума определялась интенсивность, состав и скорость движения автотранспорта при его прохождении в обоих направлениях.

Исследования проводились в соответствии с Руководством по эксплуатации⁷ шумомеров и требованиями нормативных документов на методы измерения. Исследования проводились с использованием шумомеров с цифровой обработкой сигнала моделей ЭКОФИЗИКА-110А и SVAN948. Для проведения калибровки шумомеров применяли калибратор акустический SV30A.

Результаты исследования и их обсуждение. В процессе исследования проводились натурные измерения уровней шума, определение и обоснование выбора приоритетных зон и точек, где регистрируется наибольшее влияние шума на население. Определялся достаточный и минимальный объем исследований шума для обеспечения получения надежных и достоверных результатов. Проводилось формирование предложений по организации мониторинга за источниками акустического воздействия на население. Представлена характеристика критериев при определенной интенсивности движения автотранспорта по одному из адресов центрального района (табл. 1).

При распространении шума на территорию жилой застройки определили и обосновали в каждом конкретном случае набор определенных одинаковых стандартных показателей: характеристик движения автотранспорта (интенсивность, скорость, состав транспортного потока), типа покрытия дорожного полотна, типа застройки жилых зданий.

Сформировали группы наблюдения с определением местонахождения точек измерений в зависимости от величины расстояний до источника автотранспорта (табл. 2).

Определили на территории адреса расположения однотипных зон, выделили приоритетные зоны и периоды наблюдения.

В районах города точки наблюдения от оси движения автотранспорта подразделялись по следующим группам в зависимости от расстояний – конструкция зданий / ширина тротуара / от оси движения: 2,0 / 4,0 / 3 м; 2,0 / 3,0 / 2,0 м; 2,0 / 2,0 / 1,0 м; 1,5 / 1,5 / 1,0 м; 2,0 / 6,0 / ˃ 9,0 м; 2,0 / ˃ 6,0 / ˃ 9,0 м. Принимались во внимание наиболее неблагоприятные точки наблюдений акустического воздействия в зависимости от расстояния. Стандартные показатели подразделялись по интенсивности движения транспортного потока (до 200 ед/ч, 200–1000 ед/ч, ˃ 1000 ед/ч), по скорости движения (˂ 40 км/ч, 40–60 км/ч, 60–80 км/ч, ˃ 80 км/ч), по составу потока в % (легковой, грузовой, смешанный), по типу застройки (центр, новые спальные районы, жилые и административные здания, промышленные и административные) и типу дорожного покрытия (брусчатка, асфальт, наличие газона у зданий). Сформировано 6 основных групп наблюдения по 18 городским адресам.

Проведены инструментальные натурные исследования в точках наблюдения на территории жилой застройки по адресам, в соответствии с группами наблюдений (табл. 3).

Результаты измерений показали, что в каждой из исследуемых групп с учетом одинаковых критериев и стандартных показателей регистрируются сравнимые величины уровней эквивалентного и максимального звука. Включение в группы наблюдения адресов с одинаковыми характеристиками зон наблюдения позволит установить шумовые характеристики без проведения натурных измерений. Формирование дополнительных групп наблюдений зависит от наличия и величины различных показателей в зонах наблюдения. Группировка приоритетных зон по адресам расположения в группах наблюдения сможет оказать возможность регистрировать значения уровней шума при минимальных объемах исследований. Работа по применению и организации групп наблюдения в приоритетных зонах наблюдения позволит повысить эффективность и снизить трудозатраты на проведение измерений для целей мониторинга акустического воздействия на население.

Заключение. На основании разработанных методических подходов к контролю и надзору за объектами автотранспорта по определению и обоснованию приоритетных зон, точек, периодов наблюдения и оценки результатов исследований существенно повысится результативность и эффективность проведения риск-ориентированного надзора за воздействием шума на население. Появится возможность вывести из-под планового контроля шумобезопасные объекты и повысить контроль за объектами автотранспорта высокого риска, что поможет оптимизировать использование трудовых, материальных и финансовых ресурсов.