Снижение шумовой нагрузки озеленением

Введение

Основным источником шума в городах является транспорт, и его шумовое воздействие постоянно растет. Транспортный комплекс сохраняет лидирующее положение в шумовом воздействии на окружающую среду и население России. По оценкам, в условиях повышенной шумовой нагрузки от автомобильного, железнодорожного и авиационного транспорта проживает примерно 38 млн человек.

Шумовое загрязнение в городах практически всегда имеет локальный характер и преимущественно вызывается средствами транспорта — городского, железнодорожного и авиационного. Уже сейчас на главных магистралях крупных городов уровни шумов превышают 90 дБ и имеют тенденцию к усилению ежегодно на 0,5 дБ, что является наибольшей опасностью для окружающей среды в районах оживленных транспортных магистралей. Как показывают исследования медиков, повышенные уровни шумов способствуют развитию нервно-психических заболеваний и гипертонической болезни. Когда шум превышает 130 дБ, это уже очень опасно. Поэтому проблема шумового загрязнения окружающей среды в настоящее время очень актуальна.

Цели: произвести исследования о снижении шумовой нагрузки от автотранспорта с помощью озеленения придорожной территории перед общежитием ГБПОУ РО «Дон-Текс».

Задачи: исследовать уровень шума на участке дороги по адресу: ул. Садовая, 21 – 21а; обобщить информацию о влиянии шума на здоровье людей; разработать комплекс рекомендаций по снижению шумовой нагрузки на здание общежития №1 ГБПОУ РО «Дон-Текс»; подобрать ассортимент растений для создания живой изгороди для снижения шумовой нагрузки

Актуальность проблемы: актуальность данной темы обусловлена возросшим количеством автомобильного транспорта и решением проблемы шумового загрязнения окружающей среды.

1. Понятие шума и его источники

Шум — это беспорядочное хаотическое сочетание волн различной частоты и интенсивности, которые чаще всего лежат в диапазоне от 16-20 Гц до 11,2 кГц, и которые способно воспринимать человеческое ухо. Шум чаще всего возникает при механических колебаниях.

Источники шума в окружающей человека среде можно разделить на две большие группы — внутренние и внешние. К внутренним источникам шума, прежде всего, относятся инженерное, технологическое, бытовое и санитарно-техническое оборудование, а также источники шума, непосредственно связанные с жизнедеятельностью людей. Внешними источниками шума являются различные средства транспорта (наземные, водные, воздушные), промышленные и энергетические предприятия и учреждения, а также различные источники шума внутри кварталов, связанные с жизнедеятельностью людей (например, спортивные и игровые площадки и др.). Инженерное и санитарно-техническое оборудование — лифты, насосы для подкачки воды, мусоропровод, вентиляционные установки и др. (более 30 видов оборудования современных зданий) — иногда создают шум в квартирах до 45-60 дБА.

Наиболее распространенным источником городского (внешнего) шума является транспорт: легковые и грузовые автомашины, автобусы. Жалобы населения на шум транспорта составляют 60% всех жалоб на городской шум. Современные города перегружены транспортом. На отдельных участках городских и районных магистралей транспортные потоки достигают 1000 единиц в 1 ч.

2. Влияние шума на здоровье

Громкий фоновый шум от транспорта мешает полноценному сну в ночное время. В результате, у человека снижается качество когнитивной деятельности и продуктивность работы в целом, нарушается координация движений. Хроническое недосыпание приводит к стрессам, вследствие чего в организме усиливается выработка кортизола, адреналина и норадреналина, что, в свою очередь, ухудшает работу сердца.

Со временем сильная шумовая нагрузка может стать причиной развития сердечнососудистых заболеваний:

• инсульта и инфаркта миокарда;
• артериальной гипертензии;
• ишемической болезни сердца.

В условиях постоянного транспортного шума человеку приходится напрягать слуховые анализаторы. В результате, у него увеличивается порог слышимости и затрудняется разборчивость речи.

Помимо ухудшения слуха, к отрицательным последствиям шумового загрязнения относятся:

• быстрая утомляемость;
• психическая угнетенность;
• головокружение и головная боль;
• звон в ушах;
• потеря аппетита;
• нарушения памяти.

В соответствии с данными исследований, шум от транспорта способен сократить жизнь на 8-12 лет.

3. Анализ территории для озеленения

Общежитие №1 ГБПОУ РО «Дон-Текс», расположенное по ул. Садовая, 21, находится вдоль автомагистрали на расстоянии 9 м., соединяющей центр города и автовокзал. Интенсивность движения составляет до 1100 автомобилей в час. Преобладают автобусы и легковой автотранспорт.

Для измерения шума используют шумомер.

Подсчитали среднее количество машин, проехавших за 1 час по данному участку (ул. Садовая, 21-21 а).

Взяли данные измеренные шумомером,  определили шумовой показатель каждого вида транспорта на обочине дороги (при подсчете учитывали все виды транспорта) (Приложение  1).

Шумовая нагрузка составляет болеет 45 дБа. Это высокий уровень шума, что негативно сказывается на здоровье студентов, проживающих в общежитии. Для снижения шумовой нагрузки можно рекомендовать высадку живой изгороди для рассеивания звуковых волн.

Звуковые волны, наталкиваясь на листья, хвою, ветки, стволы деревьев различной ориентации, рассеиваются, отражаются или поглощаются. Кроны лиственных деревьев поглощают около 25 % падающей на них звуковой энергии. Снижение шума растениями зависит от конструкции, возраста, плотности посадок и кроны, ассортимента деревьев и кустарников, спектрального состава шума, погодных условий и т. д.

4. Анализ почв озеленяемой территории.

В ходе исследования были произведены исследования почвы (Приложение 2).

В результате выявлено:

— почвы на озеленяемой территории черноземные, суглинистые, зерноватой структуры, со средним 15-35% содержания гумуса, кислотность 5,7 pH.

5. Ассортимент растений для создания живой изгороди

Для должной защиты студентов от шума необходимо правильное озеленение. Рассмотрим и подберем растения по возможности произрастания, по необходимому уровню шумозащиты, по сроку жизни и так далее.

Для нашего города подходят неприхотливые растения, которые устойчивы к засухе и не нуждающиеся в большом количестве удобрений – в городе и вдоль автомобильных трасс почва обычно загрязнена, в ней недостаточно необходимых растениям минералов (Приложение 3).

В рамках проекта произведен анализ многолетних наблюдений за погодой в г. Шахты (Приложение 4).

Необходимо учитывать климат г. Шахты и растительную зону города. В общем, климатические условия этого района являются благоприятными для занятия декоративным садоводством.

Учитывая вышеуказанные факторы можно сделать вывод, что для защиты от шума города на данном участке оптимально   подходят следующие растения (Приложение 5).

Все эти растения хорошо защищают от шума, загрязнений, а некоторые во время цветения привлекают пчел и бабочек. Деревья оказывают положительное влияние на нашу психику: зеленый цвет и шум листвы успокаивают нервы и снимают стресс.

Но, исходя из экономической и экологической эффективности, следует остановить выбор на бирючине обыкновенной.

Бирючина обыкновенная(Ligústrum vulgáre), выдерживающая морозы до      -29 ⁰С, а под снегом не повреждается и при более низких температурах. У растения темно-зеленые, кожистые листья.

Ее блестящая темно-зеленая овальная листва образует потрясающую текстуру, а при регулярной стрижке кустики образуют плотную и аккуратную стену. При этом кустарник хорошо растет и приспосабливается практически к любым условиям за исключением заболоченных почв.

Другое преимущество изгороди из бирючины состоит в том, что растение является быстрорастущим кустарником и ее прирост составляет 30-60 сантиметров в год. Она идеально подходит защиты от ветра и снижения шума. При этом бирючина является устойчивой к загрязнениям, что делает ее идеальным выбором для живой изгороди озеленения городских территорий.

Кроме того, этот кустарник может похвастаться симпатичными кремово-белыми цветами, которые появляются в летние месяцы. Весной молодые листья бирючины светло-зеленые, а становясь более зрелыми они постепенно темнеют.

Густая листва бирючины остается вечнозеленой в теплых климатических условиях, а в средней полосе растение является полувечнозеленым, то есть в зимнее время ветки не остаются полностью голыми и на них частично сохраняются отдельные листочки.

Живые изгороди бирючины хорошо переносят сильную обрезку, поэтому это растение идеально для создания живых изгородей различной высоты от 1 до 4 метров.

Особый интерес представляет высокорослый сорт “Атровиренс”, достигающий 3-4 м, у которого листья осенью становятся пурпурно-бурые. Ее кусты постоянно разрастаются от корня и дают новые побеги, быстро заращивая возникшие пустоты. Нижние ветки у кустов не оголяются. Высота живой изгороди может достигать 3 м. Плотность кустарника при регулярной обрезке постоянно увеличивается.

Живая изгородь на данном участке должна быть высотой не менее 150 -200 см. для рассеивания низкораспространяющихся звуковых волн. Ширина живой изгороди должна составлять не менее 100см. высокораспространяющиеся волны погасят уже имеющиеся рядовые посадки ясеня узколистного, т.к. звуки автотранспорта поглощаются не листвой деревьев, а ударяясь о ствол, разбиваются, направляясь вниз, к почве, в которой и поглощаются. Это позволит снизить уровень шума на 5-12%.

Заключение

Шум не только травмирует, но и угнетают психику, разрушает здоровье, снижая физические и умственные способности человека. Исследования показали, что характер нарушений функций человеческого организма, вызываемый шумом, идентичен нарушениям при действии на него некоторых ядовитых препаратов.

Одним из решений  этой проблемы в городских условиях  является озеленение. Высаживание деревьев вблизи автодорог помогает уменьшить уровень шума и, следовательно, его влияние на человека. Они участвуют в образовании гумуса почвы, обеспечивающего её плодородие. Формирование газового состава атмосферного воздуха находится в прямой зависимости от растительного мира: растения обогащают воздух кислородом, полезными для здоровья человека фитонцидами и легкими ионами, поглощают углекислый газ. Зеленые растения смягчают климат. Растения усваивают солнечную энергию и создают из минеральных веществ почвы и воды в процессе фотосинтеза углеводы и другие органические вещества. Без растительного мира жизнь человека и животного мира невозможна. Животные, исключая хищников, питаются только растениями. Растения не только выполняют свою биологическую и экологическую функцию, но их разнообразие и красочность всегда «радует глаз» человека. Так же некоторая растительность является лечебным материалом.

Потребность в тишине стала общечеловеческой проблемой, и в ее решении великолепными помощниками могут стать растения, если их грамотно высаживать и бережно сохранять.

Список использованной литературы:

1. Прутков В. и др. Шумозащита в градостроительстве. М., Изд-во литературы по строительству, 2008г.
2. Страментов А. Е., Бутягин В. А., Планировка и благоустройство городов, 2 изд. — М., 2011г.
3. https://studme.org/155230/ekologiya/shumovoe_vozdeystvie_transporta
4. https://studbooks.net/2312688/nedvizhimost/ispolzovanie_zelenyh_nasazhdeniy_borbe_shumom
5. https://knowledge.allbest.ru/construction/2c0b65635b2ad78b4d43b89421206c36_0.html?
6. https://news.myseldon.com/ru/news/index/247896848

Приложение 1

Протокол исследований шумовой нагрузки

Дата исследований  — 02.04.2022

Место исследования – г. Шахты, ул. Садовая, 21-21а

Определяем шумовое загрязнение по формуле:
Ш = Σ (p * h), где:
Ш – общее шумовое загрязнение,
Σ – знак суммирования,
p – шумовой показатель,
h – количество данного вида транспорта, проехавшего по участку за один час. 4.Рассчитали общее шумовое загрязнение по формуле.
Шг = 56*36 = 2016 дБ;
Ша = 42*998 = 41916 дБ;
Шав = 44*66 =2904 дБ;
Ш = Шг + Ша + Шав= 47836 дБ.

 Результаты измерений занесли в таблицу.

Вид транспорта	Шумовой показатель	Кол-во транспорта за час	Общее шумовое загрязнение
На обочине
Грузовик	56	36	2016
Автомобиль	42	998	41916
Автобус	44	66	2904

Шумовой показатель за один час на исследуемом участке легковых автомобилей   больше, так как поток  этого вида транспорта наибольший.

Протокол исследования почв на участке ул. Садовая, 21-21а

Дата исследований  — 02.04.2022

Место исследования – г. Шахты, ул. Садовая, 21-21а

Гранулометрический анализ

«Сухой» метод

Сухой комочек или щепотку почвы/грунта кладем на ладонь и тщательно растирают пальцами. Механический состав определяется по ощущению при растирании.

• Глинистые почвы в сухом состоянии с большим трудом растираются между пальцами, но в растертом состоянии ощущается однородный тонкий порошок.
• Суглинистые почвы при растирании в сухом состоянии дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных частиц.
• Песчаные почвы состоят только из песчаных зерен с небольшой примесью пылеватых и глинистых частиц.
• Пылеватые почвы и породы при растирании дают ощущение мягкости или «бархатистости»; песчанистые — жесткости, шероховатости; пылевато-песчанистые — мягкости, но и явного присутствия песчинок.

Вывод: почвы при растирании дают тонкий порошок, в котором прощупывается некоторое количество песчаных, следовательно, почвы на исследуемом участке – суглинистые.

«Мокрый» метод

Образец растертой почвы или грунта увлажняем до тестообразного состояния, при котором почвы обладают наибольшей пластичностью. Затем пробуем на ладони скатать шарик и из него шнур толщиной около 3мм. Получившийся шнур пробуем свернуть в кольцо диаметром 2-3см. В зависимости от механического состава почвы/грунта показатели «мокрого» анализа будут различны.

• У рыхлых песков шарик не образуется; у связных песков — легко крошится; у супесей — имеет шероховатую поверхность;
• у суглинков — гладкую поверхность; у глинистых — гладкую, блестящую поверхность.
• Пески не образуют шнура;
• супеси дают зачатки шнура;
• у легких суглинков шнур образуется, но распадается на дольки;
• средние суглинки дают сплошной шнур, но при свертывании в кольцо он разламывается на дольки;
• тяжелый суглинок — шнур образуется сплошной, но при свертывании в кольцо трескается ;
• глины дают сплошной шнур, который свертывается в кольцо, не трескаясь.

Вывод: в результате исследования установлено, что почвы на исследуемом участке средние суглинки.

Структурный  анализ почвы

В полевых условиях для определения структуры почв из исследуемого горизонта ножом вырезают небольшой образец грунта и подбрасывают его несколько раз на ладони до тех пор, пока он не распадется на структурные отдельности. Их рассматривают и определяют степень их однородности, размер, форму, характер поверхности.

• Для гумусовых горизонтов характерна зернистая, комковато-зернистая, порошисто-комковатая структура;
• для элювиальных горизонтов — плитчатая, листоватая, чешуйчатая, пластинчатая;
• для иллювиальных — столбчатая, призматическая, ореховатая, глыбистая и т.д.

Вывод: в результате исследования установлено, что почвы на исследуемом участке зерновато-пылеватые.

Анализ  на кислотность почв.

 Метод Клычникова

♦ Наберите немного грунта с того участка, кислотность которого хотите определить.

♦ Подсушите землю и наполните ею бутылку до половины.

♦ Затем возьмите немного мела и заверните его в бумагу, не совсем плотно. Опустите бумажку с мелом в бутылку.

Как определить кислотность почвы

♦ Наденьте на горлышко бутылки сжатый напальчник. В нем не должно быть воздуха, напальчник должен быть приплюснутым. Вместо напальчника можно использовать часть резиновой перчатки, главное – герметичность.

♦ Затем бутылку необходимо потрясти, чтобы мел высыпался и смешался с грунтом. Для чистоты эксперимента трясите бутылку, держась за нее полотенцем или в тканевой перчатке, чтобы тепло от рук не передавалось стеклу.

♦ Если грунт кислый, то при взаимодействии с мелом он начнет выделять углекислый газ. При этом давление в бутылке увеличивается, а напальчник наполняется воздухом.

♦ Уровень кислоты определяется по мере наполнения газом напальчника. Если напальчник полностью наполнился, а при сдавливании ощущается достаточное давление, значит кислотность почвы высока. Если давление среднее, значит почва слабо-кислая.

Этот простой способ поможет определить кислотность почвы без каких-либо лабораторных исследований.

Вывод: в результате исследования установлено, что почвы на исследуемом участке – слабокислые (pH5,6)

Приложение 3

Анализ требований к видовому разнообразия для озеленения городских территорий

Растения должны быть:

• быстрорастущие (чем скорее растения станут большими, тем быстрее они будут эффективно поглощать выхлопные газы, пыль и шум);
• долговечные и густые (они будут служить надежной защитой участка в течение долгих лет);
• с гладкой листвой (вредные субстанции не задерживаются на листьях и не проникают вглубь растений, а легко смываются дожде­вой водой);
• без ворса на листьях и побегах (между ворсинками, покрывающими растение, задерживаются пыль, компоненты выхлопных газов и прочие загрязнения, растение не может от них избавиться и постепенно увядает).

В неблагоприятных условиях, у оживленных улиц и дорог не рекомендуется высаживать следующие растения:

• с неглубокой корневой системой, так как они подвержены пере­сыханию, особенно в городах, где вода отводится в канализацию (например, азалия, рододендрон, жимолость);
• требующие много света, плодородной и рыхлой почвы, а также чувствительные к засолению почвы (например, багряник япон­ский, бересклет крылатый);
• сильно пылящие (например, береза, лещина, ольха, тополь) в городах следует принимать во внимание комфорт других жителей и прохожих.

Анализ многолетних наблюдений за погоды в г. Шахты

Июль является самым теплым месяцем года. Температура в Июль в среднем 19.8 °C. Средняя температура в Январь — -7.3 °C. Это самая низкая средняя температура в течение года

Климатический график Шахты

	Январь	Февраль	март	Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь
Средний температура (°C)	-7.3	-7.1	-2.3	6.4	13.4	17.1	19.8	18.2	12.5	6.1	0	-4
минимум температура (°C)	-9.8	-10.1	-6	1.1	7.9	12	15.1	13.5	8.6	3.2	-2.1	-6.1
максимум температура (°C)	-5.3	-4.7	1	11	17.9	21	23.8	22.3	16.3	8.9	2	-2.2
Норма осадков (мм)	49	43	43	45	66	74	89	75	69	67	53	52
Влажность(%)	86%	85%	82%	69%	67%	68%	71%	70%	75%	78%	84%	85%
Дождливые дни (Д)	9	8	7	8	9	9	10	8	8	8	8	9
долгота дня (часы)	1.2	2.3	5.5	9.0	11.4	11.9	11.6	9.9	6.6	3.7	1.8	1.2

Существует разница в 46 mm осадков между засушливым и дождливым месяцем. Средняя температура меняется в течение года на 27.2 °C. Полезные советы о чтении таблицы климата: За каждый месяц, вы найдете данные о осадках (мм), среднее, максимальное и минимальной температуры (в градусах по Цельсию и по Фаренгейту). Значение первой строки: (1) января (2) февраля (3) марта (4) апреля (5) мая, (6) июня (7) июля (8) августа (9) сентября , (10) октября (11) ноября (12) декабрь.

Месяц с самой высокой относительной влажностью — Январь (85.98 %). Месяц с самой низкой относительной влажностью — Май (66.52 %).

Месяц с наибольшим количеством дождливых дней — Июль (13.83 дней). Месяц с наименьшим номером — Март (9.97 дней).

Климат в городе Шахты близок к умеренно-холодному климату. В городе Шахты в течение года выпадает значительное количество осадков . Даже во время самого засушливого месяца выпадает много осадков. Классификации климата Кеппен-Geiger составляет Dfb. Температура здесь в среднем 6.1 °C. В год выпадает около 725 mm осадков.

Приложение 5

Ассортимент  растительности для озеленение городских территорий

• боярышник однопестичный (почва — обыкновенная, устойчив к засухе)-образует густую живую изгородь;
• клены полевой и татарский (относительно почвы нет требований, переносят сухость почвы);
• бирючина обыкновенная (к качеству почвы не требовательна, хорошо переносит засуху) — образует густую частично вечно зеленую живую изгородь;
• пузыреплодник калинолистный (к качеству почвы не требователен, хорошо переносит засуху).