CC BY
0
УДК 628.517.2 DOI: 10.24412/1816-1863-2024-2-27-33 ^
ИЗУЧЕНИЕ АНТРОПОГЕННОГО ШУМОВОГО |
ВОЗДЕЙСТВИЯ ОТ АЭРОДРОМОВ МОСКВЫ я
Е. В. Надежкина, д-р биол. наук, профессор, профессор кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем», Московский авиационный институт, [email protected], г. Москва, Россия,
П. Ф. Пронина, канд. техн. наук, старший преподаватель кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем», Московский авиационный институт, [email protected], г. Москва, Россия,
А. В. Галеев, канд. техн. наук, доцент кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем», Московский авиационный институт, [email protected], г. Москва, Россия,
Н. В. Минин, канд. техн. наук, доцент кафедры «Управление эксплуатацией ракетно-космических систем», Московский авиационный институт, [email protected], г. Москва, Россия
В настоящей работе рассмотрено влияние авиационного шума на население города Москвы, проживающего в районах аэропортов. Дана детальная характеристика авиационных комплексов и их влияние на людей, соседствующих с аэропортами. В статье приводится характеристика шу-момера, который использовался для проведения замеров, а также методика для определения шума. Дается полный анализ заболеваний, полученных от акустического воздействия. Установлено, что отклики организма людей на акустические условия разноплановые и зависят от физических характеристик, таких как частота звуковых волн, их интенсивность и продолжительность. Оценка результатов исследований дает возможность выявить места главных антропогенных источников и количественно определить шумовое загрязнение от всех аэропортов Москвы.
The present paper considers the effects of aviation noise on the population of the city of Moscow, living in the areas of airports. A detailed characterization of aviation complexes is given and their influence on people neighboring with airports. The paper provides characteristic of the noise meter, which was used to conduct measurements, as well as methods for determining the noise. A complete analysis of the diseases resulting from acoustic exposure is given. It is found that the responses of the human body to acoustic conditions are diverse and depend on physical characteristics such as: the frequency of sound waves, their intensity and duration. Evaluation of the research results makes it possible to identify the main source locations and quantify noise pollution from all Moscow airports.
Ключевые слова: аэропорты, экология, уровни шума, жилые районы, пропускная способность. Keywords: airports, ecology, noise levels, residential areas, capacity.
Введение
Когда-нибудь человек будет вынужден так же неистово бороться с шумом, как чумой и холерой.
Роберт Кох (ХУШ—Х1Х вв.)
В настоящее время акустическое воздействие — один из распространенных факторов технического прогресса, который стал огромной экологической проблемой современности.
По многочисленным литературным данным известно, что только в Европе более 130 млн человек проживают с уровнем антропогенного шума более 65 дБ, 400 млн подвергаются влиянию шума более 55 дБ [1, 2].
В Российской Федерации свыше 40 млн человек живут в условиях шумового дискомфорта и воздействий более 65 дБ, при норме 40 дБ — в дневное время и 30 дБ — в ночное время [4].
Во всем мире основным источником антропогенного шума служат транспорт: автомобильный, рельсовый, воздушный, затем идут промышленные предприятия.
Ученые выяснили, что к антропогенному шуму «физически привыкнуть невозможно» возможно его только субъективно не воспринимать. Что усиливает опасность уничтожения органа слуха и других проблем и последствий для здоровья человека, а также влияет на его работоспособность [3, 7].
27
О
Поэтому целью наших исследований было изучение антропогенного шумового воздействия в районах аэродромов Москвы.
Объекты и методы исследования
Москва и Московская область имеют площадь 45 900 км2. По данным Росста-та, население Подмосковья 8 591 736 млн человек, с плотностью 193,82 чел/км2, в Москве проживают 13 154 708 млн человек [4].
В Москве и Московской области постоянно идет строительство. На рисунке 1 дана схема аэропортов Москвы.
Объектами исследований были выбраны жилые районы вокруг московских аэропортов.
Все аэропорты мегаполиса находятся на различных расстояниях от центра Москвы, так Шереметьево, а аэропорт им. А. С. Пушкина в 29 км на северо-западе столицы, Домодедово им. М. В. Ломоносова на юго-востоке на расстоянии 45 км, Внуково на юго-западе — 27,8 км. Аэропорт Жуковский находится на юго-востоке в 36 км. Аэропорт Остафьево расположен в 4 км на запад от г. Щербинка Московской области в 7,5 км от МКАД и примыкает к району Южное Бутово г. Москвы.
Аэропорт им. А. С. Пушкина (Шереметьево) считается основными воздушны-
ми воротами России, его строительство было начато еще в 1953 году и окончено в 1959 году. В настоящее время воздушные суда летают более чем в 200 направлениях. По итогам 2023 года им воспользовалось 36,3 млн человек, его пассажиропоток более 40 млн ч еловек. Имеет три взлетно-посадочные полосы (ВВП), которые могут обеспечивать пропускную способность 110 взлетно-посадочных операций в час [5].
Вторым авиатранспортным комплексом по счету пассажиропотока является аэропорт им. М. В. Ломоносова (Домодедово). Так с начала его работы по настоящее время пассажирпоток составили 777 млн человек. Он является единственным частным аэропортом в нашей стране. Обладает двумя параллельными, независимыми ВВП, которые находятся в 2 км друг от друга, что обеспечивает несколько взлетно-посадочных операций одновременно. Этот аэропорт вступил в строй в 1964 году [5].
2 июля 1941 года был открыт аэропорт Внуково. В нем каждый год обслуживается более 170 тыс. различных рейсов. Это третий по величине авиатранспортный комплекс в Российской Федерации. Пассажиропоток данного аэропорта свыше 10 млн пассажиров в год. Аэрогавань располагает двумя ВПП [5].
Именно Внуково со времени своего открытия обслуживает рейсы высших долж-
28
Рис. 1. Расположение аэропортов г. Москвы
ностных лиц нашей страны, а также всех глав иностранных государств и правительств, которые с визитом прибывают к нам.
Аэропорт Жуковский в далеком прошлом был организован для испытательных и исследовательских полетов для различных авиационных ОКБ, использовался ЦАГИ и ЛИИ, но с 2012 года с него были совершены грузовые и чартерные рейсы (пассажирские). И только в мае 2016 года было официальное открытие аэропорта Жуковский.
Считается, что данный авиационный комплекс имеет ВПП, по своей длине занимающую 3-е место в мире и 1-е место в Европе и России. Ее длина составляет 54 км. Этот новый развивающийся аэропорт после его реконструкции будет иметь пропускную способность до 12 млн пассажиров в год [5].
И последним гражданским аэропортом столицы является Остафьево, который был организован и функционирует с 1942 года, как это международный бизнес-аэропорт. Сейчас полеты из него происходят во все континенты мира. Он обслуживает первых лиц Газпрома, здесь нет постоянных авиарейсов. Основная сфера его деятельности — бизнес-авиация [5].
Все пять аэропортов окружены жилыми массивами, поэтому в задачу наших исследований входило измерение шумового режима в шести точках, около каждого из них, на расстоянии 12 км.
Шумовой режим был измерен цифровым шумомером «Victor 824» в дневное (12 ч) и ночное (12 ч) время.
Данный прибор предназначен для проверки степени громкости звука, то есть диапазоны его измерений составляют от 30 до 130 дБ с погрешностью ±1,5 дБ.
Результаты исследований
По данным ВОЗ известно, что от постоянного антропогенного шумового воздействия около 2,5 млрд человек в мире страдают от расстройств органов слуха, которые деградируют. Сейчас в мире 360 млн жителей живут с нарушением слуха, страдают глухотой, что составляет 5 % населения планеты. Каждый третий пожилой человек старше 65 лет страдает расстройствами органов слуха или от глухоты, то есть 165 млн горожан в действительности
не слышат. Причем, на женщин шумовое воздействие действует сильнее, чем на мужчин, и вызывает чаще неврастению.
Так, по данным Денисова В. В. [8], даже один лишний децибел нарушает производительность труда на 1 %, причем опасность потерять слух возрастает на 1,5 % и на 0,5 % вызывает изменения в центральной нервной системе и вегетативной нервной системе, а также в сердечно-сосудистой [4]. Профессор Е. Ц. Андреева-Галанина считает, что антропогенное шумовое воздействие оказывает существенное воздействие на структуры головного мозга, вызывая нарушения во всех системах и органах человека [7]. Посторонний шум приводит к нарушению зрения, вкусовых ощущений, а также к расстройству органов пищеварения и психическим заболеваниям. Под его воздействием уменьшается внимание, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации. Любая работа оказывается для человека при шумовом воздействии тяжелой, так как при ее выполнении в данных условиях энергозатраты организма выше. Шум является причиной возникновения ишемической болезни сердца и мозга, а также увеличивается риск развития язвы желудка [7, 8].
Шум самолетов ведет к увеличению различных психических расстройств, так в зонах рядом с аэропортами доказано увеличение числа мертворожденных детей, а также большое количество врожденных аномалий развития плода.
В Германии 5 млн человек постоянно или временно страдают от авиационного шума. Шум обладает кумулятивными свойствами, то есть накапливается организме с годами.
В таблице 1 даны источники транспортного шума, которые наиболее опасны для человека, в связи с возрастающим количеством различного транспорта.
Длительное постоянное шумовое воздействие становится причиной расстройства когнитивных способностей у детей, причиной хронической усталости, сонливости, повышения кровяного давления, раздражительности, агрессивности и повышенной вероятности стресса. Антропогенный шум нарушает сон, даже невысокие 35 дБ дозы вызывают прерывание сна, причем низкий и средний уровень шума ведет к изменению его глубины, даже если
О»
О
О -1
29
О
Рис. 2. Антропогенные источники инфразвука
Рис. 3. Антропогенные источники ультразвука
человек при этом не просыпается, что сказывается на эффективности его отдыха [3, 7].
Для человека самую большую опасность представляет инфразвук и ультразвук. Люди воспринимают звуковые колебания с частотой от 16 до 20 000 Гц, ниже 20 Гц — инфразвук, выше 20 000 Гц ультразвук [3]. На рисунках 2, 3 приведены источники звуковой опасности.
Аэропорты — это необходимая составляющая нашей жизни. Именно данное транспортное предприятие помогает людям совершать регулярные перевозки в короткое время в различные уголки страны и мира средствами воздушного транспорта, доставлять различные грузы и почту.
Но, как и другие виды транспорта, авиация имеет как плюсы, так и минусы, наносит вред окружающей природной среде и человеку.
Основными источниками шума на аэродромах являются непостоянные и постоянные шумы. К первой группе относятся взлетно-посадочные операции воздушных судов, операции их апробирования, а также движение многоместного автотранспорта и железнодорожного транспорта, обслуживающего пассажиров, грузы и самолеты. Ко второй группе относится работа различного инженерного оборудования, различные вентиляционные установки, трансформаторные подстанции, дизельные электростанции и другие многочисленные объекты.
Для населения, живущего вокруг аэропортов, наиболее неблагоприятная акустическая обстановка наблюдается при полетах воздушных судов на низких высотах. Антропогенный шум от самолетов с максимальным уровнем 75 дБ фиксируется на расстоянии более 10—30 км от аэропортов [3].
Практически все аэропорты города Москвы были построены недалеко от столицы в 1940—1970 годы прошлого столетия, когда еще не было многочисленной жилой застройки, да и огромного количества пассажиропотока и грузовых перевозок.
Так, например, в последнее время, несмотря на активно применяемые меры, от аэропорта Шереметьево в зону повышенного зашумления попали следующие районы Москвы: Митино, Куркино, Тушино, а также города, поселки и дачные товарищества Московской области — это Лобня, Химки и другие. От аэропорта Домодедово страдают жители районов Северный и Центральный, города, где высота пролетов менее 1000 м, но даже по-
Таблица 1
Источники шума и уровень его интенсивности (дБ)
Источник Уровень интенсивности звука, дБ Источник Уровень интенсивности звука, дБ
Автобус 80—95 Мотоцикл, мопед 86—108
Автомобиль (легковой) 82—88 Автомобиль (грузовой) 85—96
трамвай 75—96 Метро 83—89
Железнодорожный состав 89—100 Вертолет 106—118
Турбовинтовой самолет 105—115 Самолет (реактивный одно- 110—122
местный)
Поршневой самолет 100—110 Самолет (реактивный пасса- 130—136
жирский)
Транспортные самолеты 95—123 Кабина пассажирского само- 70—80
лета
30
100 90
80 -Н 70 60 50 40 30 20 10 0
"''//WWW
s*
.0
ж
ф-
я
□ Максимальное
шумовое воздействие
днем, ±1,5 дБ
■ Максимальное
шумовое воздействие
ночью, ±1,5 дБ
О»
о
о -1
с?
Рис. 4. Влияние антропогенного шума на жителей
леты свыше этого расстояния очень шумные [6].
От аэропорта Внуково шумовой дискомфорт испытывают жители районов Солнцево, Ново-Переделкина, Очаково, Яснево, также многочисленные жилые массивы Московской области, например, города Одинцово, Троицк, Московский и другие.
Аэропорт Жуковский был открыт не так давно и до настоящего времени там осуществлялось мало рейсов, по сравнению с другими аэропортами и даже с тем периодом, когда работал аэропорт Быково, местные жители ласково называют его «домашним, спокойным и тихим».
Аэропорт Остафьево — это международный бизнес-аэропорт федерального значения, с него л етают такие воздушные суда, как бизнес--джеты. Поэтому по шумовому режиму он близок к Жуковскому и не создает дискомфорта населению.
От антропогенного шума страдают не только жители, живущие близко от аэродромов или по трассам полетов, но и инженерно-авиационные специалисты и летный экипаж. Работа первых связана с непосредственным техническим обслуживанием авиационной техники. Летный состав также можно отнести к лицам шумовой профессии.
После взлета летательные средства издают антропогенный шум, превышающий 85 дБ при низком полете над землей до 800 м, при этом для полноценного взлета требуется приблизительно 10 км.
Авиатранспортные комплексы Москвы, такие как Шереметьево и Внуково, пользуются постоянными трассами при взлете и заходе на посадку. Однако в настоящее время интенсивная застройка около аэродромов способствует попаданию трасс в зону санитарного разрыва. Только более полумиллиона человек живут в районе аэропорта Шереметьево, а известно, что на расстоянии до 40 км еще фиксируется максимальный авиационный шум. После вступления в строй третьей взлетно-посадочной полосы произошла корректировка траектории взлетов, что привело к зашум-лению района Митино и Химки (новостройки).
Например, только от аэропорта Внуково более 170 населенных пунктов попадают в зону дискомфорта и еще 20 населенных пунктов частично ощущают его воздействие. Причем в зону высокого за-шумления попадают крупные города Московской области, такие как Одинцово, Троицк и др., а также районы Москвы: Солнцево, Ново-Переделкино, Очаково, Ясенево и т. д.
31
IK
О (Г)
Измерение антропогенного шума в разных районах Москвы и Московской области приведено на рисунке 4.
Так, в районе аэропорта Шереметьево наибольший шумовой дискомфорт испытывают жители Митино, Лобни, Химок (новостройки) — 88—89 дБ (днем) и 82— 83 дБ (ночью), несколько ниже 79—80 дБ (днем) и 84—86 дБ (ночью) в районах городов Зеленограда, Красногорска, а в Солнечногорске погрешность составила ±1,5 дБ.
В округе аэропорта Домодедово аналогичные максимальные показатели в микрорайонах Центральный и Северный.
Похожая ситуация наблюдается в районе аэропорта Внуково, также аналогичные максимальные показатели получены во Внуково, районах Ново-Переделкино и жилом районе «Солнцево Парк». В районах г. Одинцова значения были несколько меньше 60—65 дБ.
Из многочисленных литературных источников [1, 2, 4] известно, что основными причинами антропогенного авиационного шума служит возмущение газовых и воздушных потоков, которые создаются при работе авиационных двигателей, причем больше шума создают реактивные.
Результаты измерения шума в различных аэропортах и районах, прилегающих к ним, показали, что наиболее неблагоприятная акустическая обстановка в районе
аэропорта Шереметьево —■ Внуково —■ Домодедово.
Это связано с наибольшей загрузкой и большим количеством взлетно-посадочных полос, которые могут обеспечивать пропускную способность на уровне 110 взлетов-посадок и строительством жилых объектов вплотную со всех сторон, примыкающих к ним.
Заключение
Все аэропорты города стараются вводить ограничения на взлет и посадку в ночное время по уровню авиационного шума. Так, например, в аэропорте Внуково существует запрет с 23:00 до 6:00 (МСК) на эксплуатацию таких самолетов, как Ту-134, Ту-154Т, Ил-76. Исключение составляют полеты с целью оказания экстренной медицинской помощи и аварийно-спасательных работ.
В случае соблюдения рекомендаций по установлению зон ограничения жилой застройки в окрестностях аэропортов жителям застроек удалось бы избежать оказываемого шумового воздействия.
Анализируя материалы и собственные измерения, можно констатировать, что, к сожалению, несмотря на принимаемые меры Росавиацией, полностью устранить шум от российских и зарубежных аэропортов без ограничения д еятельности последних полностью невозможно.
Библиографический список
1. Всемирная организация здравоохранения. — URL: https://www.who.int/ru, дата обращения: 08.05.2024.
2. Документальный центр Всемирной организации здравоохраненияю. — URL: https:// whodc.mednet.ru/ru/component/mtree/new.html, дата обращения: 08.05.2024.
3. Миягашева В. А., Иншаков Д. Р. и др. Экологические проблемы в авиации и пути их решения // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. — 2016. — Т. 1. — № 12. — С. 808—810.
4. Сазонов Э. В., Сухорукова И. А. Оценка шумового загрязнения территорий поселений, находящихся в зоне влияния аэродромов // Вестник МГСУ. — 2012. — № 2. — С. 130—134.
5. Строим просто. — URL: https://stroimprosto-msk.ru/news/aeroporty-moskvy-ot-glavnyh-k-vspomo-gatelnym, дата обращения: 15.05.2024.
6. Сухорукова И. А. Установление зон ограничения жилой застройки на приаэродромных территориях // Вестник МГСУ. — 2012. — № 2. — С. 135—139.
7. Андреева-Галанина Е. Ц. и др. Шум и шумовая болезнь. — Л.: Медицина, 1972. — 303 с.
8. Экология города: учебное пособие / Под ред. проф. В. В. Денисова. — М.: ИКЦ «МарТ», 2008. — 832 с.
32
STUDY OF ANTHROPOGENIC NOISE IMPACT FROM MOSCOW AIRFIELDS
E. V. Nadezhkina, Dr. Habil. (Biology), professor, professor of the chair "Management of rocket-space systems operation", Moscow Aviation Institute, [email protected], Moscow, Russia,
P. F. Pronina, Ph. D. (Technical sciences), senior lecturer of the chair "Space Rocket Systems Operation Management", Moscow Aviation Institute, [email protected], Moscow, Russia,
A. V. Galeev, Ph. D. (Technical sciences), associate professor of the chair "Management of rocket-space systems operation", Moscow Aviation Institute, [email protected], Moscow, Russia,
N. V. Minin, Ph. D. (Technical sciences), associate Professor of the Department of "Management of rocket-space systems operation", Moscow Aviation Institute, [email protected], Moscow, Russia
References
1. Vsemirnaya organizaciya zdravooxraneniya [World Health Organization]. URL: https://www.who.int/ru, access data: 08.05.2024 [in Russian].
2. Dokumental'ny'j centr Vsemirnoj organizacii zdravooxraneniya [World Health Organization Documentary Center]. URL: https://whodc.mednet.ru/ru/component/mtree/new.html, access data: 08.05.2024 [in Russian].
3. Miyagasheva V. A., Inshakov D. R. i dr. E'kologicheskie problemy' v aviacii i puti ix resheniya [Environmental problems in aviation and ways to solve them]. Aktualnye problemy' aviacii i kosmonavtiki. 2016. T. 1. № 12. P. 808-810 [in Russian].
4. Sazonov E. V., Suxorukova I. A. Ocenka shumovogo zagryazneniya territorij poselenij, naxodyashhixsya v zone vliyaniya aerodromov [Assessment of noise pollution of the settlement territories located in the zone of influence of airfields]. Vestnik MGSU. 2012. № 2. P. 130-134 [in Russian].
5. Stroimprosto [Stroyimprosto]. URL: https://stroimprosto-msk.ru/news/aeroporty-moskvy-ot-glavnyh-k-vspomogatelnym, access data: 15.05.2024 [in Russian].
6. Suxorukova I. A. Ustanovlenie zon ogranicheniya zhiloj zastrojki na priaerodromnyx territoriyax [Establishment of zones of restriction of residential development on airfield territories]. Vestnik MGSU. 2012. № 2. P. 135-139 [in Russian].
7. E. Cz. Andreeva-Galanina i dr. Shum i shumovaya bolezn' [Noise and noise disease]. L.: Medicina, 1972. 303 p. [in Russian].
8. Ekologiya goroda: uchebnoeposobie [Ecology of the city: a textbook]. Pod red. prof. V. V. Denisova. M.: IKCz "MarT". 2008. 832 p. [in Russian].
33
