KURZUS: Környezetvédelem

MODUL: IX. Modul: Zaj-, rezgés- és sugárzásvédelem

24. lecke: Zajvédelem

|  | A környezeti zaj mindig is fontos probléma volt az emberiség számára, napjainkban pedig egyre inkább meghatározó szennyezése környezetünknek. Településeinket és országútjainkat éjjel-nappal személyautók, autóbuszok, tehergépjárművek lepik el, motorzaj és kipufogózaj szövi át életünket. A közlekedés okozta zajt fokozzák a repülőgépek és a vonatok is. Az ipar magas zajkibocsátású gépei, a szórakozóhelyek, a szellőztető, légkondicionáló berendezések mind-mind hozzájárulnak a zaj okozta terheléshez.
| Más szennyező anyagokhoz viszonyítva a környezeti zaj szabályozása nehézségekbe ütközött a zaj élettani hatásának nem kellő mértékű ismerete és a jól meghatározható kritériumok hiánya miatt. A zaj egészségügyi hatásai azonban kiterjedtek és hosszú távú következményekkel járnak. Emiatt a zajszennyezettség korlátozására és szabályozására irányuló gyakorlati intézkedések nélkülözhetetlenek.
| Cél: A lecke célja, hogy a hallgató elsajátítsa a zajosság értelmezésére használt fogalmakat, megismerje a zaj élettani hatásait és a környezeti zajok elleni védekezés fő módszereit annak érdekében, hogy későbbi szakterületén - mind az iparban, mind a közlekedésben - alkalmazni tudja azokat.
| Követelmények: Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
| megfogalmazni a zaj fogalmát, felsorolni a környezeti zajokat forrásaik szerint, felismerni a zajosság kifejezésére használt fogalmakat (hangnyomás, hangteljesítmény, hangintenzitás, hangnyomásszint, hangintenzitásszint), definiálni a hangnyomásszint fogalmát, megadni a hangnyomásszint mértékegységét, ábráról felismerni a pontszerű, vonalszerű és síkfelületű zajforrásokat, felsorolni a szabadtéri zajterjedést befolyásoló tényezőket, felírni a zajterjedés egyenletét zárt térre, felsorolni a halláskárosodások három formáját, megmagyarázni az aktív és a passzív védekezés közti különbségeket, példákat írni az aktív és passzív védekezési módokra, felsorolni a közlekedési zaj elleni védekezési módszereket, felsorolni és saját szavaival elmagyarázni a stratégiai zajtérkép részeit.
| Időszükséglet: A tananyag elsajátításához körülbelül 45 percre lesz szüksége.
| Kulcsfogalmak:
| zaj hangnyomás hangteljesítmény hangintezitás hangintenzitásszint hangnyomásszint stratégiai zajtérkép
| 1. A zajvédelem alapjai
| Jegyezze meg a környezeti zajok 4 fő csoportját, és gyűjtsön mindegyikre példákat saját környezetéből! Hasonlítsa össze a hangnyomás, a hangteljesítmény, a hangintenzitás, a hangnyomásszint és a hangintenzitásszint fogalmait, jellemzőit! Jegyezze meg a hangnyomásszint fogalmát és mértékegységét!
| A zaj- és rezgésvédelem a környezetvédelemnek korábban a legkevésbé hangsúlyozott része volt, pedig egyre súlyosabb probléma: a legelső zavaró hatás, amely az infrastruktúra és az ipar fejlődésével együtt jár. Az embereket elsősorban a közlekedési zaj zavarja. Különösen a nagyobb városokban és vonzáskörzetükben, elsősorban a csúcsidőszakokban jelentkezik ez a probléma. Ma már Európa népességének több mint 70%-a városlakó, mindannyiunk érdeke a zajcsökkentés, a zaj elleni védekezés.
| A zaj tulajdonképpen hang. A zajnak az a jellemzője, hogy mindig ember által létrehozott, sokféle forrásból összetevődő kellemetlen hang. Különböző magasságú és erősségű hangok keveréke, amit az ember kellemetlennek, zavarónak érez.
| A zaj speciális formája a környezeti zaj, az ember mindennapi életébe behatoló zaj, amely az életminőséget csökkenti pszichológiai, egészségügyi hatások révén.
| A környezeti zaj fajtái a források szerint a következők lehetnek:
| közlekedési zaj: közúti, vasúti, légi; ipari üzemből eredő, gépészeti zaj: termelő, szolgáltató tevékenységek, telephelyek, gépek, berendezések, építkezések, ill. az ezekhez kapcsolódó járműhasználat zaja; áramlási zaj: szellőző- és elszívó berendezések, kompresszorok, hűtőberendezések stb. zaja; szabadidős zajforrások ("diszkózaj"): szórakozóhelyek, vendéglátóhelyek, kulturális események, verseny- és hobbisportok stb. zaja.
| A zaj érzékelése eléggé szubjektív. Van, akit a város zaja sem zavar olyan mértékben, mint egy másik embert akár a szomszédból áthallatszó beszéd. Ez a szubjektivitás megnehezíti a zajvédelem tervezését is. Meg kell keresni azokat az érzékelhető jellemzőket, szubjektív hatásokat, amelyek mérhető, objektív fizikai adatokkal összekapcsolhatók. Csak úgy mondhatjuk valamire, hogy hangos, ha tudjuk, mit jelent a hangosság, mivel jellemezhető, mivel mérhető.
| A hangnyomás, hangteljesítmény és a hangintenzitás azok a fogalmak, amelyek segítségével a zajosság általában értelmezhető. A hangnyomás a levegőben terjedő longitudinális hullámok keltette sűrűsödések és ritkulások miatti nyomásingadozás értéke. A hangteljesítmény a hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átáramló energia. A hangintenzitás a zajforrást körülvevő közeg egységnyi felületén egységnyi idő alatt átáramló energiát jelenti. A hangforrástól távolodva a hangintenzitás csökken. Az intenzitás mértékét a fülünk érzékeli a hallásküszöb (I0=10-12 W/m2) és a fájdalomküszöb (Imax= 10 W/m2) határai között.
| A mindennapi életben előforduló - hallható hangot kibocsátó - zajforrások teljesítménye 15 nagyságrend széles tartományban mozog. A fülünk a hangintenzitás változására nem egyenletesen érzékeny, hanem logaritmikusan. Ezért a hang erősségének jellemzésére a hallásküszöbhöz viszonyított intenzitás vagy a hangnyomás logaritmusát, az intenzitás- vagy hangnyomásszintet (mértékegysége: decibel [dB]) használjuk (1. ábra). A hangintenzitásszint és a hangnyomásszint a hangtér egy adott pontjában mérhető mennyiségek, a zaj által okozott terhelést mérik, tehát immissziós jellemzők. A gyakorlatban inkább a hangnyomásszint használatos. Az emberi fül a különböző frekvenciákon nem egyformán érzékeny. Emiatt olyan mérési módszert alkalmaznak a zajesemények minősítésére, amely az emberi fül érzékenységének frekvenciafüggését figyelembe veszi. A legtöbb hangszintmérő tartalmaz olyan egységet, melynek segítségével nem a hangnyomásszintet, hanem annak egy olyan korrigált változatát (az ún. súlyozott hangszintet) méri, amely figyelembe veszi az emberi fül frekvenciafüggő érzékenységét. A leggyakrabban használt korrekció az ún. A-súlyozás, amely esetben a hangnyomásszint mértékegységét dBA-val jelölik.
| Tanulmányozza az 1. ábrán a hangnyomás és a hangnyomásszint közti különbséget, valamint az egyes környezeti zajok hangosságát!
Különféle környezeti zajok hangnyomása és hangnyomásszintje
1. ábra
| 2. Zajterjedés
| A 2., 3. és 4. ábra tanulmányozásával értelmezze a pontszerű, vonalszerű és síkfelületű zajforrások sugárzását!
| A zajforrások pontszerűek, vonalszerűek és síkfelületűek lehetnek. A pontszerű zajforrás minden irányban egyenletes intenzitással sugároz (2. ábra). A vonalszerű zajforrás egy "végtelen" hosszú, a sugarát periodikusan változtató hengerrel modellezhető, a hullám-frontok koncentrikus hengerfelületeken helyezkednek el (3. ábra). A síkfelületű zajforrás esetén a hullámfelületek a sugárzóval párhuzamosak (4. ábra).
Pontszerű zajforrás
2. ábra
Vonalszerű zajforrás
3. ábra
Síkfelületű zajforrás
4. ábra
| Gyűjtse ki a szabadtéri hangterjedést befolyásoló tényezőket, és jegyezze meg azokat! Értelmezze és jegyezze meg a zárt térre felírt zajterjedés egyenletét!
| A szabadtéri zaj a zajforrás típusától függően gömb- (fél-, negyed-, nyolcadgömb), henger- (félhenger- stb.) vagy síkfelületű hullámfrontokkal terjed. A szabadtéri zajterjedést befolyásoló tényezők:
| a levegő csillapító hatása, domborzat, növényzet, árnyékolás (pl. épületek, falak), meteorológiai tényezők (hőmérsékleti változások, légmozgás).
| Zárt térben a tér bármely pontjában a hangnyomásszintet a zajforrás által kibocsátott és a határoló felületekről visszavert hullámok együttesen határozzák meg. A határoló felület (a továbbiakban: fal) a beeső Ib intenzitású hangot részben elnyeli (Ie), részben visszaveri (Iv), részben pedig átereszti (Ia), azaz a hanghullám a fal másik oldalán kilép.
| Ib = Ie + Iv + Ia
| A fenti tényezők értéke függ a fal anyagától, a beesési szögtől és a frekvenciától.
| A hang/zajforrások és a zajterjedés ismerete a zajvédelem kiinduló pontja. A zajterhelést ez az "aktív" oldal adja. Az ember a hallása révén passzív elviselő.
| 3. A zaj élettani hatásai
| Jegyezze meg a halláskárosodások 3 fajtáját! Gyűjtse ki a zaj fiziológiai és pszichikai hatásait!
| Rendszeresen hosszabb idejű zajban tartózkodás csökkenti a hallás képességét, különösen a hallásküszöb értékét rontja. A hallásküszöb eltolódásával szoktuk jellemezni a halláskárosodás mértékét. Három formáját különböztetjük meg:
| Időszakos hallásvesztés (halláscsökkenés): Terhelés után 2 perccel mérik, mivel ekkor még nem indul meg a hallásképesség visszaállása. 100 dB 4 óra ideig még nem okoz maradandó károsodást, ha utána 20 órában 65 dB alatti hatás éri a fület. Tartós hallásvesztésről beszélünk, ha a hallásvesztés a terhelés megszűnte után 16-40 óra alatt áll vissza az eredeti szintre. Maradandó a hallásvesztés (halláskárosodás), ha 40 órán túl sem áll vissza az eredeti hallásképesség. Maradandó halláskárosodást okozhat a tartósan ható 85 dB feletti zajszint (elsősorban foglalkozási ártalom).
| A fülzúgás a halláskárosodás másik formája, általában átmeneti (maradandó fülzúgás rendszerint halláscsökkenéssel együtt jelentkezik).
| A zaj fiziológiai/pszichológiai hatásai annak erősségétől függnek:
| 30-65 dB közötti zaj: zavarja az alvást, ingerlékenységet, fáradtságot okoz; 55 dB fölött zavarja a nagy koncentrációt igénylő szellemi tevékenységet. 65-85 dB közötti zaj: minden fajta szellemi tevékenység végzését zavarja; a vegetatív idegrendszeren keresztül befolyásolja az egyes szervek működését (pl. növekszik a szervezet oxigénfogyasztása, emelkedik a vércukorszint). 85 dB fölött: bármilyen tevékenység végzését zavarja.
| Az emberek zajérzékenysége különböző, befolyásolja a kor, a fizikai állapot, a pillanatnyi idegállapot, a zaj forrásához való viszony. Zajos munkahelyeken, iskolákban, kórházakban, háztartásokban csökken a teljesítőképesség, lelassul a tevékenység, nő a figyelmetlenség és a feszültség, romlik a koncentráció, az emberek agresszívebbé válhatnak (amelyek további társadalmi és egészségügyi problémákat okoznak).
| 4. A környezeti zaj elleni védekezés lehetőségei
| Értelmezze a passzív és az aktív védekezési módok közti alapvető különbségeket! Gyűjtse ki a környezeti zaj elleni védekezés aktív és passzív lehetőségeit! Keressen rájuk példákat szakterületéről és mindennapi életéből! Jegyezze meg a közlekedési zajok elleni védekezési módokat! Keressen példát rájuk mindennapi tapasztalataiból!
| A környezeti zaj elleni védekezés során az aktív védekezés lenne a legértékesebb és leghatásosabb, de nem mindig megoldható. Ez azt jelenti, hogy a zajcsökkentést, emisszió csökkentést a zajforrásnál érjük el, a kisugárzott zajteljesítményt csökkentjük: pl. gépek, épületek, járművek zajcsökkentett kivitelben történő tervezése, a zajforrás kiiktatása (a leghangosabb gépet kell kiiktatni, több kisebb hangforrás megszüntetése csekély eredménnyel jár), a gépjárműforgalom kitiltása, a berendezés vagy a technológia módosítása.
| A passzív védekezés történhet a transzmisszió csökkentésével, vagyis az átviteli úton: pl. zajforrás szigetelése (zajcsökkentő tokok, rezgéscsökkentő gépalapok) (5. ábra), zajárnyékoló falak, erdősáv, hangelnyelő anyagokból (likacsos, szálas anyagok) falborítás (hang visszaverődése és a hangérzet csökken), hangtompítás rezonáló testek segítségével (a hangenergia jelentős része ezen rezgésbe jövő testek rezgésének fenntartására fordítódik) (6. ábra).
Zajos gép hang- és rezgésszigetelése
5. ábra
Zajcsökkentés rezonáló testek segítségével
6. ábra
| A passzív védekezés másik lehetséges módja az immisszió csökkentés a vevőnél. A vevőt érő zajterhelés kiküszöbölése pl. zajvédő sisakkal, füldugóval történhet.
| A zaj ellen adminisztratív eszközökkel is védekezhetünk:
| Zaj elleni védelem szempontjából fokozottan védett területek kijelölése. Csendes övezetek kijelölése (kórház, szanatórium, oktatási, kulturális létesítmények). Zajgátló védőterületek kijelölése. Önkormányzati rendeletekben helyi zajvédelmi szabályok megalkotása. Társasházak házirendje. Forgalomszervezési intézkedések (teherforgalom korlátozása, tiltása, sebességkorlátozás, utcák egyirányúsítása stb.).
| A környezet zajosságát legnagyobb mértékben a közlekedés okozza. Az ellene való védekezési módszereket az alábbiak lehetnek:
| Járművek hangszigetelése. Hangelnyelő útburkolat kialakítása (porózus aszfalt). Forgalom korlátozása. Sebességkorlátozás. Zajárnyékoló létesítmények építése (zajárnyékoló falak) (1. kép). Meglevő épületek hangszigetelése. Új utak/épületek tervezésekor zajvédelmi szempontok figyelembe vétele. Forgalom elterelése a sűrűn lakott városrészekből más útvonalakra. Nehézgépjárművek közlekedésének korlátozása. Komplex intézkedések a tömegközlekedés fejlesztésére és részarányának növelésére a városi közlekedésben.
Zajárnyékoló fal egy autóút mentén
1. kép
| 5. Stratégiai zajtérképek
| Jegyezze meg a stratégiai zajtérkép részeit! Az egyes részek értelmezéséhez tanulmányozza a 7., 8., 9., 10., 11. ábrákat!
| A települési környezet védelmén belül egyre nagyobb hangsúlyt kap a zaj elleni védelem. Az európai uniós elvárások kimondják, hogy:
| Senki ne legyen az egészségét vagy életminőségét veszélyeztető zajnak kitéve. A lakosság zajterhelése sehol se haladja meg a 65 dBA-t, és a zaj a 85 dBA-t ez időszakban egyszer se lépje túl. Az éjszakai 55-65 dBA-s zajban élő lakosság helyzete ne romoljon tovább. Az 55 dBA-s határ alatti zajjal terhelt lakosság terhelése ne emelkedjen e határ fölé.
| A környezeti zajterhelés nagyságának bemutatása érdekében meghatározott elvek szerint, meghatározott időszakonként felméréseket kell végezni, és az eredményekről adott rendszer szerint, meghatározott időszakonként az EU-nak be kell számolni. A tagállamok közös módszere szerint minden 100 ezernél nagyobb lakosú településnek stratégiai zajtérképet kell készítenie.
| A különféle zajforrásokból eredő zajnak való kitettség átfogó értékelését a stratégiai zajtérkép segítségével végezhetjük el, amely a meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok bemutatásának módja. Csak a jelentősebb zajforrásokat veszi figyelembe, és éves forgalomra/működésre készül. A zajtérképek számítógépes szoftverekkel készülnek. A stratégiai zajtérképet legalább 5 évenként felül kell vizsgálni, és a lakosság számára elérhetővé kell tenni (internetes hozzáférés). A stratégiai zajtérkép részei az alábbiak:
| Zajterhelési térkép: a vizsgált területen az egyes zajforrások (közút, vasút, üzemi létesítmények, légi közlekedés) által külön-külön okozott zajterhelés bemutatása egész napra (Lden) és éjszakára (Léjjel) (immissziós zajterhelési térkép) (7., 8. ábra). Zajérzékenységi térkép: a különböző funkciójú, zaj elleni védelmet igénylő, zajérzékeny területek akusztikai igényeinek, követelményeinek ábrázolása. Konfliktustérkép: a vizsgált terület különböző környezeti zajforrásai (közúti, vasúti közlekedés, repülőtér, ipar) által okozott zajterhelésnek és az adott területre vonatkozó zajszint küszöbértékeknek a különbségét mutatja be zajszint-övezetekkel, illetve zajszint-görbékkel (9. ábra). Érintettség meghatározása: az adott területen hány lakos van kitéve egy adott zajszintnek (10., 11. ábra). Zajcsökkentési terv: a zaj csökkentése vagy a zaj további növekedésének elkerülése érdekében tervezett műszaki és szervezési intézkedéseket tartalmazza.
Budapest közúti közlekedésből származó egész napos zajterhelése
7. ábra
Budapest közúti közlekedésből származó éjszakai zajterhelése
8. ábra
Konfliktustérkép
9. ábra
Lakossági érintettség (%) Budapest területére, teljes nappali terhelés
10. ábra
Lakossági érintettség (%) Budapest területére, éjszakai terhelés
11. ábra

|  | Önellenőrző kérdések
| 1. Írja le a zaj fogalmát!
| 2. Sorolja fel a környezeti zajok fő típusait, forrásaik szerint!
| A környezeti zaj fajtái a források szerint a következők lehetnek:
| 3. Döntse el, hogy melyik a helyes definíciója az alábbi fogalmaknak!
| hangnyomás:
| A levegőben terjedő longitudinális hullámok keltette sűrűsödések és ritkulások miatti nyomásingadozás értéke.
| A levegőben terjedő transzverzális hullámok keltette sűrűsödések és ritkulások miatti nyomásingadozás értéke.
| hangteljesítmény:
| A hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átáramló energia.
| A hangforrás által kibocsátott energia.
| hangintenzitás:
| A zajforrást körülvevő közeg egységnyi felületén egységnyi idő alatt átáramló energia.
| A zajforrást körülvevő közegen egységnyi idő alatt átáramló energia.
| hangnyomásszint:
| A hallásküszöbhöz viszonyított hangnyomás logaritmusa.
| A fájdalomküszöbhöz viszonyított hangnyomás logaritmusa.
| hangintenzitás szint:
| A hallásküszöbhöz viszonyított hangintenzitás logaritmusa.
| A fájdalomküszöbhöz viszonyított hangintenzitás logaritmusa.
| 4. Írja le a hangnyomásszint fogalmát!
| 5. Adja meg a hangnyomásszint mértékegységét!
| 6. Melyik ábrához tartoznak a különféle zajforrások? P: pontszerű zajforrás S: síkfelületű zajforrás V: vonalszerű zajforrás
| 7. Sorolja fel a szabadtéri zajterjedést befolyásoló tényezőket!
| 8. Írja fel a zajterjedés egyenletét zárt térre!
| 9. Sorolja fel a halláskárosodások három formáját!
| 10. Mutassa be a zaj elleni aktív és a passzív védekezés közti különbséget!
| 11. Soroljon fel példákat a zaj elleni aktív és passzív védekezési módokra!
| 12. Sorolja fel a közlekedési zaj elleni védekezési módszereket!
| 13. Melyek a stratégiai zajtérkép részei, mit tartalmaznak?