удк 504.05 оценка вклада источников шума предприятия и

ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
УДК 504.05
ОЦЕНКА ВКЛАДА ИСТОЧНИКОВ ШУМА ПРЕДПРИЯТИЯ И АВТОМАГИСТРАЛИ
ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ДЕЙСТВИИ В ШУМОВОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
Полищук В. С., к. т.н., доц.
Кременчугский государственный политехнический университет
имени Михаила Остроградского
39614, г. Кременчуг, ул. Первомайская, 20
E-mail: [email protected]
Полищук Д. В., к. т. н., доц., Котенко Е. О.
Кременчугский университет экономики, информационных технологий и управления
39600, г. Кременчуг, ул. Пролетарская, 24/37
E-mail: [email protected]
Приведені результати розрахунків, побудови і аналізу шумових полів, що створюються джерелами шуму підприємства і автомагістралі на прилеглих до них селітебних територіях.
Ключові слова: осьовий вентилятор, відцентровий вентилятор, рівень шуму, глушник.
The results of calculations, construction and analysis of the fields of noises, which are created the sources of noise
of enterprise and motorway on adjoining to them city territories, are resulted.
Keywords: axial ventilator, radial-flaw-fan, sound-level, muffler.
По этой причине расчёт долевого вклада источВведение. Шумовое загрязнение окружающей
ников шума предприятий и автомагистралей при их
среды в городах Украины достигло такого уровня,
совместном действии в определённым районе горочто оно уже не может считаться локальным, каким
да представляет значительный интерес с точки зребыло ещё совсем недавно. Волна автомобилизации
ния выявления приоритетных источников и разразаполнила дороги городов, совершенно не рассчиботки мероприятий с целью улучшения экологичетанные на такое большое количество транспорта.
ской обстановки.
Как по выбросам химических веществ, так и по
Анализ предыдущих исследований. Расчёту
шумовому воздействию на окружающую среду авшумовых полей, создаваемых автотранспортом на
тотранспорт стал приоритетным источником.
прилегающих к автомагистралям территориях, поАвтомобиль выделяет более 1200 вредных весвящено ряд работ [12,13]. При этом автомобили
ществ, из которых расшифровано лишь 200 [1]. При
рассматриваются как точечные источники шума,
сжигании 1 кг бензина с выхлопными газами выдеучитывая то, что приоритетными являются система
ляется 0,4 кг окислов углерода, 0,036 кг углеводовыхлопа (глушитель) и двигатель, имеющие неродов, 0,003 кг сажи, а при сжигании 1 кг дизельнобольшие размеры. В расчётах учитывается диаго топлива – 0,02 кг окислов азота, 0,008 кг серниграмма направленности шума.
стого ангидрида и 0,01 кг сажи [2].
Затуханием звука на малых расстояниях обычНаибольшие уровни шума отмечаются на автоно пренебрегают. Программы расчёта шумовых
магистралях городов и могут достигать 90-95 дБА и
полей на ПЭВМ позволяют учитывать уровень
выше [3]. Фактически автомагистрали презвукового давления источника, его расположение
вратились в линейные источники выбросов химина местности и получать изолинии суммарных
ческих веществ и шума, который усиливает вредуровней шума.
ное действие транспортных газов в 2,5-3 раза [4].
Используя карту города с помощью нашей проИзучению вредного действия шума на организм
граммы можно построить ситуационные шумовые
человека посвящено большое количество работ.
поля, возникающие на исследуемой территории при
Кратко упомянем лишь поражение слуха, ценодновременном действии шумовых источников
тральной нервной, иммунной, сердечно-сосудистой
автомагистралей и предприятий, если такие источсистем, сокращение человеческой жизни, нарушеники можно считать точечными [15].
ние сна, уменьшение стоимости недвижимости,
Цель работы. Провести оценку долевого вклада
вредное информационное воздействие и др. [5-10].
источников шума предприятия, находящегося в
Шум автомагистралей часто накладывается на
черте г. Кременчуга, и автомагистрали в шумовое
шум оборудования предприятий, находящихся в
загрязнение прилегающих к ним территорий с исчерте города и не имеющих необходимых санитарпользованием программ расчёта ситуационных
но-защитных зон. Так, например, площадь предшумовых полей.
приятий г. Кременчуг составляет 2368 га, из них
2000 га находятся в черте города [11].
Вісник КДПУ імені Михайла Остроградського. Випуск 2/2008 (49). Частина 2
133
ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
Материал и результаты исследований. В качестве исследуемого предприятия было выбрано
ЗАО «Кременчугская кондитерская фабрика» (ЗАО
«ККФ»), находящееся в центре города Кременчуга
между ул. Октябрьская и Цюрупы. Основными источниками шума ЗАО «ККФ» являются осевые и
центробежные вентиляторы, находящиеся на крыше цеха № 2. По условиям задачи эти источники
могут быть рассмотрены как точечные. Они сгруппированы на небольшой площади напротив дома №
35 по ул. Цюрупы, которая примыкает в ул. 60 лет
Октября, являющейся главной автомагистралью
города.
Санитарные нормы допустимого шума в помещениях жилых домов и на территории жилой застройки устанавливают допустимые уровни звукового давления максимальных и эквивалентных
уровней шума. Для территорий вблизи жилых домов в дневное время (с 8 до 22 часов) эквивалентный уровень не должен превышать 55 дБА, а максимальный – 70 дБА. В ночное время (с 22 до 8
часов) эти уровни не должны превышать соответственно 45 и 60 дБА. Уровни шума, создаваемые
различными транспортными средствами и используемые в расчётах, приведены в таблице 1 [12].
Таблица 1 – Уровни шума, создаваемые различными транспортными средствами.
Уровень звукового давления при разных режимах работы двигателя, дБ (А)
№
Наименование транспортно- Наибольшая часп/п
го средства
тота звука, Гц
Средние обоВысокие
Холостой ход
роты
обороты
1
Автомобиль ГАЗ-5327
330
76
93
108
2
Автомобиль ЗИЛ-130
330
76
84
104
3
Автомобиль “КАМАЗ”
330
76
86
92
4
Автомобиль “КРАЗ-256”
330
70
80
90
5
Автобус “ЛАЗ”
330
76
83
92
6
Автомобиль “Таврия”
330-360
72
80
84
7
Мопед “Карпаты”
70
80
87
92
8
Мопед “Судзуки”
90
70
75
90
Перекрёсток улиц Цюрупы и 60 лет Октября находятся между двумя светофорами (остановки ОАО
«Дормаш» и дом культуры ОАО «Дормаш»). После
прохождения этих светофоров транспортный поток
разгоняется на дистанции 100-150 м. Наибольший
уровень шума автомобили создают именно при
разгоне. Следует отметить, что легковые автомобили также могут создавать значительный уровень
шума при движении с большой скоростью, т. к.
прирост скорости на каждые 10 км/час создаёт прирост уровня шума на 3 дБ. Большие скорости легковых автомобилей наблюдаются именно в ночное
время, когда дороги становятся более свободными
от транспорта.
Для построения шумовых полей на территориях, примыкающих к ЗАО «ККФ», на электронной
карте города Кременчуга был выделен микрорайон,
включающий часть ул. Цюрупы и ул. 60 лет Октября. Часть территории этого микрорайона, занимаемая ЗАО «ККФ», оконтурена пунктирной линией.
На всех картах шаг изолиний - 5 дБ.
На рис. 1 показаны изолинии уровней ситуационного шумового поля, создаваемого 10 автомобилями, движущимися по ул. 60 лет Октября. С учётом данных таблицы № 1 приняты следующие
уровни шума: источник № 1 – 92 дБ; № 2 – 85 дБ;
№ 3 – 80 дБ; № 4 – 90 дБ; № 5 – 92 дБ; № 6 – 95 дБ;
№ 7 – 80 дБ; № 8 – 85 дБ; № 9 – 80 дБ; № 10 – 85
дБ.
Рисунок 1 – Ситуационная шумовая карта микрорайона при проезде по ул. 60 лет Октября 10 автомобилей
Из рис. 1 видно, что уровень шума, создаваемый
автомобилями, движущимися по ул. 60 лет Октября части дома № 35 по ул. Цюрупы равен 66 дБ, а у
дальней – 63 дБ. У более удаленного дома № 33 по
ул. Цюрупы уровень шума равен 58 дБ и меньше.
Из расчетов видно, что если указанная интенсивность движения транспорта по ул. 60 лет Октября сохраняется целый день (что наблюдается практически), уровень шума у дома № 35 по ул. Цюрупы превышает санитарные нормы по эквивалент-
Вісник КДПУ імені Михайла Остроградського. Випуск 2/2008 (49). Частина 2
134
ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
ному шуму на 8 – 11 дБ и остаётся в норме по максимальному шуму.
На рис. 2 представлены изолинии ситуационного шумового поля, создаваемого 3-мя автомобилями, движущимися по ул. 60 лет Октября в ночное
время. В расчётах приняты следующие уровни шума: источник № 1 – 80 дБ; № 2 – 75дБ; № 3 – 80 дБ.
Рисунок 2 – Ситуационная шумовая карта микрорайона при проезде по ул. 60 лет Октября
3 автомобилей
Из рис. 2 видно, что дальняя от дороги часть
дома № 35 по ул. Цюрупы находится в шумовом
поле с уровнями 44 дБ, т. е. по эквивалентному
уровню не наблюдается превышение санитарных
норм.
Рисунок 3 – Ситуационная шумовая карта микрорайона при работе одного центробежного
вентилятора
На рис. 3 представлены изолинии ситуационного шумового поля, создаваемого одним центробежным вентилятором № 2, находящимся на крыше
цеха № 2 и создающего уровень шума (у источни-
ка) – 85 дБ. В расчётах не учитывался вклад транспорта. Из рис. 3 видно, что вентилятор создаёт у
дома уровень шума 60 дБ, что неприемлемо для
ночного времени.
На рис. 4 показаны изолинии ситуационного
шумового поля, создаваемого тем же вентилятором
после проведения шумоизоляции, когда его уровень шума снижен до 60 дБ.
Рисунок 4 – Ситуационная шумовая карта микрорайона при работе одного центробежного вентилятора (после проведённой шумоизоляции)
Из рис. 4 видно, что вблизи дома № 35 (ул. Цюрупы) уровень шума равен 35 дБ. На крыше цеха №
2 находится несколько источников шума (центробежный вентилятор, осевые вентиляторы холодильных установок). После проведения звукоизоляции уровень их шума снижен до 60–70 дБ.
Рисунок 5 – Ситуационная шумовая карта
микрорайона при работе 4 вентиляторов
Вісник КДПУ імені Михайла Остроградського. Випуск 2/2008 (49). Частина 2
135
ЕКОЛОГІЧНА БЕЗПЕКА
На рис. 5 показаны изолинии ситуационного шумового поля, создаваемого этими источниками. В
расчётах приняты следующие уровни шума: источник
№ 1 – 60 дБ; № 2 – 70 дБ; № 3 – 70 дБ; № 4 – 70 дБ.
Из рис. 5 видно, что на территории у дома № 35
(ул. Цюрупы) уровень шума равен 45 дБ, т. е. у
ближней к источникам шума вентиляторов цеха №
2 части дома не наблюдается превышение уровня
шума по нормативам ночного времени. Сравнивая
уровни шума от автотранспорта и вентиляторов на
рис. 2, 5 можно сделать вывод, что их вклад в создание шумовой обстановки в исследуемом микрорайоне примерно одинаков.
На рис. 6 изображены изолинии уровней шума,
создаваемого в ночное время источниками автомагистрали и вентиляторами цеха № 2.
Рисунок 6 – Ситуационная шумовая карта микрорайона при работе 4 вентиляторов с учётом шума
автомагистрали
Из рис. 6 видно, что при совместном действии
рассмотренных источников на исследуемой территории уровень шума повышается до 52 дБ, что выше нормы. Расчёты ситуационных шумовых полей
показывают, что на создание шума у ближней к ул.
60 лет Октября части дома № 35 по ул. Цюрупы
больше влияет автотранспорт; в конце дома вклад
транспорта и оборудования (вентиляторов) цеха №
2 ЗАО «ККФ» одинаков, а далее по ул. Цюрупы
вклад транспорта уменьшается. Для дальнейшего
улучшения экологической обстановки в этом районе необходимо улучшение шумовых показателей
как вентиляторов, так и транспортных средств.
Выводы. Используя программу расчёта ситуационных шумовых полей и электронную карту г.
Кременчуга на примере ЗАО «ККФ» показана возможность оценки долевого вклада транспорта автомагистрали и вентиляторов предприятия в шумовое загрязнение примыкающих к ним селитебных
территорий.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гутаревич Ю. Ф. Запобігання забруднення повітря сажею. – Київ.: «Урожай», 1982. – 63 с.
2. Шило В. В. Автомобиль глазами эколога.
- Х.: Торнадо, 2002. – 159 с.
3. Микитин Д. П., Новиков Н. В. Окружающая середа и человек. – М.: Высшая школа.,
1986. - 415 с.
4. Штеренгарц Т. Я. Гигиена труда и профзаболевания. – 1984. - № 5 – с. 40-042.
5. Брилов С. А., Грабчак Л. Г., Комащенко
В. И. и др. Охрана окружающей среды. – М.:
Высшая школа, 1985. – 272 с.
6. Дідковський В. С., Акименко В. ЯЯ, Запорожець О. І., Савін В. Г., Токарев В. І. Основи акустичної екології. – Кіровоград.: Поліграфовидавничий центр ТОВ «Імекс ЛТД», 2001. – 520 с.
7. Тихоплав В. Ю., Тихоплав Т. С. Гармонія
хаоса. – Санкт-Петербург.: ТД «Весь», 2003 – 340 с.
8. Шандала М. Г., Звиняцковський Я.
И.Окружающая среда и здоровье населения, -К.:
Здоровье,1988. – 152 с.
9. Никитин Д. П., Новиков Ю. В. Окружающая среда и человек. – М.: Высшая школа,
1986. – 415 с.
10. Вінарська О. І. Гігієнічна оцінка імунотоксикологічної дії антропогенних забруднень. Збірник тез доповідей науково-практичної конференції. Український науковий гігієнічний центр
МОЗ Україна. - Вип. 2. – К.1., - 1999 – С. 96-97.
11. Газета «Кременчуцький телеграф», 2007.
- № 29, 19 липня.
12. Поліщук Д. В. Розробка засобів і способів
підвищення рівня екологічної безпеки при дії
шкідливих фізичних полів техногенного походження.: Дис. канд.. техн.. наук. 504.05. – Львів.,
2005. – 152 с.
13. Акименко В. Я., Семітко П. В., Андрійчук Л. О. Обчислення акустичних характеристик
транспортних потоків. Збірник тез доповідей науково-практичної конференції українського науково-гігієнічного центру. – Вип., 3. – К., - 2000. С.
108 – 109.
14. Шмандий В. М., Полищук В. С., Полищук Д. В., Луговая О. В., Сисюк Г. Ю., Романенко
В. А. Расчёт и построение ситуационных шумовых полей, создаваемых автотранспортом. // Вісник Кременчуцького державного політехнічного
університету. Вип. 1. – Кременчук, 2006. – С. 86
– 90.
15. Исследование шумового загрязнения г.
Кременчуга с построением электронной шумовой
карты.: Отчёт о НИС (заключит.), - Кременчуг,
2004, № ГРО104U909508. – 53 с.
Стаття надійшла 31.05.2008 р.
Рекомендовано до друку к.т.н., доц.
Бахерєвим В.С.
Вісник КДПУ імені Михайла Остроградського. Випуск 2/2008 (49). Частина 2
136