Környezeti mintavételezés III Gamma-dózisintenzitás mérések, Zajmérések és Elektroszmog mérések
Mérést végezték: Rutterschmid Dóra, Csizmadia Dorottya, Korányi Erika Környezettudomány MSc-E csoport Mérés ideje:2015.03.13. 0
Tartalomjegyzék Gamma-dózisintenzitás mérések (Csizmadia Dorottya) ............................................................ 2 1.Bevezetés ............................................................................................................................. 2 1.1.Gammasugárzás ........................................................................................................... 2 1.2.Jogi szabályozás, alapfogalmak: .................................................................................. 2 2.Mintavételezés helyszíne, mintavételi pontok elhelyezkedése ............................................... 3 3.Mintavételezési módszerek, mérések ...................................................................................... 3 3.1. Mérés: két műszer gamma-dózisteljesítmény értékeinek összehasonlítása .................... 4 3.2. Mérés: : 10 építőanyag dózisteljesítményének összehasonlítása .................................... 4 4.Értékelés, konklúzió ................................................................................................................ 5 Környezeti zajmérés (Korányi Erika)......................................................................................... 6 1.Mérések elméleti háttere: .................................................................................................... 6 1.1.A hang: ......................................................................................................................... 6 1.2.Környezeti zaj: ............................................................................................................. 6 2. A terület bejárása: ............................................................................................................... 7 2.1. Mintavételi helyszínek: ............................................................................................... 7 3. Mérési módszer leírása: ...................................................................................................... 7 3.1. Méréseinkhez szükséges paraméterek beállításai: ...................................................... 8 3.2. A mérőműszer működésének elve:.............................................................................. 8 4. Mérési eredmények és bizonytalanságaik bemutatása: ...................................................... 8 5. Összehasonlítás szabvánnyal, erre vonatkozó határértékekkel: ......................................... 9 6. Konklúzió: ........................................................................................................................ 10 Elektroszmog mérése (Rutterschmid Dóra) ............................................................................. 10 1.Mérés: ................................................................................................................................ 11 2.Készülék: ........................................................................................................................... 12 2.1.Működési elve: ........................................................................................................... 12 3.Eredményeket összefoglaló táblázat: ................................................................................ 12 4.Hibaszámítás: .................................................................................................................... 13 5.Határértékek: ..................................................................................................................... 13 6.Konklúzió: ......................................................................................................................... 13 Mellékletek: .............................................................................................................................. 14 1.Gamma-dózisintenzitás mérések ....................................................................................... 14 2.Zajmérések: ....................................................................................................................... 15
1
Gamma-dózisintenzitás mérések (Csizmadia Dorottya) 1.Bevezetés 1.1.Gammasugárzás a természetes radioelemek bomlási sorozatában keletkezik, amikor az instabil atommag fölös energiájától elektromágneses sugárzás formájában szabadul meg. A leggyakoribb gamma-sugárzó izotópok: 238U>>214Pb, 214Bi; 232Th >>208Tl, 40K.A gammasugárzás intenzitásának mérése elsősorban atermészetes radioaktivitás jellemzésére használatos módszer. A gammasugárzás a fényhez hasonló elektromágneses sugárzás, mely fotonokból áll. A béta-sugárzásnál nagyobb áthatoló képességű, nagyobb energiájú, azonban kisebb az ionizációs képessége, mivel másodlagos részecskék (elektron, pozitív ion) révén ionizál. Leghatásosabban sűrű ólommal, vagy más nagy sűrűségű anyagréteggel árnyékolható. A gammasugárzás energiájától függően a következő négyféle kölcsönhatásra képes az anyaggal: fotoeffektus, Compton-szórás, párkeltés, magfotoeffektus. A gammasugárzás veszélyes az emberi egészségre, ha a sugárforrás a testen belül, illetve a testen kívül található. Véletlenszerűen károsítja a sejtek DNS-állományát, ezzel fokozza a rák kialakulásának kockázatát, a sérült DNS-sel rendelkező sejt osztódhat. Az emberi szöveteken áthatoló sugárzás fajtájától és energiájától függően lép kölcsönhatásba a test szöveteivel. A lakosság átlagos sugárterhelése2,5 mSv/év.A Földön jelen lévő gammasugárzások forrásai, és a sugárzások nagyságai a következőek:Természetes sugárforrások:talaj (terresztrikussug.): radon és leányelemei főleg (természetes fele! 1,2 mSv/év), földi háttérsug. kb. 0,5 mSv/év, kozmikus: kb. 0,4 mSv/h, élelmiszerek: kb. 0,1 mSv/h. Mesterséges sugárforrások: orvosi diagnosztika: kb 0,4 mSv/év, Csernobil maradék sugárzás, légköri atomkísérletek 2-3 nagyságrenddel kisebbek, mint az orvosi. 1.2.Jogi szabályozás, alapfogalmak: Az embereket érő radioaktív háttérsugárzás igen nagy százalékának forrása a méréseink során általunk is vizsgált épített környezet. Világátlagban a háttérsugárzás effektív dózisának 60%-a, magyarországi átlagban pedig 75%-a az épületektől származik. A magyarországi szabályozás a 16/2000. (VI.8.) EüM rendelet2. sz. melléklete (Dóziskorlátok, radon-koncentrációk munkavállalókra vonatkozó cselekvési szintjei) tartalmazza a sugárzási határértékeket, azonban ezek összesített értékek és nem csupán a gammasugárzást foglalják magukban. A rendelet bemutatja a dózisfogalmakat és egységeiket. Az általunk végzett mérés szempontjából a két legfontosabb közülük a dózis és a dózisteljesítmány fogalma. Dózis: egy adott térfogatelembe besugárzott energia és a térfogatelem tömegének a hányadosa. Jele: D; számítása: D=E/m; mértékegysége: ( 1 J/kg ) vagy (1 Gy ) gray. Dózisteljesítmény: az egységnyi idő alatt elnyelt dózis. Jele: D*; számítása: D* = D/t; mértékegysége: ( 1Gy/s); a gyakorlatban gyakran előfordul az: (1μSv/h). A dózissal fejezhetjük ki a sugárzás hatására elnyelt energia nagyságát, amitől a szövetet, szervet ért károsodás mértéke függ. A besugárzott személy testében elnyelt energia mennyisége egyik alapja a szervezetet ért káros hatás megbecsülésének. Az élő szervezet károsodásának mértéke nemcsak az elnyelt energiától függ. Ha a hatás súlyosságát akarom vizsgálni, akkor nem elég azt tudni, hogy mennyi energiát ad át a szervezetnek a sugárzás, hanem azt is tudni kell, milyen fajta a sugárzás. Fontos figyelembe venni ezen kívül, hogy a különböző szövetek érzékenysége eltérő. A fent említett rendelet tartalmazza a munkavállalókra vonatkozó dóziskorlátokat is, ezek azonban nem az általunk vizsgált gamma-dózisteljesítményben vannak megadva, és nem csak a gammasugárzásra vonatkoznak. Hazánkban a méréseink során vizsgált építő- anyagok,épületek radioaktivitására vonatkozóan egyelőre még nincs törvényi szabályozás. Több nemzetközi (EU) ajánlás is létezik azonban, amelyekkel igyekeznek korlátozni az épített környezettől származó radioaktív terhelés nagyságát. Az építőanyagok minőségére vonatkozó kiegészítő 2
követelmények között szerepel, hogy azok radioaktívelem- tartalma nem haladhatja meg a 112. sz. Sugárvédelmi EU Irányelvben szereplő értékeket. Az irányelv a földkéreg átlagos radioaktivitását tekinti határértéknek, amely a 226Ra- és a 232Th-izotópra 40 Bq/kg, a 40Kizotópra 400 Bq/kg. Az építőanyagok radioaktivitását elsősorban az összetételük, pontosabban az urán-, a tórium- és a káliumtartalmuk határozza meg. (A kálium az elem 0,01%-át alkotó 40 K izotóp miatt jelentős.) Emellett figyelembe kell venni az építőanyag porozitását is, mert főképpen ettől függ, hogy az 238U bomlásából származó 222Rn (radon), illetve a tórium bomlásából származó 220Rn (toron) milyen mértékben képes kidiffundálni az anyagból. Az építőanyagok radioaktivitására vonatkozó első, 1960-ban, Lengyelországban végzett kutatás során építőanyagok összgamma-radioaktivitását (Bq/m3) határozták meg. Az adatok szerint legnagyobb fajlagos gammaaktivitással a kazánsalak, a pernye és a kohósalak rendelkezik, ezt követik a különböző téglák, majd a cement, a beton, a gipsz és végül a mészkő és a mész. A salak és a pernye magas aktivitása annak köszönhető, hogy a kőszénben található radioaktív elemek ezekben halmozódnak fel. A téglák viszonylag nagy radioaktivitása összetételükkel magyarázható. A téglaagyag 30–60%-ban tartalmaz agyagásványokat, emellett homokot, kalcium-karbonátot és különféle oxidokat. A homok radioaktivitása általában kicsi –kivéve, ha magas cirkon-, monacit- vagy xenotimtartalmú–, a kalcium-karbonát aktivitása szintén alacsony. Az agyagásványok magas urán-, tórium- és káliumtartalommal rendelkeznek. A kőzetekre vonatkozó vizsgálatok többsége azt mutatja, hogy a 20 μm-nél kisebb átlagos szemcseméretű kőzetek radioaktivitása magas, miután fajlagos felületük is nagy, és a radioaktív elemek általában a szemcsefelületeken találhatók meg. A cement, és ebből adódóan a beton alacsony radioaktivitást mutat. A cement alapanyaga ugyanis a portlandcement, ehhez 75–80%-ban mészkőből és 20–25%-ban agyagból álló őrleményt készítenek, amit 1400 °C-on kiégetnek. Az égetés hatására az agyagásványok elvesztik hidrátvizüket, égetett mész és szilikát képződik, majd zsugorodás lép fel, és kialakulnak az úgynevezett klinkerásványok. Az így nyert portlandklinkerhez gipszkövet és hidraulikus pótlékokat keverve kapják a cementet. A mészkő és a gipsz csak kevés radioaktív anyagot tartalmaz, ezért a cement és a beton csak kis mértékben sugároz. Jelentősebb radioaktív sugárzás akkor tapasztalható, ha a betonba magas aktivitású adalékanyagot kevernek, mint például a stabilitási és bedolgozási paraméterek javítására erőművi pernyét. 2.Mintavételezés helyszíne, mintavételi pontok elhelyezkedése A mintavételezésünk helyszíne: Savoya Park, Albertfalva, Budapest XXII. Kerület. GPSkoordinátái: 47°26'08.2"N 19°02'29.4"E. Két féle mérést végeztünk, mely mérések különböző mintavételi pontokon zajlottak. A mintavételi pontok elhelyezkedését lásd a mellékelt 1. számú ábrán: 1. méréssorozat: világoskék vonal mentén (kb. 5 m-enként), 2. méréssorozat: 10 db építőanyag mintázása –színes nyilakkal jelölve (piros: parkoló betonja, bordó: térkő, zöld: murva, kiálló, kék: OBI térkő, sötétkék: kavics, rózsaszín: sárga kőzet, sárga: rücskös beton, narancssárga: kerámia burkolat) 3.Mintavételezési módszerek, mérések A Savoya Park bevásárlóközpont parkolójában és az épület körül található építő-, közlekedési és egyéb anyagok gamma-aktivitását vizsgáltuk a felületükön mért dózisteljesítmény mérésével. Minden ponton 30 sec-ot mértünk 1 alkalommal, 10 db objektumnál mértünk, majd összehasonlítottuk a mért eredményeket. Alkalmazott mérőműszerünk a ThermoScientific FH 40G-L10 Radiameter (típusszáma: 42540/08 3
020675), lásd: 2. mellékelt ábra. Ez a gamma-doziméter ionizációs kamra segítségével méri a gamma-sugárzás intenzitását és ebből a dózisegyenérték teljesítményt (röviden dózis) határozza meg (H*(10) (nSv/h)). Az ionkamrás doziméter működésének lényege, hogy a kamráján áthaladó sugár ionizációt hoz létre a levegő molekuláival a kamrán belül. A kamra a rá kötött feszültség miatt kondenzátorként működik. Az ionizáció során kialakuló elektronok, valamint a pozitív töltésű ionok szétválnak, és az anódhoz, illetve a katódhoz vándorolnak. A műszer detektor segítségével méri a mozgásuk hatására keletkező áram erősségét, és a kapott értéket az elektronika átszámítja dózisintenzitássá. A 3. mellékelt ábra szemlélteti az ionkamrás dózismérő működési elvét. 3.1. Mérés: két műszer gamma-dózisteljesítmény értékeinek összehasonlítása
Mintavételi pontok 1. 2. 3. 4. 5. 6. Átlag [nSv/h] Tartomány [nSv/h]
E csoport műszere (minimum érték [nSv/h]) 86±1 73±1 150±1 118±1 118±1 97,6±1 107,1 73-150
F csoport műszere (minimum érték [nSv/h]) 75,6±1 68,7±1 58,6±1 66,2±1 57,2±1 58,8±1 64,2 57,2-75,6
Szórás [nSv/h]: 27,5 7,3 Statisztikai hiba a műszer működéséből adódóan: 1 nSv/h
E csoport műszere (maximum érték [nSv/h]) 100±1 81±1 169±1 127±1 133±1 111±1 120,2 81-169
F csoport műszere (maximum érték [nSv/h]) 100±1 79±1 68,5±1 72±1 63±1 71±1 75,6 71-100
30,4
13,0
A műszerek átlagértéket közölnek a mérési idő alatt mért értékekből számítva. A mérési pontokban egyszer mértünk minden esetben kb. 30 percig, a mérési pontok közötti különbség, pedig kb. 5 méter volt, de ezt nem mértük le pontosan. Az 5. és 6. mérésnél a két műszert egymás mellé raktuk, úgy mértünk, ez nem befolyásolta észlelhető módon az eredményeket. Az eredményekből látszik, hogy a két műszer jelentősen eltérő értékeket mért, méghozzá az E csoport műszere minden esetben magasabb értékeket, mint az F csoport által használt műszer. Ez a jelenség a két műszer eltérő érzékenységéből adódhat, aminek köszönhetően adott időpillanatban nem érzékelték mindig ugyanazt (ugyanakkora energiával rendelkező) a sugárzást egyszerre. Ezen kívül az eltérő elhelyezkedés miatt a gammasugárzás eltérő módon, eltérő irányból érkezhetett be a műszerekbe. 3.2. Mérés: : 10 építőanyag dózisteljesítményének összehasonlítása Mintavételi pontok Vizsgált Mért Mért építőanyag dózisteljesítmény dózisteljesítmény 20 cm 1m magasságban magasságban (nSv/h) (nSv/h) 1. beton 92±1 86±1 2. térkő 86,3±1 75,2±1 (kerámia burkolókő) 4
3.
kavicsos
64,4±1
61,5±1
4.
murva
57±1
59,9±1
5. 6. 7.
kőzet obi térkő nagy kavicsok kiálló kő „rücskös” aszfalt
66,1±1 83,2±1 61,3±1
46,9±1 78,5±1 44,2±1
54,4±1 91,9±1
71,8±1 95±1
8. 9.
10. sárga kőzet 82,7±1 109±1 Átlag 73,9 72,8 Tartomány 54,4-92,0 44,2-109 Szórás 14,7 20,5 A vizsgált építőanyagok pontos összetételét nem tudjuk, a kőzetek esetében nem történt pontos meghatározás, ezért ránézés alapján adtunk az anyagoknak nevet. Néhányuk esetében elmondható általánosságban az anyagra jellemző összetétel (pl. beton, kerámia). Méréseink egyszeri, egyenként 30 percig tartó mérések voltak. Minden építőanyag esetében elvégeztünk egy mérést a vizsgált anyagtól 20-cm-re, illetve 1m magasságban is. Átlagot, szórást, és relatív hibát nem érdemes számolni, számításba venni, mivel egy mintavételi ponthoz csupán egy eredmény tartozik. Enne alapján mérési bizonytalanságunk sem lesz. 4.Értékelés, konklúzió A magyarországi átlagos évi gamma-dózisteljesítmény 150 nSv/h (Forrás:OSSKI, 1995), ezt az értéket a 2. mérés esetében egy mérés eredménye sem lépte át, az 1. mérés esetébenben az E csoport műszere a 3. mérési pontban végzett méréskor mutatott ennél nagyobb eredményeket (min. érték: 150±1nSv/h, max. érték: 169±1nSv/h) . A gammadózisteljesítmény nagyságát befolyásoló tényezők építőanyagok esetében: kőzettípus, halmazsűrűség, abszorpciós tényezők, fotonenergiák, radonemanációs tényezők, nedvességtartalom, porozitás, szemcseméret (fajlagos felület), kor. A mért értékeket befolyásolja még a távolság a mérőeszköztől és a burkolat/építőanyag vastagsága. Ezekből az egyszeri mérésekből nehéz konklúziót levonni, törvényszerűségeket nem tudunk alátámasztani vele sem az anyagok, sem a mérési magasság kapcsán. A mért eredményeket nem értékelem veszélyesnek a lakosság és a területen dolgozók szempontjából a magyarországi átlaghoz viszonyítva. Vonatkozó e.ü. határértékek a gammadózisteljesítményre nézve azonban jelenleg nincsenek hazánkban. EU-s ajánlások alkalmazását a biztonság kedvéért javaslom, amelyek betartásával elérhető, hogy olyan alapanyagokat és olyan technológiákat alkalmazzunk (a fent említett anyag tulajdonságok befolyásolásával) az építkezések vagy a felújítások során, melyekkel az építőanyagainktól származó dózisterhelés alacsony szinten tartható.
5
Környezeti zajmérés (Korányi Erika) 1.Mérések elméleti háttere: 1.1.A hang: Környezetünk természetes része, olyan mechanikus rezgés (hullám), amely rugalmas közegben terjedve az ember hallószervébe jut és az agyban hangérzetet kelt. Tulajdonképpen egy adott közeg (levegő, víz) részecskéi végeznek mozgást. Az anyag sűrűsége helyről-helyre és időről-időre változik. A levegő sűrűségváltozását a nyomásváltozás is követi és a hullámok okozta nyomásingadozást észlejük és ez a nyomásváltozás a hangnyomás, ami az egységnyi felületre ható erő [Pa/m2], jele: P. Az ember hallószerve a fül, amely külső, középső és belső fülből áll. A külső fül a hanghullámokat összegyűjti és a külső és s középfül határán lévő dobhártyához továbbítja, amit megrezegtet. A dobhártya rezgése átadódik a középfülben lévő hallócsontocskákra (kalapács, üllő, kengyel), amik felerősítik és továbbítják a rezgéseket a belső fül ovális ablakához. Végül a hangrezgések nyomásváltozásai eljutnak a belső fül hártyás csigájában lévő Corti-féle szervbe.A csigát folyadék tölti ki. A folyadék átveszi a hártya rezgését, ami mozgásba hozza a csiga folyadékában felfüggesztett alaphártyát. A receptor sejtek az alaphártyán ülnek és föléjük egy „fedőlemez”hajol. A folyadék mozgása az alaphártyát rezgésbe hozza és areceptorokat a fedőlemezhez nyomja. Ez a mechanikai erő váltja ki a receptor ingerületét. A receptorsejtekben keletkezett potenciálváltozást a kétnyúlványú idegsejtek a VIII. agyideget formálva eljuttatják az idegrendszer központjába(halántéklebenyében lévő hallóközpontba). Az alacsony rezgésszámú mély hangokat a csiga csúcsában lévő szőrsejtek, míg a magasabb hangok a csiga alján lévő receptorsejtek érzékelik. A hangérzékelés szempontjából a hangok rezgésszáma, erősségük és a hang színe is fontos. A hang erőssége függ a közeg nyomásingadozásától és a nyomáshullámok amplitúdójától. A hang intenzitása nyomásának négyzetével arányos. Az a legkisebb hangnyomás, amit fülünkkel érzékelünk a hallásküszöb-3*10-5 Pa, és az a hangnyomás, amely már fájdalmat okoz a fájdalomküszöb-100 Pa. További fontos fizikai jellemző a hang frekvenciája, ami az egy másodpercre jutó rezgések száma. Jele:f Egysége:[Hz].Az emberi fül a 20 Hz és 20000Hz közötti rezgésszámra érzékeny,tehát nem minden frekvencián érzékeny. Két azonos erősségű hangot érzékelhetünk különbözően hangosnak, ha különböző a frekvenciája. A hang frekvenciája a hang magasságának felel meg, alacsony frekvenciájú hangok mélyek, a magasabb hangok frekvenciája nagyobb lesz. Megkülönböztetünk infrahangot:<20 Hz, hallható hangot:20Hz16000Hz és ultrahangot:16KHz-100 MHz. A hang erősségének jellemzésére bevezetik a decibel skálát, ami a hangerő szintjének logaritmikus skálája.:A hallás és fájdalomküszöb közti intenzitás tízes alapú logaritmus alapú kitevő értéke-D(dB):10log10(I/Io)→ Io:hangintenzitás,1KHz-nél 10-12 W/m2 ami a hallásküszöbnek felel meg a fájdalomküszöb:100 W/m2. Az alábbi ábrán (lásd melléklet) láthatjuk a dB skálát, amin a hallásküszöb:0 dB és a fájdalomküszöb 120 dB-nek felel meg, e fölötti hangok ár a központi idegrendszert károsítják. 1.2.Környezeti zaj: akaratlan, vagy káros olyan hang, amelyet emberi tevékenység kelt Zajforrások:Ipari,közlekedési(lakosság 60-65%-át érinti),egyéb zajok. Zaj hatása az emberi szervezetre: ▪30 dB: ingerlékenység, elfáradás, feszültség,vérnyomás-emelkedés ▪30-40 dB: alvászavar ▪ 65 dB: vegetatív idegrendszerre hat, látás és emésztési zavar ▪ 85 dB: anyagcsere csökkenés ▪130 dB: központi idegrendszer károsodása,maradandó halláskárosodás 6
Manapság különböző szakterülteken egyre nagyobb szerepet kap a zaj mérése, és cél a zajszennyezés csökkentése elérhető legalacsonyabb szint elérése. 2. A terület bejárása: Gyakorlat során a méréseinket Albertfalván, a Savoya Park Budapest XXII. kerületében végeztük. A helyszín GPS koordinátái: 47°26'08.2"N 19°02'29.4"E. 2.1. Mintavételi helyszínek: Feltáró út-lámpák(piros)+gyalogos átkelő: induló személygépkocsik közel:
Feltáró út-induló és érkező autóbusz (141-es):
Hunyadi János út (gyorsforgalmi út)- menetzaj,forgalommentes mérés:
3. Mérési módszer leírása: MSZ 18150-1:1998- A környezeti zaj vizsgálata és értékelése, ami alapján lehet végezni a méréseket. A szabvány tárgya: az épületek környezetében, helyiségeiben és bármely emberi tartózkodásra való területen észlelhető környezeti zaj általános vizsgálati és értékelési módszereinek előírása. A méréseinket Brüel&Kjaer integráló zajszintmérő Type 2239 SerialNo.:2430407-al végeztük,amellyel egyenértékű zajszintet tudunk mérni. Jele: Leq Egysége:[dB]. Az egyenértékű zajszintet a változó zaj jellemzésére használjuk, mai a zajnak meghatározott időre vonatkoztatott átlagértéke. Mérésünk során folyamosan figyeljük a zajszintet és átlagoljuk a kiválasztott időre.
Brüel&Kjaer integráló zajszintmérő
7
A műszernek része egy mikrofon, amely a hang érzékelését teszi lehetővé és egy kijelző, amely kiírja az átlagos zajszintet és a készülék aktuális beállításait, amelyek a következők lehetnek: méréshatár alsó és felső vége,kvázi analóg kijelző,elem töltésszint,üzemelés/leállítás jel,eltelt idő,csúcs paraméter,csúcs paraméter értéke,RMS (detektor) paraméterhez használt súlyozás,RMS paraméter,RMS paraméter értéke. A műszer 30 és 140 dB közötti hangok erősségét tudja megmérni. Fontosabb beállításai a mérés időtartalma-egy alkalommal mennyi ideig mérjen, mérésátlagolási időtartam-mekkora intervallumokra átlagoljon a készülék,végül a mérés határai-milyen maximális és minimális hangerőt mérjen a készülékünk. 3.1. Méréseinkhez szükséges paraméterek beállításai: Mérési idő: manuális, rövid idejű zajszintek méréséhez Idősúlyozás:125 microsec Mérés határai: 70 és 140 dB – forgalommentes útnál:30-100 dB Frekvencia szerinti súlyozás: „A” (emberi fülre hangolva)- A zaj emberre gyakorolt hatásainak jellemzésére A-hangnyomás szintet alkalmazzák, hangosság szerint átlagol. A műszerbe „A” szűrő (súlyozó szűrő) van beépítve, amely mélyebb hangokat csillapítja és a magasakat kismértékben kiemeli. Az emberi fül érzékelési tulajdonságait fogja követni. Ilyenkor A hangnyomás szintről beszélünk és a jelölése:dB(A). Miután megkaptuk a műszert és beállítottuk a megfelelő paramétereket a feladatunk a rövid idejű zajszintek mérése volt a Savoya Park egyes kültéri részein. Lényeges, hogy a mérést végző személy távolsága a mérőmikrofontól legalább 0,5 m legyen. A mérési ablakban több paraméter közül az AF Leq („A”frekvencia súlyozott és gyors idő súlyozott-125 microsec) MaxL (maximális hangnyomásszint az aktuális/legutóbbi mérés során) és Min L (minimális hangnyomásszint az aktuális/legutóbbi mérés során) eredmények voltak fontosak. 3.2. A mérőműszer működésének elve: A mikrofon a hangjelenséget elektromos jellé fogja alakítani, a jelet azonban az erősítő egység megfelelő értékre erősíti. Az erősítő után a jel „A” súlyozószűrőn halad keresztül. A következő egység egy erősítő, ami elegendő nagyságú szintet biztosít a műszer vezérléséhez. Ezt követi a négyzetes küszöbérték egyenirányító, ami hang energiatartalmával lesz összefüggésben.A tartó áramkör a legnagyobbműszerkitérés megtartására szolgál, melynek segítségével mind a jel csúcsértéke, mind az RMS-érték mérhető a műszer "impulzus üzemmódjában". A hangszintet dB értékben letudjuk olvasni a műszer kijelzőjén. Végezetül a kimenetről a jel átvihető más műszerre. A műszert pontos mérés céljából kalibrálni kell. 4. Mérési eredmények és bizonytalanságaik bemutatása: Az alábbi táblázatban találhatóak a mérési eredmények a készülék hibájával együtt. Hiba:±2dB Átlagot, szórást, ennek alapján relatív hibát nem lehet számolni a mérési eredmények gyakorisága miatt, egy helyszínhez-1 mérés. Enne alapján mérési bizonytalanságunk sem lesz. Azonban a műszernek van statisztikus hibája a fentebb látható 2 dB, ami 30-140 dB közötti mérési tartományokra vonatkozik.
8
MinL(dB) <70±2 <70±2 <70±2 <70±2 56±2
Laeq(dB) MaxL(dB) 79±2 87±2 74±2 80±2 76±2 95±2 79±2 88±2 60±2 74±2
Idő(sec) 8 6 11 20 21
Helyszínek induló busz érkező busz elinduló személyautók menetzaj nincs forgalom
Hangnyomásszintek a mintavételi helyszínek függvényében:
Hangnyomásszintek az idő függvényében:
Az alábbi ábrákon láthatóak a kültéri hangnyomásszintek a mintavételi helyszínek függvényében illetve rövid idejű zajszintekre vonatkoztatva. A diagramokról leolvashatjuk,hogy leghosszabb ideig a menetzaj és forgalommentes szakaszban mértünk(20 és 21 sec). Forgalommentes esetben is mért a műszerünk átlagos hangnyomásszintet ugyanis valamennyi háttérzajt érzékelhet a műszer, távolabbi bekötőutak, gyorsforgalmi utak zaja, elhaladó villamos zaja. Menetzaj esetén számos más jármű is elhaladhat, beleértve a teherautókat, nagyobb járműveket. A menetzajnak volt a legnagyobb értéke a mérés során.Ha az elindulószemélyautók zajszintjét nézzük és összehasonlítjuk az éppen induló autóbusszal,akkor valamennyivel kisebb eltérést figyelhetünk meg.Végezetül az éppen érkező busza hangnyomásszintje alacsonyabb lesz, mint az elinduló esetében. Az induló,érkező busz esetén rövidebb idejű zajszinteket mértünk (8 és 6 sec). 5. Összehasonlítás szabvánnyal, erre vonatkozó határértékekkel: A kültéri méréseinkre vonatkozó jogszabály és rendelet: a Magyar jogszabály 1995. évi LIII törvény 89. §-a felhatalmazása alapján: 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelet a környezeti zaj- és rezgésterhelési határértékek megállapításáról 9
3. sz. melléklet a 27/2008. (XII. 3.) KvVM-EüM együttes rendelethez: A közlekedéstől származó zaj terhelési határértékei a zajtól védendő területeken: Zajtól védendő terület: gazdasági Határérték (LTH) az LAM’kö megítélési szintre (dB): Az országos közúthálózatba tartozó gyorsforgalmi utaktól és főutaktól,a települési önkormányzat tulajdonában lévő belterületi gyorsforgalmi utaktól és belterületi elsőrendű főutaktól és belterületi másodrendű főutaktól, az autóbusz-pályaudvartól, vasúti fővonaltól és pályaudvarától, a repülőtértől, illetve a nem nyilvános fel és leszállóhelytől származó zajra. Nappal (06-22 óra): 65dB Éjjel (22-06 óra): 55dB A mért adatok alapján eredményeink meghaladják a határértékeket, kivétel, amikor nem volt forgalom (60dB). Azonban ezen értékek csupán egy mérésre vonatkoznak délelőtt 11 és 12 óra között. A szabvány nappal 16 órára vonatkozóan adja meg ahatárértékeket,így a mért eredményink nem mondhatóak helytállónak, ehhez több mérésre lenne szükség, ami egy hosszabb időintervallumot vesz igénybe. Átlagos közlekedési zaj: >75 dB. Az érték nagyjából megmeggyezik a mért menetzajjal. Ha megnézzük,hogy mennyi egy átlagos zaja egy járműnek akkor személygépkocsi esetén:8082 dB, autóbusz:86-88 dB,míg a felgyorsuló jármű esetében ez 2-5 dB-el nagyobb az állandó sebességgel haladónál. Mér értékink jóval alatta vannak e szinteknek. 2012 novemberétől bevezetésre kerül gumiabroncsokra vonatkozó EU normál-érték, külső zajszint esetén:70-74dB-gördülési zajra: városok, utak mentén káros zaj csökkentésére. 6. Konklúzió: Összességében megállapíthatjuk,hogy az autóbuszok zajkibocsátása valamivel nagyobb,ugyanis a nehézgépjárművek jóval hangosabbak,beleértve a diesel-es járműveket. Számíthat a nagyobb motor,kerekek,kipufogó zajkibocsátása. A személygépkocsik esetén a motor, kipufogó rendszer, ami dominál,gumiabroncs súrlódása továbbá a fékezés. Ami megállítatható,hogy kis különbség van a személygépkocsik és az autóbusz zaja között. Talán az új típusú buszoknak köszönhető, amiben más a motor típusakörnyezetbarát motorral vannak felszerelve,sokkal halkabb a motor, nem kopott zajos ez a kipufogóra is elmondható. Végezetül nem feltétlenül szükséges a zajvédelem elrendelése, ugyanis a lakóövezet megfelelő távolságban van a kereskedelmi övezettől. Általában a közlekedési zaj ellen zajárnyékoló falakat alkalmaznak, amik a hangokat jól elnyelik. A merev szerkezetekből épített fallal akár 10-15 dB csökkenés érhető el. Ezen falakat inkább autópályák mellé alkalmazzák. A Savoya Park környeztében esetleg éppen a bevásárló központ előtt sétáló vagy buszra, villamosra várakozó emberekre lehet kisebb zajterhelés, de emiatt nem kell azonnali intézkedéseket elrendelni. Némi csökkentés érhető el az utak átépítésével, forgalmi sebesség korlátozásával. Elektroszmog mérése (Rutterschmid Dóra) Az elektroszmog alacsony frekvencián két összetevőből áll, az egyik a mágneses, a másik az elektromos tér. Magas frekvencián az elektromágneses erőtér nem válik ketté, ilyenkor már rádiófrekvenciáról, illetve feljebb mozdulva mikrohullámról beszélünk. Az alacsony frekvenciájú elektroszmogot áram illetve feszültség alatt álló elektromos vezetékek, elektromos berendezések állítanak elő. Az elektroszmog mindenhol jelen van, a pulzáló elektromos tér sugárzása azonnal megjelenik már akkor is, ha egy fogyasztó hálózati csatlakozóját bedugjuk a konnektorba, 10
függetlenül attól, hogy a fogyasztó működik-e vagy sem. A pulzáló mágneses tér (fluxus) csak akkor keletkezik, ha a vezetőben, a fogyasztóban áram kering, tehát be is van kapcsolva. A nagyon alacsony frekvenciájú elektromágneses terek közül a legfontosabbak a hálózati 50 Hz frekvenciájú terek. A Föld statikus mágneses tere Budapesten kb. 50 T nagyságú (azonban konstans, tehát az 50 Hz frekvencián nem jelentkezik), természetes ingadozásai kisebbek, mint néhányszor 0,01 T . A nagy villamos hálózatokban folyó áram szabvány szerinti frekvenciája Európában 50 Hz, az USA-ban 60 Hz. Az elektromos rendszereknek a legfőbb jelentősége, hogy az elektromos és a mágneses terek legtöbbször nem lokalizáltak az eszközökben, és az emberi testbe is be tudnak hatolni. Ekkor energiát adhatnak le, melegíthetik a sejteket, és a szervezet elektromos impulzusait, az idegrendszer működését, a hormontermelést is megzavarhatják. Tudjuk, hogy az agyi hullámok és a szívműködés is elektromágneses aktivitáshoz kapcsolódik. Az elektroszmognak mind rövidtavú, mind hosszútávú egészségügyi következményei vannak. Ezek annál kevésbé súlyosabbak, minél jobban megközelítjük a természetes állapotot, és minél jobban védekezünk a káros hatásokkal szemben. Ezenkívül minél kisebb a kitettségünk az elektromos sugárzásnak, annál jobb. Rövid távú hatások között említhető az álmatlanság, nyomásérzés a mellkasban, hörghurut, bőrkiütés, emésztési zavarok, fogantatási nehézségek, pajzsmirigy problémák, orrvérzés és a hajhullás is. Hosszú távú hatásai közé tartozik a felnőtt kori rák, a daganatok, a gyermekkori leukémia, a mellrák, a DNS-ág törés, abnormális sejt szétválás, idegkárosodás, MS (SM), ALS, Alzheimer-és Parkinson-betegség, agyi károsodás, a melatonin szint csökkenése, és a vetélés is. 1.Mérés: Méréseinket Albertfalván, a Savoya Park Budapest XXII. kerületében végeztük. (47°26'08.2"N 19°02'29.4"E), az OBI épület mögötti távvezeték környékén.
Távvezeték az OBI mögött
11
2.Készülék: A mérés során egy ME3030B Digitális Elektroszmoganalizátorral (gyári szám: 102500000566) mértünk. A mérés során láttuk, hogy a távvezetéknél 3 vezetékpár helyezkedik el, így beálltunk az egyik alá, és onnantól kezdve 5 méterenként az áram folyási irányára merőlegesen haladva feljegyeztük a tér 3 irányába mért mágneses fluxussűrűséget.
ME3030B Digitális Elektroszmog analizátor
A készülék mutatja az összes szennyezést, az elektromos váltakozó mezőket 1-1999 V/m között (földpotenciállal szemben), a mágneses fluxussűrűséget 1-1999 nT-ig, a frekvenciatartományt 16 Hz-2KHz (-2dB, pontosság: 2%), valamint a térerősséggel arányos hangjelet ad (Geiger-Müller effektus). A jelértékelés RMS-sel történik. 2.1.Működési elve: Egy változó mágneses térbe helyezett tekercsben a Faraday törvénynek megfelelően feszültség indukálódik. A készülékben három, egymásra merőlegesen (a tér három tengelyének megfelelően) elhelyezett tekercs található. Az különböző irányokban mért indukciót az egyes tekercseken indukálódott feszültség effektív értékének nagyságából számítja a műszer. A mágneses mező koncentrikus körökben veszi körül a vezetőt, a vezetőtől távolodva egyre ritkábbak válnak az erővonalak. . Ezek arányossága az 1/r2 képlettel írható le, azaz a mágneses indukció mértéke a távolság négyzetével arányosan csökken. Azonban a távvezetékből származó mágneses erőtér nagysága, minden egyes idő-pillanatban változik a benne éppen akkor átfolyó áramerősség függvényében. 3.Eredményeket összefoglaló táblázat: Párhuzamos Függőleges méter(m) (nT) ( nT) 0 770 1800 5 250 1770 10 880 1110 15 1100 550 20 980 240 25 840 180 30 670 250 35 530 245 40 444 250
Merőleges (nT) 220 470 220 250 50 50 40 130 40 12
45 50
380 325
170 150
45 65
4.Hibaszámítás: Maga a műszer hibája 2%, így minden érték ezzel a hibával terhelt, ezenkívül a távolság is, melynél mértünk hibát hordoz. Mivel nem mérőszalaggal mértük ki az 5 métereket, így fenn áll a lehetősége annak, hogy az az 5 méter nem teljesen 5 méter. Minden alkalommal hatot léptem, hiszen nem 1 méter hosszú 1-1 lépésem. A terepen lévő lépéseim átlaga (10 lépés esetén) : Lépések hossza átlag/szórás 80 átlag: 85 szórás: 83 87 82 85 82 81 84 85
érték 83,4 2,2
Ennek alapján egy átlag lépésem 83,4 cm, melynek abszolút hibája 2,2, relatív hibája 0,03%. Így látható, hogy a mérés során 5 métert tettünk meg. 5.Határértékek: 63/2004. (VII. 26.) ESzCsM rendelet szerint a távvezetékek által keltett elektromos tér esetén 5000 V/m, a mágneses indukcióra vonatkozóan 100 µT az egészségügyi határérték. Ahol határérték túllépés figyelhető meg, ott a tartózkodási időt korlátozni kell. A WHO ajánlása alapján ez lakosság esetében 10 kV/m-ig napi 2 órát, szakszemélyzet esetén 8 órát jelent. Ahol az elektromos tér túllépi a 30 kV/m-t, ott a szakszemélyzet is csak néhány percet tölthet, vagy árnyékoló ruhát kell viselnie. A mágneses térerősség esetén ezeket az értékeket rendre 1000 µT, 500 µT, 5000 µT-ban állapították meg. Ha az erőtér nagysága csak lokálisan haladja meg a határértéket, akkor azt kell megnézni, hogy a testben létrejövő hatás mértéke alatta, vagy felette van-e a meghatározott értéknek. 6.Konklúzió: Látszik, hogy távolodva a távvezetéktől csökkenő tendenciát vélünk felfedezni, ahol növekedés figyelhető meg, ott feltehetően már egy másik távvezeték hatása is érvényesül. Az adatok alapján látható, hogy még a legközelebb tartózkodva a távvezetékhez sincs határérték túllépés. Ettől függetlenül védekezési lehetőséget jelent a távolságtartás, távvezeték helyett kábelek alkalmazása, fojtótekercs használatának elkerülése, nyomvonal helyes megválasztása és az árnyékolás.
13
Mellékletek: 1.Gamma-dózisintenzitás mérések 1.ábra: A mérési pontok elhelyezkedése a helyszínen
2.ábra: A mérőműszer
3. ábra: A mérőműszer működési elve
14
2.Zajmérések: 1. ábra:
dB skála
15