Környezetvédelem (KM002_1)

Széchenyi István Egyetem

Környezetvédelem (KM002_1) 9. Zaj-, rezgés- és sugárzásvédelem 2016/2017-es tanév I. félév Dr. habil. Zseni Anikó egyetemi docens SZE, AHJK, Környezetmérnöki Tanszék


A hang 3 jelentéstartalma

• Fizikai jelenség: mechanikai hullám, azaz rugalmas közegben tovaterjedő rezgés • Élettani (biológiai) jelenség: a fül a rezgéseket felfogja, hangérzetté alakítja (hallásküszöb, fájdalomküszöb) infrahang

hallható hang

ultrahang

f<15 Hz

15
16000 Hz
• Értelmi, esztétikai (lélektani) jelenség: hangélmény

1


Mitől zaj a hang? Kellemes hangok

Zajok gyár

madár

vers

közlekedés rendezett hullámkép

rendezetlen hullámkép

Zaj: különböző magasságú és erősségű hangok keveréke, amit az ember kellemetlennek, zavarónak érez (szubjektív fogalom). Minden olyan hang zaj, ami nem hangélmény, hanem kellemetlen hang


A zajosság kifejezésére használt fogalmak

• hangteljesítmény: hangforrást körülvevő zárt felületen egységnyi idő alatt átáramló energia

• hangintenzitás: a zajforrást körülvevő közeg egységnyi felületén egységnyi idő alatt átáramló energia (I = 10-12 – 10 W/m2)

• hangnyomás: a terjedő hullámok keltette nyomásingadozás • zajforrások teljesítménye 15 nagyságrend széles tartományban mozog • a fül a hangintenzitás logaritmikus változására érzékeny

 • intenzitás- vagy hangnyomásszint: a hallásküszöbhöz viszonyított intenzitás vagy hangnyomás logaritmusa [dB] (immissziós jellemző)

2


• hangintenzitásszint kiszámítása: LI = 10lg(I/I0) dB I0 = 10-12 W/m2 (vonatkoztatási alap, a dB-skála 0 pontja) (hallásküszöb)

LI = 10lgI - 10lg10-12 LI = 10lgI + 120 dB • a fül nem minden frekvencián egyformán érzékeny  az emberi hallás frekvenciafüggésének modellezésére az „A” súlyozószűrőt használjuk  dBA


A fül is a hangszint logaritmikus változásaira érzékeny: pl. abszolút hangintenzitás 10szeresére nő  érzékelés: hangosság kétszereződik

3



A hallható hangok tartománya

Zajforrások típusai Pontszerű zajforrás: minden irányban egyenletes intenzitással sugároz Vonalszerű zajforrás: „végtelen” hosszú, a sugarát periodikusan változtató hengerrel modellezhető  a hullámfrontok koncentrikus hengerfelületeken

Síkfelületű zajforrás: a hullámfelületek a sugárzóval párhuzamosak

4


Zajterjedés

• szabad térben a zajterjedést befolyásoló tényezők: – a levegő csillapító hatása – domborzat – növényzet – árnyékolás (épületek, falak) – meteorológiai tényezők

• zajterjedés zárt térben: Ib = I v + Ie + I a fenti tényezők értéke függ a fal anyagától, a beesési szögtől és a frekvenciától


•

A zaj élettani hatásai

halláskárosodás: – időszakos hallásvesztés (halláscsökkenés) – tartós hallásvesztés – maradandó hallásvesztés (halláskárosodás)

•

fiziológiai/pszichikai hatások (30-65 dBA, 65-85 dBA, >85 dBA)

•

látszólag „hozzászokunk” a zajhoz

•

emberek zajérzékenysége különböző (kor, fizikai állapot, pillanatnyi idegállapot, a zaj forrásához való viszonya)

•

zajos munkahelyek, iskolák, kórházak, háztartások: csökken a teljesítőképesség, lelassul a tevékenység, nő a figyelmetlenség és a feszültség, romlik a koncentráció, emberek agresszívebbé válhatnak (társadalmi és egészségügyi problémák!)

5


A környezeti zaj forrásai

• közlekedési zajok: közúti, vasúti, légi • üzemi zajok: termelő, szolgáltató tevékenységek, telephelyek, gépek, berendezések, építkezések, ill. az ezekhez kapcsolódó járműhasználat • áramlási zaj: szellőző- és elszívó berendezések, kompresszorok, hűtőberendezések stb. • szabadidős zajforrások („diszkózaj”): szórakozóhelyek, vendéglátóhelyek, kulturális események, verseny- és hobbisportok stb. zaja


A közúti közlekedés által okozott zajkibocsátás (forrás: KM)

6


A közúti közlekedési zajjal érintett lakosság száma öt nagyvárosunkban nappal (2011) (forrás: NKI, 2013)

65 dBA: egészségi hatásait tekintve még elfogadható


A közúti közlekedési zajjal érintett lakosság száma öt nagyvárosunkban éjjel (2011) (forrás: NKI, 2013)

>55 dBA: éjszakai alvást erősen zavaró

7



Zajcsökkentési lehetőségek emisszió

transzmisszió

immisszió

átviteli út forrás

átviteli út

vevő

átviteli út

hangteljesítményszint

hangnyomásszint

hangosságszint

8


Védekezés a környezeti zajok ellen

 aktív védekezés: emisszió csökkentése a zajforrásnál • gépek, épületek, járművek zajcsökkentett kivitelben történő tervezése • zajforrás kiiktatása (leghangosabb gépet kell kiiktatni,

több kisebb hangforrás megszüntetése csekély eredménnyel jár) • berendezés vagy technológia módosítása • gépjárműforgalom kitiltása


Védekezés a környezeti zajok ellen

 passzív védekezés: • transzmisszió csökkentése – zajforrás szigetelése (zajcsökkentő tokok, rezgéscsökkentő gépalapok) – zajárnyékoló falak, erdősáv – hangelnyelő anyagokból (likacsos, szálas anyagok) falborítás (hang visszaverődése és a hangérzet csökken) – hangtompítás rezonáló testek segítségével (hangenergia jelentős része ezen rezgésbe jövő testek rezgésének fenntartására fordítódik)

• immisszió csökkentése – zajvédő sisak, füldugó, fültok, csendidő

9


4. Zajos gép körül kialakított hanggátló burkolat


Zajos gép rezgés- és

hangszigetelése

Zajos gép zajcsökkentése rezonáló testek

segítségével

Kupola alakú mennyezet hangelnyelő képességének növelése álmennyezetek segítségével

10


• • • • • • • • •

Közlekedési zajok csökkentése

Járművek hangszigetelése Hangelnyelő útburkolat kialakítása (porózus aszfalt) Forgalom korlátozása, sebességkorlátozás Zajárnyékoló létesítmények építése Meglévő 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


Közlekedés okozta zajterhelés csökkentésének lehetőségei

zajárnyékoló létesítmények építése

meglevő épületek hangszigetelése

új utak/épületek tervezésekor zajvédelmi szempontok figyelembe vétele

11


Védekezés adminisztratív eszközökkel

• 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.)


EU-s elvárások

• senki ne legyen az egészségét vagy életminőségét veszélyeztető zajnak kitéve • a lakosság zajterhelése sehol se haladja meg a 65 dBAt, és a zaj a 85 dBA-t 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

12


Stratégiai zajtérkép

• ~: adott területen belül a különféle zajforrásokból eredő zajnak való kitettség átfogó értékelését jelenti • meglévő vagy előre jelzett zajhelyzetre vonatkozó adatok bemutatásának módja • csak a jelentősebb zajforrásokat veszi figyelembe • éves forgalomra/működésre készül • nagyobb összefüggő területre vonatkozó, térségi problémákat kezel – nem városra, hanem agglomerációra készül


Stratégiai zajtérkép: részei

•

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)

•

Zajérzékenységi térkép: a különböző funkciójú, zaj elleni védelmet igénylő, zajérzékeny területek akusztikai igényeinek, követelményeinek ábrázolása

•

Konfliktustérkép: zajterhelés és zajszint küszöbérték különbségét (túllépést) ábrázolja

•

Érintettség meghatározása: az adott területen hány lakos van kitéve egy adott zajszintnek

•

Zajcsökkentési terv: a zaj csökkentése vagy a zaj további növekedésének elkerülése érdekében tervezett műszaki és szervezési intézkedések

13

Széchenyi Környezetvédelem István Egyetem

Koren-Bedő, 2009

Győri Árkád csomópont közúti közlekedésből származó nappali zajterhelése


Koren-Bedő, 2009

Győri Árkád csomópont közúti közlekedésből származó éjszakai zajterhelése

14


Budapest Lden – közút

Budapest Léjjel – közút

in: Koren-Bedő, 2009


Konfliktustérkép


15


Érintettség

Lakossági érintettség (% ) Budapest területére Teljes napi terhelés - L den (dB) 70 60 50 40 30 20 10 0

Közút Vasút Légiközlekedés

>55

>60

>65

>70

>75



Érintettség

Lakossági érintettség (% ) Budapest területére Éjszakai terhelés - Léjjel (dB) 60 50 40

Közút

30

Vasút

20

Légiközlekedés

10 0 >50

>55

>60

>65

>70 in: Koren-Bedő, 2009

16


Rezgésvédelem

 Környezeti rezgések: •

a lakó-, üdülő- vagy középületek emberi tartózkodásra szolgáló helyiségeiben a külső környezetből származó rezgésgerjesztés hatására keletkező, az emberre nézve kellemetlen (káros) ún. „egésztest-rezgések” (<100 Hz)

•

forrásai: közlekedés, gépek, berendezések üzemelése

•

épületekre gyakorolt hatások (szerkezetek teherbírása, élettartama csökken, vakolatrepedés stb.)

•

emberre gyakorolt hatások

•

védekezés: – rezgésszigetelés (átterjedés, továbbterjedés megakadályozása) – rezgéscsillapítás (mozgási energiát hőenergiává alakítani)


A rezgés hatásai az emberre

érzékenység:

az

– legnagyobb a gerincoszlop irányában (az) – mellkasra merőlegesen (ax) és a mellkas irányában (ay) kisebb az egyes szervek rezonanciafrekvenciái (legkárosabb rezgések): · 3-6 Hz : csípő-váll-fej · 5-9 Hz: máj-lép-gyomor · 7 Hz: agy · 9-15 Hz: száj, torok · 60-90 Hz: szemgolyó · 100-200 Hz: állkapocs

az ax

ay ax

ax az ay

gerincbántalmak, látászavar idegi panaszok, légzési nehézség, szívritmus-rendellenesség stb.

17


Sugárzásvédelem

 radioaktivitás: természeti jelenség •

spontán magátalakulások: gamma sugárzás, alfa-bomlás, bétabomlások

 sugárterhelés •

természetes – kozmikus sugárzás – földkéreg

•

mesterséges – atomfegyver kísérletek – atomerőművek fűtőanyag ciklusa – gyógyászati tevékenység (diagnosztika, terápiás kezelések)

Széchenyi Környezetvédelem István további hosszú felezési Egyetem idejű leányelemek

bizmut – ólom – polónium 214 Po 84

214 Bi 83

AEROSZOLOK

238Urán

bomlása a talajban

légáramlás

ülepedés

214 Pb 82

218 Po 84

222 Rn 86

ESŐCSEPPEK

csapadék

rések, ahol a radon egy része kijut a talajból a légkörbe

FÖLDFELSZíN 238 U 92

234 Th 90

234

Pa

tórium protaktínium

234 U 92

230 Th 90

226 Ra 88

rádium

222 Rn 86

radon

radonnak a talajban maradó 222 Rn 86 része

18


Atomreaktorok

+ energia


•

A sugárzások káros hatásai

sztochasztikus hatás – valószínűségi jelleg – a sugárterhelés után később lép fel – daganatos és öröklődő betegségek, mutációk

•

determinisztikus hatás

Hatás 100%

– a károsodás egy küszöbdózis felett biztosan bekövetkezik

– félhalálos dózis LD50/30 •

helyi sugársérülések

•

sugárbetegség – kezdeti, lappangási, kritikus, lábadozási szakasz

0% Küs zöb

Dózis

19


Védekezés, felhasználás

 Védekezés külső sugárforrás ellen • távolságnövelés • időcsökkentés • védőréteg alkalmazása

 Nukleáris anyagok és technológiák felhasználása • atomreaktor

• analitikai eljárás (aktivációs analízis) • nyomjelzéses módszer – radioizotópos orvosi diagnosztika és terápia • radioaktív kormeghatározás

20

Környezetvédelem (KM002_1)

Recommend Documents