Institut postgraduálního vzdělávání ve zdravotnictví Škola veřejného zdravotnictví
Vnímání kvality životního prostředí se zaměřením na hluk stanovení expozice hluku (atestační práce)
Vypracovala: MUDr. Zdeňka Vandasová Konzultant:
RNDr. Milan Daniel Dr.Sc.
Praha 2010
2
Souhrn:
Tato práce hodnotí expozici hluku u respondentů dotazníkového šetření „Hluk a zdraví“. Monitorované lokality nelze považovat za homogenní z hlediska prostorového rozložení hluku. Expozice hluku u respondentů může být stanovena prostřednictvím srovnávacích měření nebo hlukového mapování. Přesné stanovení expozice hluku umožní zkoumání vztahu dávka-účinek.
Klíčová slova: Vztah dávka - účinek, obtěžování hlukem, prostorové rozložení expozice hluku
Summary: The present document evaluates noise exposure of respondents of the questionnaire survey “Noise and Health”. Monitored localities cannot be considered to be homogenous from the space-variability-of-noise viewpoint. Noise exposure of the respondents can be assessed using either comparative measurements or noise mapping. Exact assessment of the noise exposure is enabled by investigation of dose-response relationship.
Key words: Noise-response relationship, noise annoyance, space variability of noise exposure
3
Prohlášení:
1. Prohlašuji, že jsem atestační práci ”Stanovení expozice hluku u respondentů dotazníkového šetření pomocí srovnávacího měření a hlukového mapování“ vypracovala samostatně a použila jen pramenů, které cituji a uvádím v bibliografii (§ 31 Autorského zákona 121/2000 Sb.). 2. Souhlasím, aby moje atestační práce ”Stanovení expozice hluku u respondentů dotazníkového šetření pomocí srovnávacího měření a hlukového mapování“ byla digitálně zpracována a v elektronické formě zpřístupněna odborné veřejnosti na webových stránkách IPVZ (§14, § 18 a § 37 Autorského zákona 121/2000 Sb.).
1. 3. 2010
MUDr. Zdeňka Vandasová
Děkuji MUDr. Růženě Kubínové, ředitelce Ústředí Systému monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ve vztahu k životnímu prostředí, za svolení s využitím dat získaných při monitorování hluku pro vypracování atestační práce.
4
Obsah Obsah ..........................................................................................................................................5 Seznam obrázků a grafů .............................................................................................................6 Seznam tabulek...........................................................................................................................6 Seznam použitých zkratek ..........................................................................................................7 1
Úvod, východiska a cíle .....................................................................................................9
2
Zvuk a hluk - fyzikální parametry podstatné pro hodnocení expozice ..............................9
3
2.1
Hodnocení expozice hluku z hlediska časové proměnlivosti .................................... 12
2.2
Hodnocení hluku z hlediska prostorového rozložení
– hlukové mapování ............ 13
Zdravotní důsledky hluku.................................................................................................14 3.1
Poškození sluchového aparátu ................................................................................... 15
3.2
Zhoršení komunikace řečí.......................................................................................... 16
3.3
Obtěžování hlukem .................................................................................................... 17
3.4
Nepříznivé ovlivnění spánku ..................................................................................... 18
3.5
Nepříznivé ovlivnění výkonnosti............................................................................... 19
3.6
Ovlivnění kardiovaskulárního systému ..................................................................... 20
3.7
Projevy poruch duševního zdraví .............................................................................. 21
4
Vztah dávka – účinek pro obtěžování ..............................................................................21
5
Využití poznatků o vztahu dávka-účinek .........................................................................23 5.1
6
Metodika...........................................................................................................................25 6.1
Hodnocení expozice hluku z hlediska časové proměnlivosti .................................... 25
6.2
Hodnocení expozice hluku z hlediska prostorové proměnlivosti .............................. 26
6.2.1
Srovnávací měření ............................................................................................26
6.2.2
Hlukové mapování............................................................................................26
6.3 7
Strategické hlukové mapování a akční plány ............................................................ 24
Dotazníkové šetření „Hluk a zdraví“ ......................................................................... 26
Výsledky hodnocení expozice hluku z hlediska prostorové proměnlivosti .....................28
5
8
9
7.1
Srovnávací měření..................................................................................................... 28
7.2
Hlukové mapování .................................................................................................... 31
Výsledky dotazníkového šetření ...................................................................................... 31 8.1
Obtěžování hlukem.................................................................................................... 31
8.2
Vnímání kvality životního prostředí.......................................................................... 32
8.3
Srovnání zjištěných výsledků s modelem vztahu dávka – účinek............................. 34
8.4
Diskuse ...................................................................................................................... 34
Shrnutí a závěry ............................................................................................................... 37
Příloha - použitá a citovaná literatura ...................................................................................... 38
Seznam obrázků a grafů Obr. 1: Příklady reálných zvuků o různé hlasitosti a odpovídající akustický tlak................... 10 Obr. 2: Nomogram pro sčítání hladin akustického tlaku ........................................................ 11 Obr. 3: Vnímání zvuku v závislosti na jeho kmitočtu a intenzitě ............................................ 12 Obr. 4: Úrovně obtěžování a stostupňová škála obtěžování .................................................... 22 Obr. 5: Graf vyjadřující vztah dávka-účinek pro silniční dopravu ......................................... 22 Obr. 6: Graf vyjadřující vztah dávka-účinek pro nejvyšší úroveň obtěžování a různé typy dopravy .............................................................................................................. 23 Obr. 7: Hluková mapa pro lokalitu Ústí nad Orlicí, Jilemnického .......................................... 30 Obr. 8: Obtěžování hlukem ve třech skupinách lokalit............................................................ 31 Obr. 9: Příčiny obtěžování hlukem - % osob obtěžovaných hlukem každý den ..................... 32 Obr. 10: Obtěžování faktory životního prostředí ve třech skupinách lokalit........................... 33
Seznam tabulek Tab. 1: Výsledky srovnávacích měření pro monitorované lokality ......................................... 29 Tab. 2: Přehled lokalit.............................................................................................................. 35
6
Seznam použitých zkratek A
- Annoyed - druhá (prostřední) úroveň obtěžování (viz str. 21)
dB
- decibel
ICHS
- ischemická choroba srdeční
IM
- infarkt myokardu
HA
- Highly Annoyed - třetí (nejvyšší) úroveň obtěžování (viz str. 21)
HIA
- Health Impact Assessment – hodnocení vlivu na zdraví
HRA
- Health Risk Assessment – hodnocení zdravotních rizik
L
- hladina akustického tlaku, jednotka decibel [dB] (viz str. 10)
LA
- Little Annoyed - první (nejnižší) úroveň obtěžování (viz str. 21)
LA
- hladina akustického tlaku zjištěná za použití filtru A (viz str. 11)
LAeqT , LAeq,24hod- ekvivalentní hladina akustického tlaku A, vztažená k době T (viz str. 12) LAmax
- maximální hladina akustického tlaku A při hlukové události
L1% , L5% , L90% , L99% - procentní hladina akustického tlaku (viz str.12) Ld , Lv Ln
- hlukový ukazatel pro den, pro večer resp. pro noc (viz str.13)
Ldvn , Ldn
- hlukový ukazatel pro den-večer-noc resp. pro den-noc (viz str.13)
Lnight,outside
- odpovídá
n
- počet osob, respondentů
p
- hladina statistické významnosti
ukazateli Ln, je zdůrazněno, že se jedná o venkovní hluk
7
8
1 Úvod, východiska a cíle Tato práce vychází z výsledků monitorování hluku a dotazníkového šetření „Hluk a zdraví“ prováděného ve Státním zdravotním ústavu v rámci Systému monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ČR ve vztahu k životnímu prostředí. Cílem práce je ověřit metody stanovení expozice hluku u respondentů dotazníkového šetření tak, aby dostatečně přesné stanovení expozice umožnilo následné hodnocení vztahu dávka-účinek a faktorů, které mají na tento vztah vliv.
2 Zvuk a hluk - fyzikální parametry podstatné pro hodnocení expozice Hlukem nazýváme každý zvuk, který má rušivý nebo obtěžující charakter (vyvolává nepříjemný nebo rušivý vjem), nebo který má škodlivé účinky, bez ohledu na jeho intenzitu [2] [6]. Obecně nelze rozlišit mezi zvukem a hlukem na základě fyzikálních parametrů, ale pouze na základě účinků na člověka. Podstatou zvuku je mechanické kmitání pružného prostředí (vzduchu, vody nebo jiného prostředí) o frekvenci 20-20 000 kmitů za sekundu [13]. U plynů a kapalin dochází k podélnému vlnění, to znamená, že částice hmoty kmitají ve směru šíření zvuku. Toto kmitání vede k zhušťování a zřeďování molekul prostředí, neboli ke změnám tlaku. U mladého zdravého člověka jsou tyto změny tlaku rozeznatelné sluchem při frekvencích 2020 000 kmitů za sekundu (slyšitelný zvuk). Kmitání s pomalejší frekvencí se nazývá infrazvuk, rychlejší frekvence kmitání se vyskytuje u ultrazvuku. Subjektivně si uvědomujeme různou frekvenci tlakových změn jako výšku tónu. Zvuk s jediným kmitočtem se nazývá čistým tónem. Vyšší tóny se vyznačují vyšší frekvencí než tóny hlubší. Reálné zvuky se však skládají vždy z celé řady dílčích signálů o různé frekvenci. Tlakové změny se šíří v pružném prostředí konečnou rychlostí. Ve vzduchu je to rychlost cca 340 m/s, ve vodě je rychlost šíření podstatně vyšší, cca 1500 m/s. Při šíření zvuku dochází k přenosu energie.
9
Další důležitou vlastností zvuku je amplituda příslušných změn tlaku, která je subjektivně vnímaná jako hlasitost zvuku. Nejslabší zvukový signál, který je ještě schopen zaznamenat nepoškozený lidský sluch je dvacet miliontin základní jednotky tlaku Pascal (20 µPa). Na druhé straně je lidské ucho schopno snášet akustický tlak více než milionkrát větší. Vyjadřování akustického tlaku v Pascalech při tomto číselném rozsahu by bylo velmi nepřehledné. Proto byla v akustice zavedena logaritmická veličina – hladina akustického tlaku (L) s jednotkou decibel [dB]. Decibel je relativní jednotka, vztažená k referenční hodnotě prahu slyšení (20 µPa = 0 dB). Od této referenční hodnoty každému zdesateronásobení akustického tlaku v Pa odpovídá zvýšení hladiny o 20 dB. Každému zdvojnásobení akustického tlaku odpovídá zvýšení o 6 dB. K výhodám logaritmické stupnice patří také to, že lépe vystihuje subjektivní sluchový vjem hlasitosti (Obr. 1).
Obr. 1: Příklady reálných zvuků o různé hlasitosti a odpovídající akustický tlak
Logaritmická stupnice pro vyjadřování hladin akustického tlaku vede k odlišným způsobům provádění některých matematických operací, jako je sčítání či průměr z hodnot hladin akustického tlaku v dB. Součet L hladin akustického tlaku L1, L2,L3 se vypočítá: L = 10log (10
0,1L1
+ 10
0,1L2
+ 10 0,1L3 )
10
V praxi z toho plyne, že při sčítání dvou stejně velkých hladin akustického tlaku je výsledná hodnota o 3 dB vyšší než základní hladina akustického tlaku. Při sčítání dvou hladin s rozdílem cca 6 dB je výsledná hladina vyšší o 1 dB ( než vyšší ze dvou sčítaných hladin). Pro sčítání dvou hladin akustického tlaku je možno použít nomogram na Obr. 2. Z rozdílu mezi oběma sčítanými hladinami akustického tlaku (na vodorovné ose) lze odečíst, o kolik se má zvýšit výsledný součet. L [dB]
(L2 – L1) [dB] Obr. 2: Nomogram pro sčítání hladin akustického tlaku [8]
Průměr L hladin akustického tlaku L1, L2, L3 se vypočítá: L = 10log (10 0,1L1 + 10 0,1L2 + 10 0,1L3 )/3 V praxi z toho vyplývá, že při výpočtu průměrné hladiny se výsledek vždy nejvíce blíží nejvyšší z původních hladin. Lidský sluch je nejvíce citlivý na zvuky o frekvenci 2-5 kHz, v oblasti vyšších a nižších kmitočtů citlivost sluchu klesá (Obr. 3). Aby se objektivně změřená hladina akustického tlaku při různých frekvencích přizpůsobila subjektivně vnímané hlasitosti, používají se jako součást měřících přístrojů filtry. Nejčastější je filtr A. Hladina akustického tlaku zjištěná za pomocí tohoto filtru se označuje jako LA.
11
Obr. 3: Vnímání zvuku v závislosti na jeho kmitočtu a intenzitě
2.1 Hodnocení expozice hluku z hlediska časové proměnlivosti Častěji než ustálený hluk se vyskytuje proměnlivý hluk, jehož hladina akustického tlaku kolísá v čase o více než 5 dB. Pro vyjádření tohoto hluku byla zavedena veličina ekvivalentní hladina akustického tlaku LAeqT s jednotkou decibel [dB]. Zkratka T zastupuje čas, ke kterému se měření vztahuje. Ekvivalentní hladina akustického tlaku je ustálená hladina akustického tlaku, která má stejné účinky na člověka jako proměnlivá hladina akustického tlaku A za stejný čas. Občas se pro hodnocení proměnlivého hluku užívají též procentní hladiny akustického tlaku [dB]. N% hladina udává hladinu akustického tlaku, která byla v době měření překročena po udané procento měřící doby. L1% resp. L5% představují ojedinělé resp. častější špičky. L90% a L99% představují hladinu hluku prostředí (ze vzdálených zdrojů) resp. dosažené minimum hluku. Pro potřeby hodnocení dlouhodobé expozice hluku byly vytvořeny hlukové indikátory, které integrují hlukovou expozici za delší časové období. Jsou to jednotné evropské hlukové 12
ukazatele a slouží k provádění hlukového mapování a mezinárodního srovnání hlukové zátěže. Tyto ukazatele vycházejí ze Směrnice Evropského parlamentu a Rady 2002/49/ES [15] a vyhlášky 523/2006 Sb. (vyhláška o hlukovém mapování) [18]. Hlukový ukazatel pro den (Ld) [dB] je dlouhodobý průměr hladiny akustického tlaku vážené funkcí A podle české technické normy [3] určený za všechna denní období jednoho roku, hlukový ukazatel pro večer (Lv) [dB] je dlouhodobý průměr hladiny akustického tlaku vážené funkcí A podle české technické normy určený za všechna večerní období jednoho roku, hlukový ukazatel pro noc (Ln) [dB] je dlouhodobý průměr hladiny akustického tlaku vážené funkcí A podle české technické normy určený za všechna noční období jednoho roku, přičemž den je 12 hodin v rozmezí od 6:00 hod do 18:00 hod, večer jsou 4 hodiny v rozmezí od 18:00 hod do 22:00 hod a noc je 8 hodin v rozmezí od 22:00 hod do 6:00 hod. Hlukový ukazatel pro den-večer-noc (Ldvn) 1 [dB] se vypočítá podle vzorce:
Smyslem tohoto ukazatele je zohlednění závažnějších účinků hluku ve večerních a nočních hodinách, proto je při výpočtu k ukazateli Lv připočtena penalizace 5 dB a k ukazateli Ln penalizace 10 dB. V minulosti byl též užíván ukazatel pro den-noc (Ldn) [dB], který byl získán z ekvivalentních hladin pro den a noc zvýšením noční hladiny o 10 dB.
2.2 Hodnocení hluku z hlediska prostorového rozložení – hlukové mapování Hluk je veličina, která vykazuje velkou proměnlivost nejen v čase, ale i v prostoru. Pro zhodnocení a grafické vyjádření proměnlivosti hluku na určitém území se využívá hlukové mapování. V případě zjišťování rozložení hluku na menším území je často též používán termín akustická studie. Jde o výpočtové metody stanovení hluku, které se pro potřeby
1 V anglicky psané literatuře je pro indikátor Ldvn používána zkratka Lden (day-evening-night). V této práci jsou hlukové indikátory označovány českými zkratkami.
13
posuzování hluku v práci hygienické služby považují za rovnocenné se stanovováním hluku prostřednictvím měření. Vstupními podklady pro výpočtovou metodu stanovení hluku jsou geografické údaje o terénu a budovách ve sledovaném území, údaje o akustických vlastnostech území (odraz a pohlcování zvuku), o přítomných zdrojích hluku a jejich akustických vlastnostech (hlukové emise) a o akustických vlastnostech prostředí, kterým se hluk šíří. Výstupem je ekvivalentní hladina akustického tlaku popř. hodnota hlukového ukazatele v dB, platná pro určitý adresný bod nebo jeho jednotlivé fasády. Výstupy mohou být udány v tabulce nebo znázorněny graficky (hluková mapa). K provádění výpočtů slouží sofistikovaný software (např. Hluk +, Lima, Cadna). Postup je definován jednotnou metodikou, stanovenou v Doporučení Komise 2003/613/ES a ve vyhlášce 523/2006 Sb [18].
3 Zdravotní důsledky hluku Zvuky jsou přirozenou a důležitou součástí prostředí člověka, jsou základem řeči a příjmu informací, mohou přinášet příjemné zážitky. Zvuky příliš silné, příliš časté nebo působící v nevhodné situaci a době však mohou na člověka působit nepříznivě. Obecně se tyto zvuky, které jsou nechtěné, obtěžující nebo mají dokonce škodlivé účinky, nazývají hlukem, a to bez ohledu na jejich intenzitu. Proto je nutné hluk do jisté míry považovat za bezprahově působící noxu [6]. Dlouhodobé nepříznivé účinky hluku na lidské zdraví je možné s určitým zjednodušením rozdělit na účinky specifické projevující se při dlouhodobé ekvivalentní hladině akustického tlaku (LAeq) nad 70 dB poruchami činnosti sluchového analyzátoru a na účinky nespecifické (mimosluchové), kdy dochází k ovlivnění funkcí různých systémů organismu. Tyto nespecifické systémové účinky se projevují prakticky v celém rozsahu intenzit hluku, často se na nich podílí stresová reakce a ovlivnění neurohumorální a neurovegetativní regulace. Mohou se manifestovat ve formě poruch emocionální rovnováhy, sociálních interakcí i ve formě nemocí, u nichž působení hluku může přispět ke spuštění nebo urychlení vlastního patologického děje [7].
14
Za dostatečně prokázané 2 nepříznivé zdravotní účinky hluku v denní době je v současnosti považováno poškození sluchového aparátu, vliv na kardiovaskulární systém a nepříznivé ovlivnění osvojování řeči a čtení u dětí. V noční době (resp. v době věnované spánku a regeneraci organismu) jsou za dostatečně prokázané považovány změny fyziologických reakcí, poruchy spánku a zvýšené užívání léků na spaní. Omezené důkazy 3 jsou např. u vlivů hluku na hormonální a imunitní systém, na některé biochemické funkce, ovlivnění placenty a vývoje plodu, nebo u vlivů na mentální zdraví a výkonnost člověka. U nočního hluku jsou navíc omezené důkazy3 u vlivů na kardiovaskulární systém, obezitu, poruchy duševního zdraví, pracovní úrazy a zkrácení očekávané délky života [11]. Působení hluku v životním prostředí je ovšem nutné posuzovat i z hlediska ztížené komunikace řečí a zejména pak z hlediska obtěžování, pocitů nespokojenosti, rozmrzelosti a nepříznivého ovlivnění pohody lidí. Vychází to z definice zdraví WHO, která za zdraví nepovažuje pouze nepřítomnost choroby, ale chápe zdraví v celém kontextu souvisejících fyzických, psychických a sociálních aspektů [7].
3.1 Poškození sluchového aparátu Poškození sluchového aparátu je dostatečně prokázáno u pracovní expozice hluku v závislosti na výši ekvivalentní hladiny akustického tlaku (LAeq) a počtu let trvání expozice. Riziko sluchového postižení však existuje i u hluku v životním prostředí a při různých zájmových činnostech spojených s vyšší hlukovou zátěží. Z fyziologického hlediska jsou podstatou poškození zprvu přechodné a posléze trvalé funkční a morfologické změny smyslových a nervových buněk Cortiho orgánu vnitřního ucha.
2 Za dostatečný důkaz je považováno stanovení kausálního vztahu mezi expozicí a účinkem ve studiích, kde byla adekvátně vyloučena koincidence (shoda okolností), bias (systematická chyba) a distorse (zkreslení). Dále je dobře stanovena biologická plausabilita (opodstatněnost). 3 Za omezený důkaz je považována existence důkazu, který podporuje kausální vztah, ale tento vztah mezi expozicí a účinkem nebyl pozorován přímo. Často je dostatek nepřímých důkazů spojujících expozici se změnami fyziologických funkcí, které vedou k nepříznivému zdravotnímu účinku [11].
15
Epidemiologické studie prokázaly, že u více než 95% exponované populace nedochází k poškození sluchového aparátu ani při celoživotní expozici hluku v životním prostředí a aktivitách ve volném čase do 24 hodinové ekvivalentní hladiny akustického tlaku A LAeq,24h = 70 dB [5]. Tato hladina je nazývána prahovou hodnotou 4 pro poškození sluchového aparátu. S vyšší expozicí hluku v životním prostředí se můžeme setkat jen ve velmi specifických případech, např. u lidí žijících v těsné blízkosti frekventovaného letiště nebo velmi rušných komunikací. Nelze však zcela vyloučit možnost, že by již při nižší úrovni hlukové expozice mohlo dojít k malému sluchovému poškození u citlivých skupin populace, jako jsou děti nebo osoby současně exponované i vibracím nebo ototoxickým lékům či chemikáliím [7]. Je také známo, že zvýšená expozice hlukem v místě bydliště přispívá k rozvoji sluchových poruch u osob profesionálně exponovaných rizikovým hladinám hluku na pracovišti. Nezanedbatelně může zvyšovat expozici hlukem, zejména u mládeže, dlouhodobý poslech velmi hlasité reprodukované hudby (sluchátka), či účast na diskotékách a koncertech populárních hudebních skupin. K odhadu rizika sluchových ztrát při profesionální a neprofesionální expozici je možné využít normu ČSN ISO 1999 s tím, že hlukovou expozici je třeba přepočítat na dobu trvání 8 hodin [4].
3.2 Zhoršení komunikace řečí Zhoršení komunikace řeči v důsledku zvýšené hladiny akustického tlaku má řadu prokázaných nepříznivých důsledků v oblasti lidského chování a vztahů, vede k podrážděnosti, nejistotě, poklesu pracovní výkonnosti a pocitům nespokojenosti. Může však vést i k překrývání a maskování důležitých signálů, jako je domovní zvonek, telefon, alarm. Nejvíce citlivou skupinou jsou staří lidé, osoby se sluchovou ztrátou a zejména děti v období osvojování řeči a čtení. Jde tedy o podstatnou část populace. Zvláště citlivé jsou pak děti s poruchami sluchu, potížemi s učením a děti, pro které vyučovací jazyk není jejich mateřským jazykem.
4
Prahová hodnota je dávka (úroveň expozice), pod níž se neočekává nepříznivý účinek. Prahové hodnoty vycházejí z výsledků epidemiologických studií a je možné je vztáhnout k větší části populace s průměrnou citlivostí vůči účinkům hluku. Prahová hodnota je ekvivalentem hodnoty NOAEL (no-observed-adverse-effect-level), která se používá při hodnocení rizika expozice chemickým látkám. Představuje nejvyšší dávku (úroveň expozice), při které ještě není pozorována žádná nepříznivá odpověď na statisticky významné úrovni ve srovnání s kontrolní skupinou.
16
Pro dostatečně srozumitelné vnímání složitějších zpráv a informací (cizí řeč, výuka, telefonická konverzace) by rozdíl mezi hlukovým pozadím a hlasitostí vnímané řeči měl být nejméně 15 dB, a to nejméně v 85% doby. Při průměrné hlasitosti řeči 50 dB by tak nemělo hlukové pozadí v místnostech převyšovat 35 dB [7].
3.3 Obtěžování hlukem Obtěžování hlukem je nejobecnější reakcí lidí na hlukovou zátěž. Vyvolává celou řadu negativních emočních stavů, mezi které patří pocity rozmrzelosti, nespokojenosti a špatné nálady, deprese, obavy, pocity beznaděje nebo vyčerpání. U každého člověka existuje určitý stupeň citlivosti, respektive tolerance k rušivému účinku hluku. Jde o významně osobnostně fixovanou vlastnost. V normální populaci je 10 - 20 % vysoce senzitivních osob, stejně jako velmi tolerantních, zatímco u zbylých 60 - 80 % populace víceméně platí kontinuální závislost míry obtěžování na intenzitě hlukové zátěže [6]. Při působení hluku zde však kromě senzitivity a fyzikálních vlastností hluku velmi záleží i na řadě dalších neakustických faktorů sociální, psychologické nebo ekonomické povahy. To vede k různým výsledkům studií, které prokazují u stejných hladin hluku různého původu rozdílný efekt u exponované populace a naopak rozdílné výsledky při stejných zdrojích i hladinách hluku na různých lokalitách v různých zemích. Významnou úlohu zde hraje vztah ke zdroji hluku, pocit, do jaké míry jej člověk může ovlivňovat nebo zda pro něj má nějaký ekonomický význam. Menší rozmrzelost působí hluk, u něhož je předem známo, že bude trvat jen po určitou vymezenou dobu, např. hluk ze stavební činnosti. Příznivě působí i nabídka možnosti přestěhovat se po dobu provádění nejhlučnějších stavebních operací do hotelu. Závislost je i mezi nepříznivým prožíváním hluku a délkou pobytu v hlučném prostředí. Rozmrzelost může vzniknout po víceleté latenci a s délkou konfliktní situace se prohlubuje a fixuje [6]. Kromě toho však může být významně ovlivněna zdravotním stavem. Kromě negativních emocí je možné obtěžování hlukem hodnotit i podle nepřímých projevů, jako je zavírání oken, nepoužívání balkónů, stěhování, stížnosti a petice. Obecně se ovšem odhaduje, že na stížnostech a peticích se účastní pouze 5 – 10 % obyvatel skutečně hlukově exponovaných [7]. Vysoké hodnoty hluku vedou i k nepříznivým projevům v sociálním chování, mohou u predisponovaných jedinců zvyšovat agresivitu a redukují přátelské chování a ochotu 17
k pomoci. Svoji úlohu zde hraje i zhoršená verbální komunikace, výsledky studií ukazují, že je více snížena ochota ke slovní pomoci než k pomoci fyzické. Epidemiologické studie prokazují, že stejná úroveň hlukové expozice z různých zdrojů vede k rozdílnému stupni obtěžování exponované populace. Intenzivnější reakce obyvatel byly pozorovány vůči hluku doprovázenému vibracemi, hluku obsahujícímu nízké frekvenční složky a hluku impulsního charakteru. Nepříjemnější je též hluk s kolísavou intenzitou nebo obsahující tónové složky. Dle doporučení WHO je během dne jen málo lidí při svých aktivitách vážně obtěžováno ekvivalentní hladinou akustického tlaku A pod 55 dB, nebo mírně obtěžováno při LAeq pod 50 dB. Tam, kde je to možné, zejména při novém rozvoji území, by proto měla být limitující hladina hluku nižší, přičemž během večera a noci by hladina hluku měla být o 5 – 10 dB nižší nežli ve dne [5].
3.4 Nepříznivé ovlivnění spánku Nepříznivé ovlivnění spánku se prokazatelně projevuje změnami fyziologických reakcí během spánku, jako jsou změny kardiovaskulární aktivity, EEG známky probuzení (spící si toto probuzení často následně neuvědomuje), změny v trvání stádií spánku (redukce REM fáze), fragmentace spánku, zvýšená pohyblivost ve spánku, obtížné usínání, probuzení v noci nebo příliš brzy ráno, zkrácení spánkového času. Dostatečný důkaz existuje také pro subjektivně vnímanou poruchu spánku popř. pro lékařem diagnostikovanou environmentální insomnii a pro zvýšené užívání léků na spaní [11]. Přestože rušení spánku vyvolané hlukem je samo o sobě zdravotní problém, navíc vede k dalším následkům pro zdraví a životní pohodu. Pro tyto fyziologické a psychologické následky narušení spánku existují pouze omezené důkazy. V rovině fyzického zdraví jsou popisovány tyto následky rušení spánku nočním hlukem: změny v hladinách stressových hormonů, kardiovaskulární onemocnění (hypertenze a infarkt myokardu), deprese (u žen) a jiné psychické poruchy, obezita, zkrácení očekávané délky života a zvýšený výskyt pracovních úrazů. V rovině psychologicko-sociální je popisována ospalost a únava, rozmrzelost a zvýšená denní dráždivost, snížená výkonnost, zhoršení poznávacích schopností, narušení sociálních kontaktů a stížnosti.
18
Senzitivní skupinou populace jsou děti, starší osoby, nemocní, těhotné ženy a lidé pracující na směny. Děti sice mají vyšší práh probuzení, ale pro ostatní účinky nočního hluku jsou stejně nebo více citlivé než dospělí [11]. K narušení spánku vede jak ustálený, tak i proměnný hluk. I při nízké ekvivalentní hladině akustického tlaku A již malý počet hlukových událostí s vyšší hladinou akustického tlaku ovlivňuje spánek. Význam zřejmě má i rozdíl mezi hladinou akustického tlaku pozadí a vlastní hlukové události a taktéž délka intervalu mezi dvěma hlukovými událostmi. K adaptaci obyvatel na rušení spánku hlukem nedochází v hlučných lokalitách ani po více letech [7]. Krátkodobé účinky hluku, jako jsou změny fyziologických reakcí, nejlépe korelují s maximální hladinou akustického tlaku při události uvnitř ložnice LAmax,inside. Tyto změny se začínají objevovat od LAmax,inside 32 – 42 dB. Pro hodnocení dlouhodobých účinků hluku se používá indikátor Lnight,outside (odpovídá Ln, je zdůrazněno, že se jedná o venkovní hluk). Zvýšené užívání léků na spaní a subjektivně vnímané narušení spánku, resp. environmentální insomnie se začínají objevovat od Lnight,outside 40-42 dB. Dle doporučení WHO z roku 2007 [11] je pro primární prevenci subklinických nepříznivých účinků nočního hluku doporučeno, aby populace nebyla vystavována nočním hladinám hluku větším než Lnight,outside 30 dB v době, kterou většina lidí tráví na lůžku. Tato hodnota je konečným cílem směrnice pro noční hluk (Night Noise Guideline - NNGL) k ochraně před nepříznivými zdravotními účinky nočního hluku pro celou populaci včetně rizikových skupin, jako jsou děti, chronicky nemocné a starší osoby. Pokud konečný cíl nemůže být v krátké době dosažen, jsou navrhovány dva prozatímní cíle: 55 dB (prozatímní cíl I) a 40 dB (prozatímní cíl II). Tyto cíle mají být použity při provádění aktivit hodnocení a řízení rizik.
3.5 Nepříznivé ovlivnění výkonnosti Nepříznivé ovlivnění výkonnosti hlukem bylo zatím sledováno převážně v laboratorních podmínkách u dobrovolníků vystavených dennímu hluku při vykonávané činnosti. Zvláště citlivá na působení zvýšené hlučnosti je tvůrčí duševní práce a plnění úkolů spojených s nároky na paměť, soustředěnou a trvalou pozornost a komplikované analýzy. Rušivý účinek hluku je významný zejména při činnostech náročných na pracovní paměť, kdy je třeba část informací, jako jsou matematické operace a čtení, udržovat v krátkodobé paměti.
19
Ve školách v okolí letišť byla v řadě studií u dětí chronicky exponovaných leteckému hluku při ekvivalentní hladině akustického tlaku A nad 70 dB pozorována snížená schopnost motivace, nižší výkonnost při poznávacích úlohách a deficit v osvojení čtení a jazyka. Děti byly více roztržité a dělaly více chyb. Nepříznivý účinek byl větší u dětí s horšími školními výkony. Zdá se také, že pravděpodobnější je deficit v osvojení čtení u dětí chronicky exponovaných hluku doma i ve škole ve srovnání s dětmi pouze navštěvujícími školu v hlučném prostředí [7]. Nepříznivé ovlivnění výkonnosti je také popisováno jako následek narušení spánku nočním hlukem.
3.6 Ovlivnění kardiovaskulárního systému Ovlivnění kardiovaskulárního systému bylo prokázáno v řadě epidemiologických a klinických studií u populace (včetně dětí) žijící v hlučných oblastech kolem letišť, průmyslových závodů nebo hlučných komunikací. Akutní hluková expozice aktivuje autonomní a hormonální systém a vede k přechodným změnám, jako je zvýšení krevního tlaku, tepu a vasokonstrikce. Předpokládá se, že po dlouhodobé expozici se u citlivých jedinců (v rámci exponované populace) mohou vyvinout trvalé následky, jako je hypertenze a ischemická choroba srdeční (ICHS). Pravděpodobně se zde současně uplatňuje i nedostatek hořčíku, který je vlivem expozice hluku uvolňován z buněk a vylučován z organismu a není u evropské populace dostatečně saturován příjmem z potravy. Deficit hladiny hořčíku v krvi může přispívat k vasokonstrikci a nedostatečnému prokrvení s následnou hypertenzí a srdeční ischemií [7]. Všeobecným závěrem WHO [5] je, že pro letecký nebo dopravní hluk jsou kardiovaskulární účinky spojeny s dlouhodobou expozicí ekvivalentní hladině akustického tlaku (LAeq,24h) v rozmezí 65 – 70 dB a více. Avšak tato asociace je slabá. Poněkud silnější je pro ICHS než pro hypertenzi. Nicméně i toto malé riziko je potencionálně závažné vzhledem k velkému počtu exponovaných osob Od vydání doporučení WHO bylo na téma vztahu expozice hluku a rizika kardiovaskulárních onemocnění publikováno několik souborných prací. Hluku z automobilové dopravy je věnována práce Wolfganga Babisch [1], která provádí metaanalýzu s cílem stanovení vztahu dávka-účinek. Zhodnocením 37 studií dospívá k závěru, že objektivní expozice (hladina hluku) i subjektivní expozice (obtěžování) jsou asociovány se zvýšeným rizikem ICHS. 20
Pro hypertenzi nebyl výsledek tak průkazný jako pro ICHS. Sedm vybraných studií bylo použito pro detekci křivky vztahu mezi hlukem z automobilové dopravy a infarktem myokardu (IM). Nebyl detekován znatelný vzestup v riziku IM při hladinách akustického tlaku do 60 dB. Při vyšších hladinách riziko infarktu myokardu roste a při hladinách hluku nad 70 dB je větší než 1,2.
3.7 Projevy poruch duševního zdraví Výsledky studií zaměřených na vztah hlukové expozice a projevů poruch duševního zdraví nejsou jednoznačné. Nepředpokládá se, že by hluk mohl být přímou příčinou duševních nemocí, ale patrně se může podílet na zhoršení jejich symptomů nebo urychlit rozvoj latentních duševních poruch [7]. Omezené důkazy jsou pro výskyt psychických poruch a konkrétně deprese u žen jako následku rušení spánku nočním hlukem.
4 Vztah dávka – účinek pro obtěžování Ve vztahu k pocitům obtěžování byla v minulosti provedena řada studií sledujících vztah mezi hlukovou expozicí a reakcemi exponovaných lidí. Uskutečnila se též řada pokusů dospět meta-analýzou jejich výsledků k odvození kvantitativního vztahu mezi expozicí a účinkem. Miedema a Oudshoorn [10] publikovali model obtěžování hlukem, který vychází z analýzy výsledků většího počtu terénních studií, provedených v Evropě, Austrálii, Japonsku a Severní Americe. Uvádí vztah dávka – účinek mezi hlukovou expozicí a procentem obyvatel, u kterých lze očekávat pocity obtěžování. Dávka je v tomto vztahu vyjádřena jako hlukový ukazatel Ldn nebo Ldvn. Účinek je subjektivní míra obtěžování zjištěná dotazníkovým šetřením. Výsledky různých dotazníkových šetření byly převedeny na hypotetickou stostupňovou škálu intenzity obtěžování, kde krajní bod 0 znamená žádné obtěžování a krajní bod 100 maximální obtěžování. Vztah dávka-účinek je vyjádřen pro tři úrovně obtěžování. První úroveň LA (Little Annoyed) zahrnuje procento osob obtěžovaných od 28. stupně stostupňové škály, tedy přinejmenším „mírně obtěžovaných“. Druhá úroveň A (Annoyed) se týká obtěžování od 50 stupně škály a třetí úroveň HA (Highly Annoyed) zahrnuje osoby s výraznými pocity obtěžování od 72. stupně stostupňové škály (Obr. 4)
21
Obr. 4: Úrovně obtěžování a stostupňová škála obtěžování Vztahy dávka-účinek jsou vyjádřeny zvlášť pro silniční, železniční a leteckou dopravu. Platí pro dospělé osoby a dlouhodobě stabilní situace, v rozmezí 45 – 75 dB. Hlavním účelem těchto vztahů je možnost predikce počtu obtěžovaných osob v závislosti na intenzitě hlukové expozice u běžné průměrně citlivé populace. Vztah dávka – účinek lze matematicky vyjádřit pomocí rovnice nebo grafu (Obr. 4). Vzhledem k zaměření práce je následně uveden vztah pro silniční dopravu a ukazatel Ldvn, ostatní vztahy jsou obdobné.
[10]
Obr. 5: Graf vyjadřující vztah dávka-účinek pro silniční dopravu [7] 22
Porovnání vztahů pro jednotlivé typy dopravy (Obr. 6) potvrzuje známou zkušenost, že letecký hluk má výraznější obtěžující účinek nežli hluk ze silniční dopravy a hluk ze silniční dopravy má výraznější účinek nežli hluk z dopravy železniční. Příčin této skutečnosti může být řada, např. rychlý nástup hluku u letecké dopravy vyvolávající úlekovou reakci, a naopak pomalý nástup hluku u dopravy železniční. Svoji roli může hrát též jistá každodenní pravidelnost železničního hluku daná jízdním řádem.
% HA 40,0
Letecká doprava
35,0
Automobilová doprava
30,0
Železniční doprava
25,0 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 45
50
55
60
65
70
75
L dvn
Obr. 6: Graf vyjadřující vztah dávka-účinek pro nejvyšší úroveň obtěžování (% HA) a různé typy dopravy
5 Využití poznatků o vztahu dávka-účinek Model vztahů dávka-účinek navržený v práci Miedema a Oudshoorn byl doporučen k jednotnému použití v Evropské unii [14]. Vztahy jsou velice významné z hlediska ochrany obyvatelstva před hlukem. Jsou využívány v postupech hodnocení zdravotních rizik (HRA) a hodnocení vlivu na zdraví (HIA). Pomocí těchto postupů může být posouzen potenciální vliv různých politických rozhodnutí, projektů a investičních záměrů na zdravotní stav
23
populace. Vyhodnocení počtu osob vystavených hluku a jeho účinkům je též součástí akčních plánů, které navazují na Strategického hlukového mapování.
5.1 Strategické hlukové mapování a akční plány Evropská unie vymezila Směrnicí Evropského Parlamentu a Rady v roce 2002 [15] společný přístup k vyvarování se, prevenci nebo omezení škodlivých či obtěžujících účinků hluku ve venkovním prostředí. Za tímto účelem mají být postupně provedena tato opatření: a) určení míry expozice hluku ve venkovním prostředí prostřednictvím hlukového mapování a s využitím společných metod hodnocení pro všechny členské státy. b) zpřístupnění informací o hluku ve venkovním prostředí a jeho účincích na veřejnost c) na základě výsledků hlukového mapování přijetí akčních plánů členskými státy s cílem prevence a snižování hluku ve venkovním prostředí je li to nutné a zejména pokud expoziční úrovně mohou mít škodlivé účinky na lidské zdraví. Hlukovým mapováním se rozumí presentace údajů o stávající nebo předpokládané hlukové situaci, která ukazuje překročení jakékoli příslušné platné mezní hodnoty, počet postižených osob v uvažované oblasti nebo počet obydlí vystavených definovaným hodnotám hlukového indikátoru. Strategickou hlukovou mapou se rozumí mapa určená pro globální posuzování zatížení hlukem z různých zdrojů v dané oblasti nebo pro souhrnné predikce pro takovou oblast. Doporučení obsažená v evropské směrnici byla implementována do naší legislativy v následujících vyhláškách a zákonech: •
Vyhláška 523/2006 SB [18]. Tato vyhláška stanovuje hlukové ukazatele, jejich mezní hodnoty a způsob jejich výpočtu. Dále stanovuje základní požadavky na obsah strategických hlukových map a akčních plánů. Akční plány by měly obsahovat kromě základních údajů a souhrnu výsledků hlukového mapování též vyhodnocení odhadu počtu osob vystavených hluku z hlediska obtěžování, rušení spánku hlukem a dalších účinků, vymezení problémů a situací, které je třeba zlepšit. K odhadu počtu obtěžovaných osob slouží vztahy dávka-účinek zmiňované v této práci.
•
Zákon 258/2000 Sb [20]. V novele tohoto zákona provedené v roce 2006 se stanovují orgány, zodpovědné za průběh strategického hlukového mapování a tvorbu akčních plánů. Jsou to Ministerstvo zdravotnictví (strategické hlukové mapy), Ministerstvo dopravy (akční plány pro hlavní pozemní komunikace, hlavní železniční tratě a hlavní letiště), Ministerstvo pro místní rozvoj (stanovení seznamu aglomerací) Ministerstvo životního 24
prostředí (tiché oblasti ve volné krajině) a Krajské úřady (akční plány pro aglomerace). Dále je v zákoně stanoven časový harmonogram. Hlukové mapování má být provedeno ve dvou etapách: První etapa do roku 2007 pro strategické hlukové mapy a do roku 2008 pro akční plány a druhá etapa do roku 2012 pro strategické hlukové mapy a do roku 2013 pro akční plány. •
Vyhláška 561/2006 Sb [19]. Tato vyhláška stanovuje seznam aglomerací pro účely hodnocení a snižování hluku.
Cílem strategického hlukového mapovaní je zhodnotit pomocí jednotné metodiky v rámci Evropy expozici obyvatelstva hlukem a vytipovat nejhůře zasažené lokality a prioritní opatření. Tohoto procesu se účastní různé složky od orgánů Evropské unie a členských států až po zástupce veřejnosti.
6 Metodika Ve Státním zdravotním ústavu v Praze probíhá monitorování hluku v rámci Systému monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ČR ve vztahu k životnímu prostředí od roku 1994 [16][17]. Slouží především pro potřeby zjištění vztahů mezi hlukem a účinky hluku na kvalitu života a zdraví obyvatel. Skládá se z monitorování hluku 24 hodinovým měřením v měřících místech v centru sledovaných lokalit a z periodicky se opakujících dotazníkových šetření. Je měřen venkovní hluk se zaměřením na hluk z dopravy.
6.1 Hodnocení expozice hluku z hlediska časové proměnlivosti Expozice hluku v monitorovaných lokalitách je v současné době hodnocena dvěma 24-hod měřeními v kalendářním roce. První měření je prováděno v období duben až červen, druhé v období září až říjen. Měření se provádí v běžný pracovní den, tj. v úterý, středu a čtvrtek, pokud jsou pracovními dny a pokud nenavazují na den pracovního volna nebo klidu nebo státní svátek. Měření probíhají za standardních meteorologických podmínek daných v Metodickém návodu pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí [12]. Měření se neprovádí v případě krátkodobé neobvyklé hlukové situace (krátkodobá uzávěra komunikace apod.) Cílem těchto opatření je dosáhnout pokud možno co nejlepší representativnost výsledků z hlediska časové proměnlivosti hluku. Přesto je třeba si uvědomit,
25
že existuje určitá nejistota při stanovení hlukových ukazatelů Ld, Lv, Ln a Ldvn z průměrů dvou měření. Velikost nejistoty závisí na ročním průběhu hluku a je v jednotlivých lokalitách různá.
6.2 Hodnocení expozice hluku z hlediska prostorové proměnlivosti 6.2.1 Srovnávací měření Při hodnocení expozice hluku u obyvatel monitorovaných lokalit bylo nejprve třeba ověřit, zda i na relativně malém území lokalit existuje prostorová proměnlivost nebo zda jsou lokality z hlediska hluku homogenní. K tomu sloužila srovnávací měření, provedená v roce 2008 v 15 z 24 sledovaných lokalit. Při srovnávacích měřeních byla posuzována platnosti hodnot naměřených v měřícím místě v centru lokality pro celý rozsah dotazníkové lokality. Měření byla prováděna synchronně v měřícím místě a na předpokládaných okrajích lokality, popřípadě v dalších kontrolních bodech. Hodnoty naměřené v měřícím místě je možné považovat za platné v celém rozsahu dotazníkové lokality v případě, že rozdíl ekvivalentních hladin akustického tlaku mezi měřícím místem a kontrolními body není větší než 2 dB. Tato tolerance byla stanovena na základě přesnosti prováděných měření ± 2 dB.
6.2.2 Hlukové mapování Dalším možným přístupem ke zjišťování expozice hluku u respondentů dotazníkového šetření je využití hlukového mapování. Výhodou hlukového mapování je zjištění expozice hluku u všech respondentů v lokalitě bez ohledu na vzdálenost bydliště od měřícího místa a orientaci oken vzhledem ke zdroji hluku. Provádění hlukového mapování není v technických ani personálních možnostech pracoviště a proto bylo provedeno formou zakázky ve Zdravotním ústavu se sídlem v Pardubicích, výsledky jsou k dispozici v Ústí nad Orlicí [9].
6.3 Dotazníkové šetření „Hluk a zdraví“ Další součástí subsystému III „Zdravotní důsledky a rušivé účinky hluku“ je periodicky se opakující dotazníkové šetření„Hluk a zdraví“. Cílem dotazníkového šetření je doplnit měřené hodnoty hlučnosti o údaje charakterizující obyvatelstvo z hlediska jeho zdravotního stavu 26
a postojů k hluku. Poslední dotazníkové šetření proběhlo v roce 2007, předchozí šetření se konala v letech 1995, 1997 a 2002. Dotazníkové šetření „Hluk a zdraví“ proběhlo v roce 2007 v těchto městech: Havlíčkův Brod, Hradec Králové, Jablonec n.N., Kladno, Olomouc, Ostrava, Praha 3, Ústí n.L., Ústí n. O. a Znojmo. V každém městě proběhlo šetření ve dvou dotazníkových lokalitách s různou úrovní hlučnosti. Šetření se zúčastnily osoby ve věku 30 – 75 let. Byli osloveni všichni obyvatelé příslušných domů v lokalitě, kteří odpovídali věkové hranici. Celkem bylo získáno 4 987 dotazníků, respondence dotazníkového šetření byla cca 51%. Přesné stanovení respondence bylo obtížné kvůli diskrepanci mezi počtem osob, které jsou v bytech úředně hlášeny a počtem osob skutečně bydlících. Dotazník pro šetření „Hluk a zdraví“ byl zaměřen na postoje obyvatel k vnímání hluku ve svém bydlišti. Dále byl sledován výskyt zdravotních obtíží, které by mohly mít souvislost s expozicí hlukem. Vzhledem k multifaktoriálním příčinám vzniku sledovaných obtíží byly zjišťovány i další ukazatele (socio-ekonomické faktory, demografické faktory, pracovní podmínky a faktory životního stylu). Podrobněji se otázky dotazníku zabývaly obtěžováním hlukem a rušením spánku hlukem. Sledování těchto faktorů vychází z mezinárodních doporučení a zároveň jde o faktory, které jsou v literatuře nejlépe popsány z hlediska efektu dávka – účinek [10][14]. Hodnocení obtěžování hlukem vychází z dotazníkové otázky:
Za přítomnost obtěžování hlukem byly považovány stupně 4, 5 a 6 z této šestibodové škály. Stejná škála i způsob vyhodnocení byly použity také při hodnocení obtěžování ostatními faktory životního prostředí v místě bydliště, jako jsou znečištění ovzduší, prašnost a zápach a znečištění veřejných prostranství. Obtěžování a rušení spánku hlukem je sledováno i vzhledem k jednotlivým zdrojům hluku (automobilová, železniční a letecká doprava, hluk z průmyslové nebo stavební činnosti, sousedský hluk apod.). Dále byly do dotazníku doplněny otázky, týkající se prostorové orientace oken bytu respondenta. Po zhodnocení těchto otázek je možné určit orientaci oken bytu vzhledem k hlučné a tiché fasádě domu. Pro hodnocení výsledků dotazníkového šetření byly použity dva přístupy. Pro první přiblížení a získání všeobecného přehledu byli všichni respondenti rozděleni podle hlučnosti svého 27
bydliště na tři skupiny. Do skupin byli zařazeni všichni respondenti z příslušných lokalit bez ohledu na výsledky srovnávacích měření a orientaci oken jejich bytů vzhledem ke zdroji hluku, proto je určení expozice hluku u respondentů jen orientační. Všechny sledované lokality tvoří z hlediska hlučnosti plynulou řadu. Byly rozděleny na skupiny: nejtišší „zelená“ ( Lden < 55 dB), středně hlučná „oranžová (Lden > 55 dB a Ldvn < 70 dB) a nejhlučnější „červená“ ( Ldvn > 70 dB). Pro zařazení lokalit do skupin byly použity hladiny hlučnosti naměřené v měřících místech lokalit v roce 2006. Druhý přístup k hodnocení se snaží o zařazení respondentů do více skupin podle jejich přesněji určené expozice hluku. Tímto způsobem se zatím podařilo zařadit pomocí srovnávacích měření jen malý počet respondentů.
7 Výsledky hodnocení expozice hluku z hlediska prostorové proměnlivosti 7.1 Srovnávací měření Srovnávací měření proběhlo celkem v 15 monitorovaných lokalitách. Výsledky těchto měření jsou uvedeny v Tab. 1. Pouze u jedné lokality (Plzeň – „červená lokalita“) nebyla prokázána prostorová proměnlivost. Rozdíly mezi měřeními v měřícím místě a na okrajích lokality jsou menší než 2 dB, proto předpokládáme, že lokalita je z hlediska hluku homogenní v celé původně předpokládané rozloze. V dalších osmi lokalitách se rozdíl mezi měřeními v toleranci 2 dB podařilo prokázat pouze u části kontrolních bodů. V šesti lokalitách se rozdíl mezi měřeními v této toleranci nepodařilo prokázat u žádného z předem vytypovaných kontrolních bodů . Rozloha lokality, ve které jsou platné výsledky měření hluku z měřícího místa, je tedy ve většině případů menší, než jsme původně předpokládali. Tuto zmenšenou rozlohu jsme pracovně nazvali vnitřní zóna a byla vymezena celkem v devíti lokalitách. Šest z nich bylo možno použít pro zhodnocení vztahu mezi expozicí hlukem a obtěžováním. (V Plzni a Českých Budějovicích dotazníkové šetření v roce 2007 neproběhlo). V této vnitřní zóně vybraných lokalit bydlí a má okna do ulice celkem 251 respondentů dotazníků, počet na jednu lokalitu kolísá od 25 do 56. Malý
28
počet respondentů ve vnitřní zóně komplikuje statistické zpracování dat a způsobuje, že výsledky hodnocení jsou pouze orientační. Tab. 1: Výsledky srovnávacích měření pro monitorované lokality
Počet Lokalita (2)
kontrolních bodů
Rozdíly hladin mezi měřícím místem a kontrolními body LAeq, 1hod [dB] (1)
Ústí nad Labem - zelená
4
2,7 3,2 4,3
4,9
Ústí nad Labem - oranž.
2
8,5 9,8
České Budějovice - oranžová
3
2,7 3,4 7,7
České Budějovice - oranžová
3
1,4 1,7 2,7
Plzeň - oranžová
5
0,2 1,1 1,3 3,2 7,3
Plzeň - červená
2
1,0 1,7
Hradec Králové - oranžová
6
2,5 3,0 4,9 6,4 10,9 11,3
Znojmo - oranžová
2
0,7 2,8
Olomouc - oranžová
2
0,8 4,1
Olomouc - červená
3
1,5 1,9 5,0
Jablonec n. Nisou - zelená
4
0,2 3,6 4,0 5,6
Jablonec n. Nisou -oranžová
6
0,0 0,8 1,0 1,4 2,6 3,7
Praha 3 - oranžová
2
1,7 4,1
Praha 3 - červená
2
2,8 3,8
Havlíčkův Brod - zelená
8
1,4 1,8 4,7 5,2 5,7 5,8 6,4 8,3
Poznámky: (1) Tučným písmem označeny hodnoty v mezích tolerance 2 dB (2) Červeně označeny lokality, kde bylo možné provést stanovení expozice hluku ve vnitřní zóně lokality
29
Obr. 7: Hluková mapa pro lokalitu Ústí nad Orlicí, Jilemnického (oranžová lokalita), červen 2009, ukazatel Ldvn
30
7.2 Hlukové mapování Výsledky hlukového mapování jsou k dispozici v „oranžové“ lokalitě v Ústí nad Orlicí. Grafickou podobu výstupu znázorňuje Obr. 7, dalším výstupem je i tabulková podoba se zjištěnými hlukovými ukazateli pro jednotlivé adresné body v lokalitě. Počet respondentů v jednotlivých hlukových pásmech o šířce 2 dB je příliš malý a neumožňuje statistické zpracování. Přesto se ukazuje, že hlukové mapování je schůdnou cestou k určení expozice hluku, pokud bude provedeno i v dalších městech.
8 Výsledky dotazníkového šetření 8.1 Obtěžování hlukem V celém souboru bylo obtěžováno hlukem 48 % respondentů, ve skupině nejhlučnějších lokalit dosáhlo obtěžování 80 %. Obtěžování hlukem ve skupinách lokalit podle hlučnosti znázorňuje Obr. 8. 100 Nejhlučnější Středně hlučné
85%
80%
Nejtišší
[ % obtěžovaných ]
80
60
54%
49%
40
20
20%
16%
0
Celý soubor (věk 30 - 75 let)
Věk 60 - 75 let
Obr. 8: Obtěžování hlukem ve třech skupinách lokalit Rozdíl mezi muži a ženami v obtěžování hlukem je na hranici statistické významnosti (obtěžováno 47 % mužů a 49 % žen, p=0,07). Při hodnocení obtěžování v jednotlivých 31
věkových skupinách jsme se zaměřili na osoby starší 60 let. Předpoklad, že je v této skupině obtěžování nejvyšší, se potvrdil pouze v nejhlučnějších oblastech, ve středně hlučných a tichých lokalitách jsou naopak obtěžováni méně. Respondenti se vyjadřovali k frekvenci obtěžování jednotlivými zdroji hluku v samostatné otázce, nezávisle na otázce na závažnost obtěžování. Bylo zjišťováno procento osob, které jsou hlukem z daného zdroje obtěžovány každodenně. Nejčastější příčinou každodenního obtěžování je doprava osobními automobily, která denně obtěžuje 59 % všech respondentů a v nejhlučnějších lokalitách až 83 %. Na druhém a třetím místě ve výskytu každodenního obtěžování je v hlučných a středně hlučných lokalitách nákladní a motocyklová doprava, zatímco v tichých lokalitách je druhou a třetí nejčastější příčinou sousedský hluk a hluk z restaurací a kulturních podniků (Obr. 9). 80
75%
73%
nejhlučnější 60
[% osob ]
49%
52%
středně hlučné
56%
41%
nejtišší
45%
40
31%
18%17%
16%
20
11%
17%
17%
14% 14%
9%
7%
7%
11% 9% 10%
10% 5%
0 nákladní automobily
osobní automobily
motocykly
sanitky
restaurace a kultura
sousedský hluk
zásobování
stavební činnost
Obr. 9: Příčiny obtěžování hlukem - % osob obtěžovaných hlukem každý den
8.2 Vnímání kvality životního prostředí Nadměrný hluk v místě bydliště snižuje kvalitu bydlení a může být příčinou nespokojenosti obyvatel, zhoršení mezilidských vztahů a stížností [6]. Svoje bydliště považuje za hlučné 86 % obyvatel nejhlučnějších lokalit, 62 % obyvatel středně hlučných lokalit a 21 % tichých lokalit. Ve vnímání hlučnosti v místě bydliště hraje významnou roli umístění bytu vzhledem ke zdroji hluku, především v nejhlučnějších 32
lokalitách. V bytech s okny denních místností obrácenými do ulice považuje svoje bydliště za hlučné 95 % obyvatel nejhlučnějších lokalit, v bytech s okny ložnice obrácenými do ulice 93% obyvatel nejhlučnějších lokalit. Obtěžování hlukem jsme hodnotili v souvislosti s ostatními obtěžujícími faktory životního prostředí v místě bydliště. Jsou to faktory, které do jisté míry souvisejí s automobilovou dopravu, jako hluk, znečištění ovzduší, prašnost a zápach. Dále sem bylo zařazeno znečištění veřejných prostranství. Hluk ve dne je nejčastější příčinou obtěžování v nejhlučnějších a středně hlučných lokalitách, stejně jako v celém souboru. V nejtišších lokalitách (lokality s hlukovým ukazatelem pro den Ld nižším než 55 dB), které jsou méně zatížené automobilovou dopravou, je nejčastější příčinou obtěžování znečištění veřejných prostranství. Příčinou zhoršeného stavu životního prostředí (hluk, prach, znečištění ovzduší) je v našem souboru nejčastěji automobilová doprava, která svými celkovými účinky obtěžuje 55 % všech respondentů a 88 % respondentů z hlučných lokalit. Obtěžování faktory životního prostředí ve skupinách lokalit znázorňuje Obr. 10.
100
Nejhlučnější 85%
Středně hlučné
80
71 %
[ % obtěžovaných ]
73 %
71 %
Nejtišší
57 % 60
51 %
48 %
44 %
52 % 52% 42%
47 %
40
20% 20
23 % 17 %
28 % 18 % 12 %
0 hluk ve dne
hluk v noci
prašnost
znečištění ovzduší
znečištění veřejných prostranství
zápach
Obr. 10: Obtěžování faktory životního prostředí ve třech skupinách lokalit
33
8.3 Srovnání zjištěných výsledků s modelem vztahu dávka – účinek Obtěžování hlukem ve smyslu horní poloviny šestistupňové škály (stupně 4, 5 a 6) odpovídá %A používanému v metaanalýzách zahraničních studií, které je definováno též jako horní polovina, tentokrát stostupňové škály. Na rozdíl od %A, které je zjišťováno zvlášť pro hluk z jednotlivých typů dopravy, v našem hodnocení vycházíme z obtěžování veškerým hlukem. S jistou aproximací lze provést porovnání se vztahem pro silniční dopravu, protože ta je ve většině lokalit převažujícím zdrojem hluku. S vědomím této aproximace bylo provedeno srovnání námi zjištěných výsledků s modelem vztahu dávka – účinek. Srovnání bylo provedeno pouze pro respondenty žijící ve vnitřní zóně vybraných lokalit, která byla určena pomocí srovnávacích měření výše popsaným způsobem. Další podmínkou byla orientace denních místností respondenta do ulice, ve které probíhalo měření hluku. U těchto respondentů lze předpokládat, že jejich expozice venkovnímu hluku z životního prostředí v místě bydliště odpovídá hodnotám naměřeným v měřícím místě. Počty respondentů v jednotlivých lokalitách, kteří odpovídají těmto kritériím, a jejich expozice hluku z životního prostředí jsou uvedeny v Tab. 2.
8.4 Diskuse Procento obtěžovaných obyvatel ve vnitřních zónách lokalit s okny do ulice bylo v našem dotazníkovém šetření vyšší (s výjimkou Prahy 3), než by odpovídalo %A, odhadnutému podle modelu pro obtěžování automobilovou dopravu. Důvody pro získání odlišných výsledků mohou být následující: •
Malý počet respondentů ve vnitřních zónách lokalit (náhodná chyba). K dosažení definitivních výsledků by bylo potřeba upřesnit expozici hluku u dalších respondentů pomocí hlukového mapování a použít statistické metody pro porovnání výsledků.
•
Měření prováděná v rámci monitorování hluku ve Státním zdravotním ústavu jsou zaměřená na venkovní hluk především ze silniční dopravy. Hluk šířící se ve vnitřních prostorách domů, jako je sousedský hluk popř. hluk ze stavební činnosti probíhající uvnitř domů není tímto měřením zachycen. Rovněž hluk z občas probíhajících kulturních akcí není měřením zaznamenán, neboť měření probíhá za standardních podmínek. Přesto i tyto zdroje hluku mohou být příčinou obtěžování.
34
Tab. 2: Přehled lokalit
Vnitřní zóna lokality s okny do
Celá lokalita
ulice
%A
Lokalita L dvn [ dB ] Jablonec nad Nisou -
n
% obtěžovaných
n
% obtěžovaných
52,4
56
20
254
15
13,9
Olomouc - oranžová
57,9
33
39
178
37
22,0
Praha 3 - oranžová
59,4
54
17
255
22
24,6
62,6
29
66
212
62
30,5
Znojmo - oranžová
68,7
25
96
323
78
43,9
Olomouc - červená
75,9
54
98
229
87
63,3
zelená
Jablonec nad Nisou oranžová
n
Počet respondentů dotazníkového šetření ve vymezené oblasti
% obtěžovaných
Procento respondentů šetření „Hluk a zdraví“ obtěžovaných veškerým hlukem v denní době (stupně 4, 5, 6 z šestibodové škály)
%A
Očekávané % annoyed vypočtené dle modelu pro automobilovou dopravu
35
•
V naší studii je zjišťováno obtěžování veškerým hlukem. Ve většině lokalit je automobilová doprava převažující příčinou obtěžování (viz Obr. 9) pouze v nejtišších lokalitách je častější příčinou obtěžování sousedský hluk. Přesto mají ostatní zdroje hluku pravděpodobně vliv na celkový výskyt obtěžování.
•
Věk respondentů v naší studii byl 30 – 75 let, model navržený na základě metaanalýzy zahraničních studií platí pro všechny dospělé osoby. I tento odlišný výběr respondentů může mít vliv na získané výsledky.
•
Respondence dotazníkového šetření byla 51%. To může být spolu s výběrem věkové skupiny a ne zcela shodně definovanou příčinou obtěžování zdrojem systematické chyby (bias). Částečně lze systematické chybu odstranit jiným uspořádáním budoucí studie. V případě respondence je ale zlepšení v praxi obtížně proveditelné a s možnou přítomností systematické chyby je třeba počítat při interpretaci výsledků.
•
Přenos hluku z venkovního prostředí do bytů respondentů může probíhat v našich podmínkách podle odlišných zákonitostí. Může to být způsobeno např. odlišnou stavební konstrukcí domů a oken nebo odlišným režimem větrání. Tyto odlišnosti mohou způsobovat různou míru obtěžování jak ve srovnání se zahraničními výsledky, tak i při srovnání jednotlivých lokalit mezi sebou.
•
Nelze vyloučit ani vyšší citlivost na hluk u sledovaného vzorku populace, což by mělo být předmětem dalšího výzkumu. Definitivní závěry v tomto ohledu nejsou v danou chvíli možné.
36
9 Shrnutí a závěry Hluk je faktorem životního prostředí s mnohočetnými a potenciálně závažnými účinky na lidské zdraví. Závislost mezi expozicí hluku a jeho účinkem lze vyjádřit matematicky prostřednictvím vztahu dávka-účinek. Vztahy dávka-účinek jsou součástí teoretické báze důležité pro ochranu obyvatelstva před nepříznivými účinky hluku. Jsou podkladem pro procesy hodnocení rizik a při interpretaci výsledků strategického hlukového mapování. V této práci bylo zhodnoceno obtěžování hlukem ve srovnání s obtěžováním ostatními faktory životního prostředí u respondentů dotazníkového šetření „Hluk a zdraví“. Hluk je nejčastější příčinou obtěžování v nejhlučnějších a středně hlučných lokalitách, v nejtišších lokalitách je nejčastější příčinou obtěžování znečištění veřejných prostranství. Dále byla zhodnocena expozice hluku u respondentů dotazníkového šetření s následujícími závěry: •
Monitorované lokality nelze považovat za homogenní z hlediska prostorového rozložení hluku. Expozice hluku u respondentů uvnitř jednotlivých lokalit je až na jednu výjimku různá a může být stanovena prostřednictvím srovnávacích měření nebo hlukového mapování
•
Použitím srovnávacích měření se podařilo upřesnit expozici hluku jen u části respondentů.
•
Hlukové mapování je použitelnou metodou, která vede k upřesnění expozice hluku u většiny respondentů.
•
Srovnání zjištěného výskytu obtěžování hlukem s mírou obtěžování získanou výpočtem podle zahraničního modelu může být zatíženo značnou chybou. Pro provedení takového srovnání je třeba zvýšit počet respondentů s dostatečně přesně stanovenou expozicí hluku a provést některé úpravy v metodice dotazníkového šetření. Srovnání nebylo primárním cílem této práce, kterým bylo především ověření metodiky stanovení expozice.
37
Příloha - použitá a citovaná literatura [1]
BABISCH, W. Road traffic noise and cardiovascular risk. Noise & Health, 2008, roč. 10, č. 38, s. 27-33
[2]
BENCKO, V. a kolektiv Hygiena. Praha: Universita Karlova, 2002. ISBN 80-7184551-5
[3]
ČSN ISO 1996 Popis a měření hluku prostředí, Část 1: Základní veličiny a postupy, Část 2: Získávání údajů souvisejících s využitím prostředí. Praha: Český normalizační institut, 2004.
[4]
ČSN ISO 1999 Akustika. Stanovení expozice hluku na pracovišti a posouzení zhoršení sluchu vlivem hluku. Praha: Český normalizační institut, 1993.
[5]
Guidelines for community noise. WHO, http://whqlibdoc.who.int/hq/1999/a68672.pdf
[6]
HAVRÁNEK J. a kol. Hluk a zdraví. Praha: Avicenum, 1990. ISBN 80-201-0020-2
[7]
KUBINA, J.; HAVEL B. a kolektiv: Autorizační návod k hodnocení zdravotního rizika expozice hluku [online]. 2007. Dostupné na internetu www.szu.cz
[8]
Měření zvuku Bruel & Kjaer. Příručka ke zvukoměru
[9]
MICHAL, J., DAVID, K., Hluková studie 022520/H175/JM/09. Ústí nad Orlicí: 2009
[10]
MIEDEMA, H., OUDSHOORN C. Annoyance from Transportation Noise: Relationships with Exposure Metrics DNL and DENL and Their Confidence Intervals. Environmental Health Perspectives, 2001, roč. 109, č. 4, s. 409 – 416.
[11]
Night Noise Guidelines (NNGL) for Europe. WHO, 2007. Dostupné na internetu http://ec.europa.eu/health/ph_projects/2003/action3/docs/2003_08_frep_en.pdf
[12]
Metodický návod pro měření a hodnocení hluku v mimopracovním prostředí (Č.j. HEM-300-11.12.01-34065). Praha: Ministerstvo zdravotnictví 2001, Dostupné na internetu htpp://www.nrl.cz/metodika/postup_prostredi.php
[13]
NOVÝ R. Hluk a chvění. Vydavatelství ČVUT, 1995. ISBN 80-01-01306-5
[14]
Position paper on dose response relationships between transportation noise and annoyance. European Commission 2002 Dostupné na internetu: http://www.eukn.org/eukn/themes/Urban_Policy/Urban_environment/Environmental_ sustainability/Noise/transportation-noise-and-annoyance_1002.html
[15]
Směrnice Evropského Parlamentu a Rady 2002/49/ES ze dne 25. června 2002 o hodnocení a snižování hluku ve venkovním prostředí. Dostupné na internetu: http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=CELEX:32002L0049: CS:HTML
[16]
Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva České republiky ve vztahu k životnímu prostředí, Souhrnné zprávy za roky 1995 - 2008. SZÚ Praha 1996 – 2009. Dostupné na internetu od Souhrnné zprávy za rok 1888 http://www.szu.cz/publikace/monitoring-zdravi-a-zivotniho-prostredi
38
1999.
Dostupné
na
internetu
[17]
Systém monitorování zdravotního stavu obyvatelstva ve vztahu k životnímu prostředí, subsystém 3 „Zdravotní důsledky a rušivé účinky hluku“ – odborné zprávy za roky 1997 - 2008. SZÚ Praha 1998 – 2009. Dostupné na internetu od odborné zprávy za rok 2002: http://www.szu.cz/tema/zivotni-prostredi/odborne-zpravy
[18]
Vyhláška, kterou se stanoví mezní hodnoty hlukových ukazatelů, jejich výpočet, základní požadavky na obsah strategických hlukových map a akčních plánů a podmínky účasti veřejnosti na jejich přípravě (vyhláška o hlukovém mapování). Sbírka zákonů 523/2006. Praha: Tiskárna Ministerstva vnitra 2006. ISSN 1211-1244
[19]
Vyhláška o stanovení seznamu aglomerací pro účely hodnocení a snižování hluku. Sbírka zákonů 561/2006. Dostupné na internetu: http://www.epravo.cz/top/zakony/ sbirka-zakonu/
[20]
Zákon č. 258/200 Sb. o ochraně veřejného zdraví a o změně některých souvisejících zákonů, ve znění pozdějších předpisů. Dostupné na internetu http://www.khskv.cz/Spravni%20urad/pravni_predpisy.htm
39
