Введение
Одним из ведущих факторов окружающей среды, влияющих на здоровье населения, является шум окружающей среды. Основным источником шума в населенных пунктах по-прежнему служит транспорт. Особенно остро проблема транспортного шума стоит в крупных городах РФ – Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге, Красноярске, Ростове-на-Дону и др. [1].
Концепция экспосома была сформулирована в 2005 году американским исследователем в области эпидемиологии рака C.P. Wild [2]. Он предложил термин «экспосом» (от англ. exposure – «экспозиция») для обозначения суммы внешних факторов, которым подвергается индивид начиная с пренатального периода и до смерти, в их числе внешние факторы, поведенческие факторы, факторы образа жизни и биологические реакции.
Шум окружающей среды является вторым по значимости фактором экологического риска в Европе, уступая лишь загрязнению воздуха (Европейское агентство по окружающей среде 2020). Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) определяет его как шум, возникающий из всех источников, кроме шума на рабочем месте (ВОЗ 2018).
Шум в окружающей среде – это нежелательный или вредный звук, возникающий в результате деятельности человека, в том числе шум, создаваемый транспортными средствами – автомобильным, железнодорожным, воздушным транспортом, а также промышленными предприятиями (Директива 2002/49/EC 2002).
Согласно ВОЗ: «Шум является серьезной проблемой общественного здравоохранения. Он оказывает отрицательное воздействие на здоровье и благополучие людей, и это вызывает растущую озабоченность» [3]. ВОЗ рекомендует снижать шум, производимый автомобильным транспортом, до эквивалентного уровня суточного шума L den ниже 53 децибел (дБ), а для ночного шума L night до уровня ниже 45 дБ, поскольку шум от автомобильного движения выше этих уровней вызывает неблагоприятные последствия для здоровья.
На правительственном уровне в Российской Федерации проводятся мероприятия по борьбе с шумом, включающие усиление ответственности за громкие выхлопы владельцев автотранспорта с модифицированными глушителями, разрабатываются программы по шумозащитным мероприятиям: обязательной установке шумозащитных окон и шумозащитных экранов при строительстве новых транспортных объектов [4, 5].
Цель исследования – совершенствование гигиенических критериев оценки шума окружающей среды и мероприятий по его снижению в современных условиях.
Материалы и методы исследования
Проведен анализ результатов отечественных и международных исследований, связанных с гигиенической оценкой шума, его действия на здоровье населения и мер по снижению негативного воздействия.
Результаты исследования и их обсуждение
Воздействие сильного шума может вызывать усиление биологических реакций на стресс, повышенный риск со стороны сердечно-сосудистой системы [6], является фактором риска развития гипертонии [7]. Проживание или работа в условиях воздействия шума значительно связаны с повышенным риском гипертонии (ОР: 1,18; 95% ДИ: от 1,06 до 1,32). Суммарный коэффициент риска развития гипертонии при увеличении уровня шума на 10 дБ(A) составил 1,13 (95% ДИ: от 0,99 до 1,28) при умеренной неоднородности (P=0,003, I2=72,1%).
В исследовании [8] авторы обнаружили, что повышенное воздействие шума от самолетов было связано с увеличением числа диагнозов сердечно-сосудистых заболеваний, случаев употребления психоактивных веществ / психических расстройств и бессонницы среди жителей: значительно увеличилось число случаев бессонницы во всех возрастных группах, но особенно у детей в возрасте от 5 до 17 лет (ОШ=1,64, 95% ДИ: от 1,12 до 2,39); сердечно-сосудистые заболевания значительно участились. Также участились обращения в отделения неотложной помощи в связи с употреблением психоактивных веществ и психическими расстройствами, особенно у молодежи.
При анализе шести исследований [9], посвященных преэклампсии, гестационному диабету и гестационной гипертензии под влиянием шума, было установлено, что при преэклампсии и гестационной гипертензии может наблюдаться реакция на повышенный уровень шума, однако достоверность данных о влиянии повышенного уровня шума на все эти состояния была низкой.
В исследовании [10] было собрано и проанализировано 2080 исследований раздражающего шума в туннелях метро. В итоге с помощью логистической функции была получена зависимость между уровнем шума в салоне и раздражением пассажиров. Для обеспечения акустического комфорта уровень шума в салоне метро не должен превышать 84–85 дБ(A).
В статье [11] сравнивали воздействие на здоровье дорожного шума при различных архитектурно-планировочных сценариях уплотнения городской застройки в Швеции. Было рассмотрено 3 сценария: 1) современный, представляющий исследуемую территорию в том виде, в котором она существует в настоящее время; 2) запланированная муниципальная стратегия (собственные планы города Мальмё по уплотнению застройки) и 3) ориентированный на здоровье, который предполагает значительные структурные изменения и отражает стремление сделать приоритетным подход, ориентированный на здоровье. Показатели здоровья включали в себя раздражение от шума, нарушение сна, заболеваемость ишемической болезнью сердца (ИБС) и смертность. Во всех сценариях значительная часть исследуемой популяции подвергалась воздействию уровней шума, превышающих рекомендованные ВОЗ значения (Lden 53 дБ): более 80% в сценариях «Современный» и «Плановая муниципальная стратегия» и почти 50% в сценарии «Ориентированный на здоровье». Было установлено, что при уплотнении застройки в соответствии со сценарием, ориентированным на здоровье, возможно предотвратить 549 случаев сильного раздражения, 193 случая нарушений сна, 4,7 новых случая ишемической болезни сердца (8,9% от общего числа случаев) и 1,5 случая смертей от ишемической болезни сердца (17,8% от общего числа смертей от ишемической болезни сердца) в год. Результаты этого исследования показали, что можно значительно снизить неблагоприятное воздействие шума на здоровье с помощью более ориентированной на здоровье стратегии уплотнения застройки.
В исследовании [12] установлено, что под воздействием шума организм активирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему и симпатическую нервную систему, что приводит к выработке гормонов стресса, таких как катехоламины и кортизол. Длительное воздействие шума, вызывающего стресс, способствует хроническому воспалению и окислительному стрессу. Показана роль воспаления и окислительного стресса в развитии вызванной шумом сосудистой дисфункции, нарушении циркадных ритмов, ускоренном старении, нейровоспалении и изменениях в микробиоме.
Авторы считают [13], что для того, чтобы более эффективно решать вопросы улучшения условий проживания населения на территориях городов, находящихся в зоне влияния транспорта, необходимо владеть информацией о прогнозе динамики ситуации, о самочувствии людей, подвергающихся воздействию сверхнормативного транспортного шума, об эффективности осуществляемых шумозащитных мероприятий. В статье представлена информация об особенностях влияния транспортного шума на здоровье человека на урбанизированных территориях, о мерах по снижению шума, о выполнении шумозащитных мероприятий в городе Ростове-на-Дону и их эффективности.
В статье [14] рассмотрено вредное влияние шума на окружающую среду и организм человека, проанализированы факторы, влияющие на шумоизлучение транспортного потока. Исследовано влияние дорожных условий, состава транспортного потока, скорости движения, шероховатости дорожного покрытия на уровень шума, а также рекомендованы мероприятия по уменьшению их воздействия. В процессе исследования были предложены пути решения вопросов по повышению комфортабельности проживания населения, а также снижения уровни шума на улично-дорожной сети города.
В данной работе [15] рассмотрены негативное влияние шума на человеческий организм, а также способы защиты от транспортного шума. Основным способом защиты от шума является установка акустических экранов. Как правило, в условиях городской жилой застройки, находящейся на одном уровне с автодорогой, экраны не устанавливаются из-за блокировки ими перемещения населения (на остановочные пункты, в магазины, поликлиники и т.п.). Однако, если жилая застройка представляет собой локальный внутриквартальный жилой комплекс (особенно бизнес-класса), то проект непременно включает себя охранное ограждение (забор) по периметру участка застройки. Для подобных объектов жилой инфраструктуры предлагается заменить заборы на акустические экраны, которые будут выполнять и охранные, и шумозащитные функции.
В данной статье [16] представлен материал, раскрывающий негативное воздействие шума на здоровье школьников в различных местах пребывания человека: в образовательном учреждении, на улице и дома. Шум понижает качество жизни, наносит значительный вред здоровью школьников. Необходимо обратить серьезное внимание на организацию образовательного процесса, досуга учащихся на школьных переменах и дома. Были разработаны рекомендации по снижению вредного воздействия шума на организм школьников: например, организовывать старшеклассников для проведения игр с учащимися начальных классов на переменах, высаживать ярусную изгородь из кустарников и деревьев на пришкольном участке для снижения транспортных шумов.
В исследовании [17, с. 202–289] приведена классификация автотранспортных, железнодорожных и авиационных источников по фактору шума; разработаны расчетные модели распространения звука для стандартных вариантов застройки; научно обоснован инженерный метод для оценки снижения шума в застройке; разработаны методики по снижению шума; сформулированы новые принципы составления карт шума транспорта в городской застройке; даны рекомендации по выбору шумозащитных мероприятий на основании классификации источников по уровням шума и типов застройки. Также предложен новый подход к составлению карт шума, основанный на классификации источников по уровням шума и рассмотрении процессов дифракции в городской застройке, на его основе созданы нормативно-технические документы. Разработана классификация транспортных источников по фактору шума в зависимости от их параметров. Изучены закономерности снижения шума транспортных источников в городской застройке, оценено влияние параметров зданий на снижение шума. Разработаны рекомендации по выбору шумозащитных мероприятий, апробированные в процессе эксплуатации транспортных источников шума.
В исследовании [18, с. 55–97] выявлен рост общей (на 38,40%) и первичной (на 24,50%) заболеваемости органов слуха взрослого населения г. Находки за 2000–2012 гг. на фоне увеличивающейся автомобилизации населения (с 2000 по 2016 гг. прирост составил 113%) и высокой акустической напряженности городской среды. Прогнозируется сохранение тенденции увеличения количества заболеваний органов слуха населения на ближайшие годы. Показано, что уровень шума в двух микрорайонах г. Находки, различающихся акустической напряженностью, превышает санитарную норму (ПДУ – 55 дБА) на 17–30 дБА в центральной части города вдоль главной магистрали, что обусловлено интенсивностью дорожного движения и близостью портовой территории, и на 11–16 дБА в микрорайоне, удаленном от главной автомагистрали и порта.
В исследовании [19, с. 177–197] определены научно-методические основы комплексной гигиенической оценки влияния объездных и транзитных автомобильных дорог на окружающую среду и здоровье населения с использованием оценки риска для здоровья (на примере г. Санкт-Петербурга). Разработаны и внедрены: концептуальная модель гигиенической оценки автотранспортных загрязнений и управления риском для здоровья населения; комплекс практических рекомендаций для органов законодательной и исполнительной власти, Управления Роспотребназора, Комитета по природопользованию, охране окружающей среды и обеспечению экологической безопасности, Комитета по здравоохранению администрации Санкт-Петербурга по совершенствованию мероприятий, обеспечивающих безопасность проживания населения в условиях развития и модернизации транспортных инфраструктур на урбанизированных территориях. Составлена схема управления риском при воздействии транспортного шума. Разработан алгоритм ранжирования транспортных магистралей по уровням риска.
В статье [20] проведен анализ для 724 городов и 25 крупных городов в 25 европейских странах, получены карты стратегического уровня шума от дорожного движения, составленные в соответствии с Директивой об экологическом шуме (END), оценено воздействие шума с помощью 24-часового показателя уровня шума в дневное, вечернее и ночное время (Lden), начиная с уровня воздействия 55 дБ Lden – в зависимости от наличия данных – для взрослого населения в возрасте 20 лет и старше (n=123 966 346). Для взрослых, подвергающихся воздействию шума на уровне выше 55 дБ Lden, оценили влияние на здоровье соблюдения рекомендации Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) в 53 дБ Lden. Были оценены раздражающий уровень шума и ишемическая болезнь сердца (ИБС) с использованием в качестве показателя значения смертности от причин ИБС. Данные о стратегическом шуме предоставлялись в трех различных форматах (растровом, полигональном или полилинейном) и имели различные диапазоны шума и уровни категоризации. Согласно предоставленным данным, почти 60 миллионов взрослых людей подвергались воздействию дорожного шума с уровнем выше 55 дБ Lдб, что составляет в среднем 42% взрослого населения в проанализированных городах. Подсчитали, что около 11 миллионов взрослых людей сильно раздражаются из-за шума дорожного движения и что 3608 смертей от ишемической болезни сердца можно было бы предотвратить ежегодно. Доля сильно раздраженных взрослых в городах составила в среднем 7,6% в проанализированных городах, а число предотвратимых смертей составило в среднем 2,2 смерти на 100 000 населения. На основании предоставленных стратегических карт шума значительное число взрослых в европейских городах подвергаются воздействию уровней шума дорожного движения, вредных для здоровья. Был сделан вывод о необходимости стандартизации стратегических карт шума и повышения доступности данных о шуме и болезнях на городском уровне, что позволило бы провести более точную и всестороннюю оценку воздействия шума дорожного движения на здоровье.
Выводы
Полученные результаты позволили конкретизировать опасность воздействия шума с целью обоснования более эффективных мер защиты здоровья населения.
1. Шум способствует развитию целого ряда неинфекционных заболеваний, таких как сердечно-сосудистые заболевания, нарушение обмена веществ, когнитивные нарушения и нейродегенеративные расстройства.
2. Уплотнение застройки в городах, связанное с транспортным шумом, является причиной сильного раздражения, нарушений сна, ишемической болезни сердца и смертей от ишемической болезни сердца.
3. Необходимы всесторонняя оценка воздействия шума дорожного движения и комплексное решение проблемы неблагоприятного воздействия шума дорожного движения на здоровье в целях создания устойчивой и здоровой городской среды, стандартизация стратегических карт шума и повышение доступности данных о шуме и болезнях в целях всесторонней оценки воздействия шума дорожного движения на здоровье.
В условиях повышенного уровня шума важно создание стратегии уплотнения застройки, ориентированной на здоровье.